全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2014, 40(5): 891−898 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家转基因生物新品种培育重大专项(2012ZX08013015)和全国农业技术推广服务中心项目(2911217)资助。
第一作者联系方式: E-mail: naiyin@126.com, Tel: 025-84390365
Received(收稿日期): 2013-12-02; Accepted(接受日期): 2014-02-18; Published online(网络出版日期): 2014-03-24.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20140324.1334.004.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2014.00891
利用 GGE双标图划分长江流域棉花纤维品质生态区
许乃银 李 健
江苏省农业科学院经济作物研究所 / 农业部长江下游棉花与油菜重点实验室, 江苏南京 210014
摘 要: 长江流域棉区棉纤维品质区域特征明显, 合理划分纤维品质生态区有助于提高原棉品质和配棉效率。本研
究采用 GGE双标图的“环境-性状”功能图分析 2000—2012年期间长江流域国家棉花品种区域试验中环境与纤维品质
性状的互作模式, 提出长江流域棉纤维品质生态区划分方案。结果表明, 长江流域棉区可划分为“中等品质生态区”、
“高长度与比强度生态区”和“低马克隆值生态区”。其中, 长江流域中等纤维品质生态区涵盖湖北省江汉平原和鄂东南
岗地棉区、河南省与湖北省交界的南襄盆地棉区、湖南省环洞庭湖东部和西部棉区、江西省环鄱阳湖棉区、安徽省
沿江与江淮棉区、江苏省宁镇丘陵与沿江棉区和浙江省沿海棉区, 纤维品质较好, 代表了长江流域的总体水平; 高长
度与比强度生态区位于湖南省环洞庭湖北部滨湖沃土棉区, 纤维长度和比强度优良, 而马克隆值偏高; 低马克隆值
生态区涵盖长江流域最西边海拔较高的棉花熟期早长势较弱的四川丘陵棉区和最东边土壤含盐度较高且棉花长势较
弱的江苏沿海棉区, 纤维马克隆值达到 B级水平, 为长江流域马克隆值最好的区域, 但纤维比强度水平一般。本研究
充分展示了 GGE 双标图的“环境-性状”功能图在纤维品质生态区划分方面的应用效果, 可为长江流域棉花区域化种
植和纺织企业合理用棉提供决策支持, 也为其他棉区和作物生态区划分研究提供参考。
关键词: 棉花(Gossypium hirsutum L.); GGE双标图; 棉纤维品质; 生态区划分; 长江流域
Ecological Regionalization of Cotton Fiber Quality Based on GGE Biplot in
Yangtze River Valley
XU Nai-Yin and LI Jian
Institute of Industrial Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of Cotton and Rapeseed, Ministry of Agriculture, Nanjing
210014, China
Abstract: Ecological regionalization based on cotton fiber quality can improve raw cotton quality and the machining efficiency.
The “environment vs. trait biplot” of GGE biplot software was used to explore the interaction pattern between test environments
and cotton fiber quality characters based on datasets collected from the national cotton regional trials in Yangtze River Valley
(YaRV) from 2000 to 2012. The results showed that the cotton planting area could be divided into three special fiber quality eco-
logical regions, namely, the “moderate fiber quality ecological region”, the “high fiber length and strength ecological region” and
the “low micronaire ecological region”. The moderate fiber quality ecological region was characterized by moderate fiber quality
with the best representativeness of the whole region, which covers the major area of cotton planting region in YaRV, including the
Jianghan plain and the southeast downland in Hubei Province, Nan-xiang basin across Henan and Hubei Provinces, the west and
east regions around Dongting Lake in Hunan Province, the area around Poyang Lake in Jiangxi Province, Jiang-huai plain and
along the Yangtze River region in Anhui Province, Ningzhen hilly region and along the Yangtze River region in Jiangsu Province,
and also the coastal region in Zhejiang Province. The high fiber length and strength ecological region was characterized by high
fiber length, fiber strength, and also micronaire value including the north fertile region around the Dongting Lake. The low mi-
cronaire ecological region was characterized by the best micronaire value and average fiber strength performance containing of
the most west hilly cotton planting area at relatively high altitude and with earlier mature season in Sichuan Province, and the
most east coastal cotton field with higher salt content soil grown weaker cotton plants in Jiangsu Province. This study demon-
strated the effectiveness of “environment vs. trait biplot” in the ecological regionalization of cotton fiber quality, provided refer-
ences for the regionalized cotton production and raw cotton selection strategy for textile industry, and set a good example for the
892 作 物 学 报 第 40卷


implementation of similar ecological regionalization for cotton in other planting regions and for other crops elsewhere as well.
Keywords: Cotton (Gossypium hirsutum L.); GGE biplot; Cotton fiber quality; Ecological regionalization; Yangtze River
Valley (YaRV)
我国棉花的纤维综合品质达到或接近国际中等
质量水平, 仍存在品质结构类型单一和主要物理性
能指标不协调的问题[1]。随着现代纺织工业对棉花
纤维品质需求的不断提高, 加强棉花纤维品质的遗
传改良和区域化种植将有效地提高我国原棉适纺
性能、促进国内棉花生产发展和提高国际市场竞争
力[2-3]。长江流域棉区的纤维长度、整齐度、比强度
和纺纱均匀性指数等指标均优于黄河流域和西北内
陆棉区, 但马克隆值偏高[4]。由于纤维品质性状的形
成受遗传、生态和栽培等因素的综合影响, 纤维品
质指标的区域化分布特征明显[5-7], 长江流域不同生
态区的纤维品质也各具特色[8-9]。探索纤维品质与生
态环境的互作模式, 根据棉纤维在不同生态区中的
综合表现和特色划分纤维品质生态区, 实行区域化
种植管理, 将有利于因地制宜地利用自然及生产条
件, 发挥地区与生态优势, 生产出多种品质类型的原
棉, 以适应纺织工业对原棉的多层次需求[10]。
GGE双标图是基因型与环境互作效应最有效直
观的统计分析方法, 同时也适用于其他两维数据分
析[11-15], 其“环境-性状”功能图综合考虑了试验环境
主效和试验环境与性状的互作效应, 能更直观地评
价和展示试验环境间、性状间及其互作模式的空间关
系, 是探索和研究利用环境与纤维品质性状的互作
模式并试验环境相似性分类和品质生态区划分最适
宜的统计方法[13,16]。目前, GGE双标图已经广泛应用
于区域试验中作物品种稳定性分析[17-19]和基于单项
选择指标的品种生态区划分[20-22], 但尚没有基于“环
境-性状”GGE双标图进行品质生态区划分的研究报
道。本研究的目的是利用GGE双标图的“环境-性状”功
能图, 分析2000—2012年期间我国长江流域国家棉花
品种区域试验中试验环境与纤维品质性状的互作模式,
对长江流域的棉纤维品质进行生态区划分和棉纤维生
态区域特征研究, 为长江流域棉花区域化种植和纺织
企业合理用棉提供科学依据和决策支持。
1 材料与方法
1.1 试验设计
2000—2012年期间长江流域棉花区域试验在四
川、湖南、湖北、河南、江西、安徽、江苏和浙江
设置 20个试验点(即试验环境, 表 1)。采用随机区组
排列, 重复 3 次, 小区面积 20 m2, 植棉 3~6 行, 行
距 0.80~1.10 m, 株距 0.30~0.40 m, 平均种植密度
29 584株 hm–2。试验以营养钵育苗移栽方式为主。
肥料施用量平均 N、P2O5和 K2O 分别为 281、102
和 178 kg hm–2。平均每年治虫 9次左右, 主要防治
棉铃虫、棉盲蝽、红蜘蛛、棉蚜虫、斜纹夜蛾和地
下害虫。棉花生长期间根据不同气候条件下的长势
长相喷施适量化学调节剂, 确保稳健生长。
1.2 纤维品质检测方法
于各试验环境下棉铃吐絮盛期在每小区选取中
部果枝上吐絮正常的 50个棉铃, 晒干后室内考种, 轧
花后的皮棉作为测试纤维品质的样品, 由农业部棉
花品质监督检验测试中心采用 USTER 生产的
HVI1000 型大容量纤维测试仪检测[4]。采用 HVICC
棉样校准仪(HVICC校准水平), 在恒温(20±2)℃、恒
湿(65±3)%的实验室对样品进行预处理平衡 48 h, 每
份样品测试 4次重复, 取平均值。棉花纤维品质的检
测内容包括上半部平均长度(简称纤维长度, 下同)、
整齐度指数(整齐度)、断裂比强度(比强度)、断裂伸
长率(伸长率)、马克隆值、反射率、黄度和纺纱均匀
性指数 8个指标。
1.3 统计分析方法
首先采用 GGE biplot 软件中的“环境-性状双标
图”[12-13], 依据 2000—2012 年期间长江流域棉花区
域试验中纤维品质性状 8项指标在 20个试验环境中
的综合表现, 分析纤维品质性状间的相关性及其与
试验环境间的互作模式。双标图中, 各纤维品质性
状向量间的夹角大小表示性状间的相关性, 夹角越
小相关性越强[12,23]; 试验环境向量在性状向量上的
垂直投影越长则表示该性状在相应试验环境中的表
型值越高[15]。其次, 根据双标图分析中试验环境的
第一和第二主成分得分计算试验环境间的欧氏距离,
并据此采用最小平方和法进行试验环境间相似性聚
类分析和纤维品质生态区划分[24]。最后, 对生态区
间纤维品质性状的差异进行方差分析和多重比较
(LSD法), 以分析纤维品质性状的区域特征。


第 5期 许乃银等: 利用 GGE双标图划分长江流域棉花纤维品质生态区 893


表 1 2000–2012年长江流域国家棉花区试 20个环境的地理因子和所在棉区
Table 1 Geographical factors and located cotton planting regions of 20 test locations in national cotton regional trials in Yangtze
River Valley in 2000–2012
试验环境
Trial environment
代码
Code
经度
Longitude
纬度
Latitude
海拔
Altitude (m)
棉区
Cotton planting region
四川简阳 Janyang, Sichuan JY 104°06′ 30°67′ 452 四川丘陵棉区 Hilly region in Sichuan
四川射洪 Shehong, Sichuan SH 105°31′ 30°09′ 330 四川丘陵棉区 Hilly region in Sichuan
湖南常德 Changde, Hunan CD 111°69′ 29°05′ 37 环洞庭湖西部 Western Dongting Lake
湖南岳阳 Yueyang, Hunan YY 113°09′ 29°37′ 52 环洞庭湖东部 Eastern Dongting Lake
湖南大通湖 Datonghu, Hunan DTH 112°33′ 29°11′ 32 环洞庭湖北部 Northern Dongting Lake
湖南南县 Nanxian, Hunan NX 112°39′ 29°37′ 36 环洞庭湖北部 Northern Dongting Lake
湖北荆州 Jingzhou, Hubei JZ 112°24′ 30°32′ 33 湖北江汉平原 Jianghan plain in Hubei
湖北江陵 Jiangling, Hubei JL 112°18′ 30°35′ 32 湖北江汉平原 Jianghan plain in Hubei
湖北武汉 Wuhan, Hubei WH 114°31′ 30°52′ 23 湖北江汉平原 Jianghan plain in Hubei
湖北黄冈 Huanggang, Hubei HG 114°87′ 30°44′ 31 鄂东南岗地 Southeast downland in Hubei
湖北襄阳 Xiangyang, Hubei XY 112°14′ 30°02′ 69 南襄盆地 Nanxiang basin in Henan and Hubei
河南南阳 Nanyang, Henan NY 112°53′ 33°01′ 130 南襄盆地 Nanxiang basin in Henan and Hubei
江西九江 Jiujiang, Jiangxi JJ 115°97′ 29°71′ 33 江西环鄱阳湖 Around Poyang Lake in Jiangxi
安徽安庆 Anqin, Anhui AQ 117°03′ 30°52′ 44 安徽沿江棉区 Along Yangtze River in Anhui
安徽全椒 Quanjiao, Anhui QJ 118°27′ 32°10′ 26 安徽沿江棉区 Along Yangtze River in Anhui
安徽合肥 Hefei, Anhui HF 117°27′ 31°86′ 30 安徽江淮棉区 Jianghuai region in Anhui
江苏南京 Nanjing, Jiangsu NJ 118°78′ 32°04′ 9 江苏宁镇丘陵棉区 Ningzhen hilly region in Jiangsu
江苏盐城 Yancheng, Jiangsu YC 120°13′ 33°38′ 2 江苏沿海棉区 Coastal region in Jiangsu
江苏南通 Nantong, Jiangsu NT 120°86′ 32°01′ 5 江苏沿江棉区 Along Yangtze River in Jiangsu
浙江慈溪 Cixi, Zhejiang CX 121°23′ 30°18′ 7 浙江沿海棉区 Coastal region in Zhejiang

2 结果与分析
2.1 棉花纤维品质性状间的相关性
图 1表明, 8个纤维品质指标之间存在着性质和
程度不同的相关性。其中纺纱均匀性指数与纤维长
度、整齐度和比强度向量之间的夹角较小, 表现为
正相关, 而与伸长率和马克隆值之间为负相关。马
克隆值与比强度为正相关, 而与其他性状均为负相
关或不相关。
由表 2可知, 纺纱均匀性指数与纤维长度、比强
度和整齐度之间的相关性达极显著水平, 与反射率
和黄度之间正相关不显著, 与马克隆值和伸长率之
间为负相关不显著。纤维长度与纺纱均匀性指数和整
齐度之间极显著正相关, 与比强度极显著正相关。比
强度、纺纱均匀性指数和整齐度之间极显著正相关,
与伸长率显著负相关。反射率和黄度与其他指标间的
相关性均未达显著水平。纺纱均匀性指数是衡量纤维
品质的综合指标, 与纤维长度、整齐度、比强度极显
著正相关, 说明原棉的纺纱性能提高主要取决于这 3
项指标, 而纺纱均匀性指数与马克隆值负相关说明
纤维过度成熟对纺纱性能具有不利影响。
2.2 棉花纤维品质生态区划分模式
长江流域20个试验环境划分为3个差异显著的
纤维品质生态区(图1和图2), 其中第 I生态区包括湖
北省江汉平原和鄂东南岗地棉区、河南省与湖北省
交界的南襄盆地棉区、湖南省环洞庭湖东部和西部
棉区、江西省环鄱阳湖棉区、安徽省沿江与江淮棉
区、江苏省宁镇丘陵和沿江棉区和浙江省沿海棉区;
第 II生态区包括2个试验环境, 均位于湖南省环洞庭
湖棉区北部; 第 III 生态区包括3个试验环境, 涵盖
四川省丘陵棉区和江苏省沿海棉区。
从各生态区与纤维品质性状的空间关系来看
(图 1), 第 I 生态区主要位于各纤维品质向量的平均
位置, 其综合纤维品质具有平均水平。第 II 生态区
在比强度向量的正方向上投影最长 , 比强度最高 ;
同时与纤维长度、整齐度、纺纱均匀性指数和马克
隆值向量呈锐角关系, 因而在这些指标上的数值较
高。第 III生态区位于马克隆值向量的反方向上, 为
马克隆值低值区。
894 作 物 学 报 第 40卷



图 1 2000–2012年长江流域棉花纤维品质生态区划分模式的 GGE双标图
Fig. 1 GGE biplot analysis of ecological regionalization pattern based on cotton fiber quality characteristics in YaRV from 2000 to 2012
此图是基于环境中心化(Centering = 2)、标准差定标(Scaling = 1)的环境和性状两向表, 采用聚焦于环境的特征值分析法(SVP = 2)。Len、
Str、Mic、El、Rd、+b、Un和 Sci分别表示纤维长度、比强度、马克隆值、伸长率、反射率、黄度、整齐度和纺纱均匀指数。正体
大写字母为试验环境代号, 各试验环境的全称详见表 1。椭圆形虚线包围的试验环境与图 2聚类分析的前 3个层次的分类相同。I、II、
III分别表示第 I、第 II和第 III生态区。
The biplot was based on environment-centered (Centering = 2) and standard deviation scaled (Scaling = 1) enrionments and fiber traits two way
datasets, using environment-focused singular value portioning (SVP = 2) method. Len, Str, Mic, El, Rd, +b, Un, and Sci in italics stand for fiber
length, fiber strength, micronaire value, elongation, reflectance, yellowness, uniformity index and spinning consistency index, respectively.
Symbols in regular upcase stand for test environment codes around the dotted ellipsesas which correspond with the codes given in Table 1, which
are members of the same group at the three levels in Fig.2. I, II, and III stand for the three ecological regions, respectively. PC1 = 43.7%, PC2 =
27.0%, Sum = 70.7%; Transformation = 0, Scaling = 1, Centering = 2, SVP = 2.

2.3 棉花纤维品质生态区的区域特征
各生态区的纤维品质指标平均值和生态区间差
异显著性检测结果表明(表 3), 纤维品质指标在生态
区间差异较大, 除反射率指标在各生态区之间差异
不显著外, 其余纤维品质性状的生态区间差异均达
到显著水平。第 I生态区的反射率最高, 但与其他生
态区差异不显著; 纤维长度和纺纱均匀性指数显著
低于第 II和第 III生态区; 整齐度显著低于第 II生态
区; 比强度、马克隆值、伸长率和黄度均为中等水
平, 可见第 I 生态区的综合纤维品质指数处于中等
水平, 因其涵盖区域广泛, 代表了长江流域棉区的
总体纤维品质水平, 可称为长江流域棉纤维“中等品
质生态区”。第 II生态区的纤维长度、比强度、马克
隆值、整齐度和纺纱均匀性指数的数值最高, 其中
纤维长度显著高于第 I 生态区; 比强度和马克隆值
显著高于第 I 和第Ⅲ生态区; 整齐度和纺纱均匀性


图 2 2000–2012年长江流域棉花区域试验环境基于 GGE双标
图主成分得分的聚类图
Fig. 2 GGE biplot of environments based on the principal com-
ponent analysis scores of in YaRV in 2000–2012
试验环境代码详见表 1。
Aabbreviations correspond with those given in Table 1.
第 5期 许乃银等: 利用 GGE双标图划分长江流域棉花纤维品质生态区 895


表 2 2000–2012年长江流域棉花区域试验纤维品质性状相关系数
Table 2 Correlation coefficient among cotton fiber characteristics in cotton regional trials in YaRV in 2000–2012
性状 Characteristic 代码 Code Len Str Mic El Rd +b Un
纤维长度 Fiber length (mm) Len
比强度 Fiber strength (cN tex–1) Str 0.530*
马克隆值 Micronaire value Mic –0.291 0.419
伸长率 Elongation (%) El –0.343 –0.529* –0.498*
反射率 Reflectance (%) Rd 0.040 –0.424 –0.444 0.058
黄度 Yellowness +b 0.280 0.152 –0.352 0.290 –0.142
整齐度 Uniformity index (%) Un 0.816** 0.633** 0.029 –0.410 –0.157 0.154
纺纱均匀指数 Spinning consistency index Sci 0.929** 0.590** –0.363 –0.240 0.100 0.342 0.840**
*表示在 0.05的水平上显著相关, **表示在 0.01的水平上显著相关。
* Significant correlation at 0.05 probability level; ** significant correlation at 0.01 probability level.

表 3 长江流域棉花纤维品质的生态区特征分析
Table 3 Cotton fiber quality characteristics of different ecological regions in YaRV
纤维品质生态区 Fiber quality ecological region 性状
Characteristic 生态区 I Ecological region I 生态区 II Ecological region II 生态区 III Ecological region III
纤维长度 Fiber length (mm) 29.948±0.18 b 31.007±0.22 a 30.578±0.13 a
比强度 Fiber strength (cN tex–1) 30.179±0.33 b 32.146±0.65 a 29.702±0.21 b
马克隆值 Micronaire value 5.056±0.04 b 5.264±0.10 a 4.658±0.05 c
伸长率 Elongation (%) 6.262±0.20 a 5.416±0.37 b 6.442±0.21 a
反射率 Reflectance (%) 76.142±0.50 a 75.558±0.68 a 77.185±0.48 a
黄度 Yellowness 8.062±0.12 ab 8.011±0.20 b 8.440±0.11 a
整齐度 Uniformity index (%) 85.137±0.21 b 86.249±0.62 a 85.452±0.24 ab
纺纱均匀指数 Spinning consistency index 142.128±1.59 b 151.476±2.72 a 147.844±1.27 a
同一行中标有相同小写字母的数据在 5%水平上差异不显著。mean±SE为相应生态区各性状的平均值和标准误。
Values followed by different letters in the horizontal rows are significantly different at 5% probability level. The mean±SE stands for the
mean of each fiber quality trait in corresponding ecological region and its standard error.

指数显著高于第 I 生态区, 可见第 II 生态区的主要
特征是纤维长度和比强度高, 而马克隆值偏高, 可
称为“高长度和比强度生态区”。第 III生态区的主要
特征是马克隆值低, 可称为“低马克隆值生态区”。
3 讨论
3.1 棉花纤维品质生态区划分方法的探讨
棉纤维品质是一个复杂的综合性状, 不仅受遗
传基因控制, 而且在很大程度上还受气候和土壤等
生态因子的影响[1,9]。长江流域棉区地域辽阔, 各地
区的自然生态环境不同, 气象因子和土壤因子也存
在明显的差异, 根据棉纤维在不同生态区中的综合
表现和特色进行纤维品质生态区划分, 有利于因地
制宜地采取不同的耕作栽培措施, 以弥补自然生态
环境的不足, 使棉纤维各主要性状充分而协调发展,
开展特色原棉类型区域化生产, 以适应纺织工业对
原棉的多层次需求。目前, 关于棉花纤维品质生态
区划分的研究主要有2种方法, 一是主成分分析, 即
将棉纤维品质性状的多项指标转化为几个综合的主
成分因子, 再在此基础上对试验环境进行聚类分析,
并提出生态区划方案[25-27]; 二是用 GGE双标图方法
对单项纤维品质指标或综合选择指数进行生态区域
划分[28]。由于纺织工业中纱线的质量受到棉纤维长
度、整齐度、比强度、马克隆值、反射率、黄度等
物理性能指标的综合影响, 而且每一项指标都具有
特定的物理和纺工意义 [29], 第1种方法中的主成分
因子与品质指标间的关系错综复杂, 生态区的具体
意义不明确, 对生产的指导意义不大; 而第2种方法
仅是孤立地研究单项指标的生态区特点, 各项纤维
指标间既关系复杂又联系紧密[30], 所划定的单指标
生态区不利于充分利用自然环境, 促进各项纤维性
状协调发展。在“环境-性状”双标图中, 试验环境图
标间的空间关系表达了其纤维品质性状综合表现的
差异 , 图标间距离越近表示其纤维品质表现越相
896 作 物 学 报 第 40卷


似。各纤维品质性状向量间的夹角大小表示其相关
程度, 夹角越小相关性越强。试验环境在某纤维品
质向量上的垂直投影越长表示试验环境在该性状上
的表型值越大。本研究采用GGE双标图分析中的“环
境-性状”功能图 , 按照2000—2012年长江流域区域
试验中的试验环境和纤维品质8项指标之间的空间
关系(图1), 以及对双标图中试验环境间欧氏距离的
聚类分析(图2), 将长江流域棉区划分成代表该棉区
平均水平的“中等品质生态区”、“高长度与比强度生
态区”和“低马克隆值生态区”。生态区间的纤维品质
综合表现差异显著, 各生态区与各纤维品质性状的
空间关系也在整体上表示了生态区的品质特征。张
丽娟等[31]研究指出, 棉纤维品质性状对气象条件的
敏感度为比强度>马克隆值>纤维长度, 在影响棉纤
维发育的多种生态因子中, 棉纤维长度的关键因子
为铃期日最低温度和相对湿度, 比强度的关键因子
为铃期日均温、日最高温度和相对湿度, 马克隆值
的关键生态因子是日均温、日均降水量和夜均温。
本研究结果中的高长度与比强度生态区位于湖南省
环洞庭湖北部滨湖沃土棉区, 也是长江流域的高温
辐照区, 生态环境有利于棉纤维长度与比强度的提
高。低马克隆值生态区位于长江流域最西边相对高
海拔熟期较早的四川丘陵棉区和土壤含盐较高棉花
长势较弱的江苏沿海棉区, 棉纤维成熟度和马克隆
值相对较低。中等品质生态区涵盖长江流域棉区的
主要区域 , 生态因子代表了长江流域的平均水平 ,
纤维品质也处于中等水平。可见, 各生态区与8项纤
维品质指标之间的关系直观明确, 地理区域特征明
显, 应当具有很强的实用价值和理论意义。
3.2 长江流域各生态区纤维品质现状与应对措施
国际上对棉花纤维品质指标评价分析最权威的
USTER 主要依据纤维长度对原棉品质的纺纱性能
进行分档, 25~27 mm档适纺 32支及以下纱线; 28~
29 mm 档适纺 32~40 支纱线; 30~32 mm 档适纺
40~60 支纱线, 同时也综合考虑其他性状对纱线质
量的影响。USTER公报提供了量化棉花质量水平的
方法, 即在各纤维长度档次中, 其他纤维品质指标
和国际平均水平比较, 小于 5%即为国际先进水平,
50%为国际平均水平, 75%及以上为较差水平[1]。本
研究表明, 长江流域各生态区的平均纤维长度都达
到了适纺 40~60 支纱线的中高档水平, 比强度也达
到或接近国际先进水平, 但马克隆值水平偏低。低
马克隆值生态区的马克隆值接近国际中等水平, 其
他生态区的马克隆值水平较差。由此可见, 长江流
域棉区纤维品质存在的主要问题是马克隆值偏高。
由于长江流域各生态区间的气象和土壤因子对棉纤
维的形成过程的影响存在明显的差异, 基因型与环
境的互作效应十分显著, 应当针对各生态区纤维马
克隆值与环境的互作特点, 因地制宜地采取不同的
耕作栽培措施, 以弥补自然生态环境的不足, 使马
克隆值等主要纤维品质性状充分而协调地发展[28]。
位于四川丘陵棉区和江苏省沿海棉区的“低马克隆
值生态区”已经较好地协调了马克隆值与其他纤维
品质性状的关系, 采取农艺管理措施适当提高比强
度, 就可以发展为长、强、细协调的优质棉产区。
长江流域“中等品质生态区”的育种和栽培管理措施
的重点是适当降低马克隆值, 而位于湖南省环洞庭
湖棉区北部的“高长度和比强度生态区”可开展专用
棉区域化种植, 发展特色棉花产业。
4 结论
基于 GGE 双标图分析中的“环境-性状双标图”将
长江流域棉区划分为“中等品质生态区”、“高长度与比
强度生态区”和“低马克隆值生态区”。其中, 长江流域
中等纤维品质生态区涵盖湖北省江汉平原和鄂东南岗
地棉区、河南省与湖北省交界的南襄盆地棉区、湖南
省环洞庭湖东部和西部棉区、江西省环鄱阳湖棉区、
安徽省沿江与江淮棉区、江苏省宁镇丘陵和沿江棉区
和浙江省沿海棉区, 纤维品质较好, 代表了长江流域
的平均水平; 高长度与比强度生态区位于湖南省环洞
庭湖北部滨湖沃土棉区, 纤维长度和比强度优良, 而
马克隆值偏高; 低马克隆值生态区涵盖长江流域最西
边、相对高海拔、熟期较早的四川丘陵棉区和土壤含
盐度较高、棉花长势较弱的江苏沿海棉区, 纤维马克
隆值达到 B级水平, 为长江流域马克隆值最低的区域,
但纤维比强度水平一般。
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