棉花纖維品質(zhì)性狀的影響因素分析

棉花纖維品質(zhì)性狀的影響因素分析

根據(jù)河南省不同類型棉花品種的表現(xiàn)，采用灰色邊界度、直徑分析和典型相關(guān)分析法，分析不同生態(tài)環(huán)境下棉花主要產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的定量關(guān)系。我們的目標(biāo)是合理分配優(yōu)質(zhì)棉花的生產(chǎn)，培育優(yōu)質(zhì)棉的生態(tài)源，并在高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)棉花生產(chǎn)中提供理論依據(jù)。1材料和方法1.1土壤肥力等級及產(chǎn)量性狀調(diào)查供試棉花品種為2005年河南省農(nóng)作物品種審定委員會審定通過的SGK791,系河南省新鄉(xiāng)市錦科棉花研究所提供。試驗于2003年、2004年在河南新鄉(xiāng)、商丘、尉氏、安陽、淮陽、南陽、西華7個試驗基地進行。土壤肥力中等,4月23日播種,密度為4.5萬株/hm2,采用隨機區(qū)組排列,4次重復(fù),4行區(qū),小區(qū)面積20m2。田間管理同一般棉田常規(guī)管理。考察的產(chǎn)量性狀包括株鈴數(shù)(x1)、鈴重(x2)、衣分(x3)、子指(x4)、衣指(x5)、籽棉產(chǎn)量(y1)、皮棉產(chǎn)量(y2);纖維品質(zhì)性狀包括2.5%跨長(x6)、整齊度(x7)、比強度(x8)、麥克隆值(x9)、紡紗均勻性指數(shù)(x10)。1.2分析1.2.1計算各因素關(guān)聯(lián)度將不同生態(tài)環(huán)境的所有產(chǎn)量性狀和纖維品質(zhì)性狀視為一個灰色系統(tǒng),每一性狀視為系統(tǒng)中的一個因素,計算系統(tǒng)中各因素的關(guān)聯(lián)度。關(guān)聯(lián)度越大說明性狀間變化趨勢基本一致,反之,則變化趨勢差距較大。1.2.2連通徑系數(shù)的測定通徑分析是將各因素與產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)分解為直接通徑系數(shù)和間接通徑系數(shù)。直接通徑系數(shù)反映各性狀對產(chǎn)量在遺傳上的直接效應(yīng),間接通徑系數(shù)為一性狀的直接通徑系數(shù)與它同另一性狀的相關(guān)系數(shù)的乘積,它表明某一性狀對產(chǎn)量影響在遺傳上的間接效應(yīng)。1.2.3個綜合變量間的相關(guān)及新變量的選擇典型相關(guān)分析是對包含不同數(shù)量指標(biāo)的2組變量進行相關(guān)關(guān)系研究。它把2組變量的相關(guān)變?yōu)?個綜合變量之間的相關(guān)來討論,而又不拋棄原變量的相關(guān)信息,即在每一組性狀中各選出一個變量的線性組合,并使這2個線性組合形成最大相關(guān)的新變量,它具有信息量大、綜合性強及指標(biāo)明確等特點。試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析是在Matlab7.0和SAS9.0軟件包完成。2結(jié)果與分析2.1纖維品質(zhì)與產(chǎn)量的關(guān)系分析2.1.1紗線性狀關(guān)聯(lián)序從表1可知,2.5%跨長與其他性狀的關(guān)聯(lián)序為:紡紗均勻性指數(shù)>比強度>整齊度>麥克隆值;整齊度與其他性狀的關(guān)聯(lián)序為:紡紗均勻性指數(shù)>2.5%跨長>比強度>麥克隆值;比強度與其他性狀的關(guān)聯(lián)序為:紡紗均勻性指數(shù)>2.5%跨長>整齊度>麥克隆值;麥克隆值與其他性狀的關(guān)聯(lián)序為:2.5%跨長>整齊度>紡紗均勻性指數(shù)>比強度;紡紗均勻性指數(shù)與其他性狀的關(guān)聯(lián)序為:比強度>2.5%跨長>整齊度>麥克隆值。說明不同生態(tài)環(huán)境纖維品質(zhì)性狀中,紡紗均勻性指數(shù)為制約2.5%跨長、整齊度與比強度的主導(dǎo)因素,2.5%跨長是制約麥克隆值的主導(dǎo)因素。比強度是制約紡紗均勻性指數(shù)的主導(dǎo)因素。2.1.2性狀關(guān)聯(lián)序見表1從表2可以看出,株鈴數(shù)與鈴重、衣分、子指、衣指的關(guān)聯(lián)序依次為:鈴重>子指>衣指>衣分;鈴重與其他性狀的關(guān)聯(lián)序為:衣指>子指>株鈴>衣分;衣分與其他性狀的關(guān)聯(lián)序為:衣指>子指>鈴重>株鈴數(shù);子指與其他性狀的關(guān)聯(lián)序為:衣指>衣分>鈴重>株鈴數(shù)。衣指與其他性狀的關(guān)聯(lián)序為:子指>衣分>鈴重>株鈴數(shù)。從而得出,鈴重是制約株鈴數(shù)的主導(dǎo)因素,衣指是制約鈴重、衣分及子指的主導(dǎo)因素,子指是制約衣指的主導(dǎo)因素。2.1.3夯實基模型及參數(shù)下的最大變形比從表3可知,子棉產(chǎn)量與2.5%跨長、比強度、麥克隆值、紡紗均勻性指數(shù)的關(guān)聯(lián)序為:紡紗均勻性指數(shù)>整齊度>比強度>2.5%跨長>麥克隆值;皮棉產(chǎn)量與上述5個纖維品質(zhì)性狀的關(guān)聯(lián)序依次為:紡紗均勻性指數(shù)>比強度>整齊度>2.5%跨長>麥克隆值,說明紡紗均勻性指數(shù)與子、皮棉產(chǎn)量的變化趨勢基本一致,其次是整齊度與比強度,而2.5%跨長、麥克隆值與子、皮棉產(chǎn)量的變化趨勢差距較大。2.2總直徑分析：纖維品質(zhì)優(yōu)良與產(chǎn)量2.2.1衣指和面料的選擇從表4可知,株鈴數(shù)、鈴重、衣分及子指的直接通徑系數(shù)分別為0.455,0.342,2.084,2.035,均為正值,說明這4個性狀處于較適生態(tài)環(huán)境,在生產(chǎn)實踐中促使它們達(dá)到最優(yōu)化時,對促進皮棉產(chǎn)量的提高非常有利;衣指對皮棉產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-2.528,負(fù)向作用很顯著,但它通過子指和衣分強烈的間接正向作用,從而抵消了其負(fù)效應(yīng),這可能是導(dǎo)致衣指出現(xiàn)負(fù)值的主要原因。說明選擇高衣指的品種并不能完全肯定會對各生態(tài)點的產(chǎn)量有嚴(yán)重不利影響。根據(jù)直接通徑系數(shù)大小排序依次為:衣分>子指>株鈴數(shù)>鈴重>衣指,這反映它們對皮棉產(chǎn)量影響力的大小情況,但應(yīng)注意其影響方向。2.2.2直接通徑系數(shù)的確定如表5所示,整齊度與比強度的直接通徑系數(shù)分別高達(dá)1.253及1.059,2.5%跨長的直接通徑系數(shù)為0.3620,居第3位,說明整齊度、比強度及2.5%跨長3個品質(zhì)性狀處在較適的生態(tài)環(huán)境,其遺傳品質(zhì)與生態(tài)環(huán)境達(dá)到最優(yōu)化時對子棉產(chǎn)量的改善有很好的促進作用。麥克隆值的直接通徑系數(shù)雖為負(fù)值,但通過整齊度、2.5%跨長及紡紗均勻性指數(shù)皆為正值;紡紗均勻性指數(shù)的直接通徑系數(shù)為-2.194,而通過其他四性狀的間接通徑系數(shù)均為正向作用,從而使麥克隆值及紡紗均勻性指數(shù)的負(fù)效應(yīng)均得到掩蓋,意味著選擇低麥克隆值與紡紗均勻性指數(shù)高的性狀,對各生態(tài)點的產(chǎn)量影響不大。根據(jù)直接通徑系數(shù)大小排序依次為:整齊度>比強度>2.5%跨長>麥克隆值>紡紗均勻性指數(shù)。從而得出,整齊度對各生態(tài)點子棉產(chǎn)量的綜合直接作用最大,比強度次之,2.5%跨長居第3,而麥克隆值及紡紗均勻性指數(shù)的直接作用表現(xiàn)為負(fù)值。2.3產(chǎn)量和品質(zhì)性狀組的相關(guān)從產(chǎn)量性狀組與纖維品質(zhì)性狀組的典型相關(guān)分析結(jié)果(表6)可以看出:第1對典型變量U1與V1的相關(guān)系數(shù)為0.9372**,達(dá)極顯著水平,它能解釋這2組性狀相關(guān)信息總量的79.53%,主要反映了皮棉產(chǎn)量、株鈴數(shù)、衣分、衣指與2.5%跨長、整齊度、麥克隆值之間的相關(guān)信息。第2對典型變量U2與V2的相關(guān)系數(shù)為0.7576*,達(dá)顯著水平,其蘊含的信息占產(chǎn)量性狀組與品質(zhì)性狀組相關(guān)信息總量的14.85%,主要反映株鈴數(shù)、鈴重與2.5%跨長、比強度、麥克隆值及紡紗均勻性指數(shù)之間的相關(guān)。根據(jù)以上2對典型變量(表6),并結(jié)合產(chǎn)量性狀與產(chǎn)量組典型變量的相關(guān)(表7)及品質(zhì)性狀與品質(zhì)組的相關(guān)(表8)信息可以看出:增加株鈴數(shù)可促使皮棉增產(chǎn)(rU2x1=0.5098)和提高2.5%跨長(rV2x6=0.7450)、比強度(rU2x8=0.7003)及紡紗均勻性指數(shù)(rV2x10=0.7604),并可降低麥克降值(rV2x9=-0.5955),有利于纖維品質(zhì)的提高。另一方面必須看到,若株鈴數(shù)過多,秋桃所占比例過大,將會對衣分、衣指、麥克隆值產(chǎn)生負(fù)效應(yīng),影響纖維品質(zhì)。這一信息啟示我們:各生態(tài)點在主攻株鈴數(shù)的同時,必須重視棉鈴質(zhì)量,在生產(chǎn)實踐中應(yīng)注意優(yōu)化成鈴時間與部位,爭取多結(jié)優(yōu)質(zhì)鈴,方可獲取棉花優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。3原料性狀及產(chǎn)量性狀優(yōu)化1)關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果表明,不同生態(tài)環(huán)境纖維品質(zhì)性狀中,紡紗均勻性指數(shù)是制約2.5%跨長、整齊度與比強度的主導(dǎo)因素,2.5%跨長是制約麥克隆值的主導(dǎo)因素,比強度是制約紡紗均勻性指數(shù)的主導(dǎo)因素。紡紗均勻性指數(shù)與產(chǎn)量的變化趨勢基本一致,而2.5%跨長與產(chǎn)量的變化趨勢差距較大。2)根據(jù)直接通徑系數(shù)大小排序,纖維品質(zhì)性狀依次為:整齊度>比強度>2.5%跨長>麥克隆值>紡紗均勻性指數(shù);產(chǎn)量性狀中依次為:衣分>子指>株鈴數(shù)>鈴重>衣指。鈴重是制約株鈴數(shù)的主導(dǎo)因素,衣指是制約鈴重、衣分及子指的主導(dǎo)因素,子指是制約衣指的主導(dǎo)因素。3)典型相關(guān)分析結(jié)果表明,增加株鈴數(shù)有利于皮棉增產(chǎn)和提高2.5%跨長、比強度,降低麥克隆值,增進纖維品質(zhì),但株鈴數(shù)過多,秋桃所占比例過大,會對衣分、衣指、麥克隆值產(chǎn)生負(fù)效應(yīng)。在生產(chǎn)實踐中,力爭株鈴數(shù)奪高產(chǎn)時,必須注意優(yōu)化成鈴時間與部位,爭取多結(jié)優(yōu)質(zhì)鈴。