韋京艷，張璠，唐淑榮，孟俊婷，魏守軍，彭軍*

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所/ 棉花生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 安陽(yáng) 455000；2.東華大學(xué)，上海 201620）

棉纖維的細(xì)度和成熟度是棉花重要的品質(zhì)指標(biāo)，直接影響紡紗工藝設(shè)計(jì)和最終紗線質(zhì)量[1-2]。對(duì)細(xì)度和成熟度的研究，有助于全面了解棉纖維品質(zhì)，為品種選育提供參考。

目前棉纖維成熟度的常用檢測(cè)方法包含中腔胞壁對(duì)比法、氫氧化鈉膨脹法、偏振光干涉色方法等，棉纖維細(xì)度的測(cè)試方法有纖維投影測(cè)量法、氣流儀法、振動(dòng)法等[3]。但是，這些方法的檢測(cè)過(guò)程繁瑣，測(cè)試效率低，限制了其應(yīng)用。

Cottonscope 是用于快速測(cè)試棉纖維細(xì)度和成熟度的設(shè)備，結(jié)合了自動(dòng)化偏振光顯微鏡標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試（SiroMat）和光學(xué)纖維直徑分析（optical-based fibre diameter analyzer,OFDA）技術(shù)[4]。Cottonscope 的光學(xué)系統(tǒng)由1 對(duì)交叉的偏光片和一階濾光片組成，用紅色調(diào)照亮檢測(cè)的纖維內(nèi)細(xì)胞壁，通過(guò)檢測(cè)區(qū)域的成熟棉纖維成像為紅色，而未成熟的棉纖維成像為半透明，從而利用圖像處理技術(shù)對(duì)棉纖維的細(xì)度和成熟度進(jìn)行測(cè)量。該設(shè)備目前在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用較少。

由于不同設(shè)備之間的檢測(cè)原理和指標(biāo)算法不盡相同，為深入了解不同設(shè)備之間相似指標(biāo)測(cè)試結(jié)果的關(guān)系，對(duì)Cottonscope 和纖維檢測(cè)中常用的高級(jí)纖維信息系統(tǒng)（advanced fiber information system,AFIS）單纖維測(cè)試儀測(cè)得的細(xì)度和成熟度進(jìn)行相關(guān)性分析。

1 材料與方法

1.1 材料來(lái)源

選用不同品種（系）的大田材料112 份，全部取自于新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師7 團(tuán)團(tuán)廠種植基地。待棉鈴正常成熟，采收后送至軋花廠，統(tǒng)一加工軋花后按照GB 1103.1－2012《棉花 第1 部分：鋸齒加工細(xì)絨棉》[5]中“5.3.1.1 抽樣標(biāo)準(zhǔn)取樣”方法進(jìn)行樣品抽取。

1.2 試驗(yàn)方法

樣品送至農(nóng)業(yè)農(nóng)村部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心進(jìn)行測(cè)試。在檢測(cè)前需要預(yù)調(diào)濕，按照GB/T 6529―2008《紡織品 調(diào)濕和試驗(yàn)用標(biāo)準(zhǔn)大氣》[6]，將待檢測(cè)樣品在恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室平衡24 h 以上，利用Cottonscope 的專用切刀將平衡后的棉纖維處理成7 mm 長(zhǎng)的纖維段，制備成AFIS 單纖維測(cè)試儀檢測(cè)用的棉條，然后進(jìn)行棉纖維細(xì)度和成熟度檢測(cè)，每份樣品重復(fù)3 次，結(jié)果取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

利用SPSS 軟件對(duì)2 臺(tái)設(shè)備檢測(cè)的細(xì)度、成熟度結(jié)果進(jìn)行相關(guān)分析，采用皮爾遜相關(guān)法和肯德?tīng)栆恢滦韵禂?shù)法，均為雙側(cè)檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢測(cè)結(jié)果

112 份樣品的細(xì)度和成熟度檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 Cottonscope 和AFIS 的細(xì)度和成熟度測(cè)試結(jié)果

表1 （續(xù)）

2.2 相關(guān)性分析

2.2.1細(xì)度。皮爾遜相關(guān)檢驗(yàn)（雙側(cè)）結(jié)果顯示，Cottonscope 細(xì)度和AFIS 細(xì)度結(jié)果的相關(guān)系數(shù)是0.957，達(dá)到極顯著水平?？系?tīng)栆恢滦韵禂?shù)檢驗(yàn)（雙側(cè)）結(jié)果顯示，Cottonscope 細(xì)度和AFIS 細(xì)度結(jié)果的相關(guān)系數(shù)是0.931，達(dá)到極顯著水平，與皮爾遜相關(guān)檢驗(yàn)結(jié)果一致。

2.2.2成熟度。皮爾遜相關(guān)檢驗(yàn)（雙尾）結(jié)果顯示，Cottonscope 成熟度和AFIS 成熟度結(jié)果的相關(guān)系數(shù)是0.981，達(dá)到極顯著水平?？系?tīng)栆恢滦韵禂?shù)檢驗(yàn)（雙側(cè)）結(jié)果顯示，Cottoncope 成熟度和AFIS 成熟度結(jié)果的相關(guān)系數(shù)是0.958，達(dá)到極顯著水平，也與皮爾遜相關(guān)檢驗(yàn)結(jié)果一致。

3 結(jié)論

采用皮爾遜相關(guān)和肯德?tīng)栆恢滦韵禂?shù)檢驗(yàn)方法的相關(guān)分析均顯示，Cottonscope 和AFIS 的細(xì)度、成熟度測(cè)試結(jié)果極顯著相關(guān)，結(jié)果具有一致性，說(shuō)明在實(shí)際檢測(cè)中2 種設(shè)備的細(xì)度和成熟度檢測(cè)結(jié)果可相互參考，這有利于異常棉纖維樣品的篩查和檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的儀器設(shè)備比對(duì)、驗(yàn)證。本研究結(jié)果可為2 種設(shè)備在成熟度和細(xì)度指標(biāo)檢測(cè)中的應(yīng)用提供依據(jù)。