毛树春 于小新 葛群 王雪姣 郑艺 买文选 宋妮 田立文 王占彪
收稿日期：2024-01-12 第一作者简介：毛树春，研究员，研究方向为棉花栽培和发展战略等，maosc@163.com。*通信作者：田立文，研究员，研究方向为棉花栽培，1365400936@
qq.com；
王占彪，研究员，研究方向为棉花栽培和低氮技术，wang_zhanbiao@126.com
基金项目：中国科协农村专业技术服务中心“新疆现代棉花生产种植区域细分研究”（2024年）；
新疆天山英才科技创新领军人才（2023―2025年）；
新疆棉花产业技术体系绿色栽培岗位专家（2023―2027年）
Research on the current situation of high quality cotton production in Xinjiang Oasis in 2016-2022 and countermeasures to accelerate the construction of high quality cotton planting belt （Ⅰ）
Mao Shuchun， Yu Xiaoxin， Ge Qun， Wang Xuejiao， Zheng Yi， Mai Wenxuan， Song Ni， Tian Liwen*， Wang Zhanbiao*
摘要：采用统计分类方法，对新疆绿洲2016―2022年累计3 595.8万t（15 915.4万包）的公证检验（公检）原棉进行了逐包品质分析。结果如下：一是厘清了新疆绿洲棉花主要纤维指标的现状。7年平均，新疆原棉主要纤维品质指标结果为纤维上半部平均长度（长度）29.14 mm、断裂比强度（比强度）28.49 cN·tex－1、马克隆值4.60；
不同生态亚区存在明显差异。7年平均，南疆亚区原棉主要纤维品质指标为长度29.10 mm、比强度28.12 cN·tex－1、马克隆值4.65；
北疆亚区原棉主要纤维品质指标为长度29.20 mm、比强度28.93 cN·tex－1、马克隆值4.54；
东疆亚区原棉主要纤维品质指标为长度28.98 mm、比强度28.37 cN·tex－1、马克隆值4.59。与南疆亚区的原棉主要纤维品质指标相比，北疆亚区的纤维长度长0.10 mm，比强度高0.81 cN·tex－1，马克隆值低0.11；
东疆亚区的纤维长度短0.12 mm，比强度高0.25 cN·tex－1。二是明确了新疆绿洲高品质棉花状况。7年间，新疆高品质原棉公检总量占比的加权平均值为24.5%，变幅为8.0%～33.3%；
新疆机采高品质原棉占机采原棉总公检量比例的加权平均值为32.5%，变幅为8.7%～48.0%。各亚区高品质原棉加权占比，北疆为36.7%，南疆为13.6%，东疆为23.6%，由此可见新疆以南疆亚区高品质原棉的占比为最低，东疆次之，北疆最高。结果表明，新疆绿洲高品质原棉占比偏低，且变幅大，表明不同生态区之间的高品质原棉占比差异大，稳定性差，但提升潜力大。进一步分析，新冠肺炎疫情加快了机械化采收进程，但也对高品质原棉的生产有负面影响，2021年和2022年总体上品质呈现恢复态势，一些年份新疆生产建设兵团高品质原棉占比接近新冠肺炎疫情前水平和农业农村部《“十四五”全国种植业发展规划》提出的45%左右的目标。三是明确了高品质棉花主要影响因素。这些研究结果对发展棉花科技、提升高品质棉花生产供给能力和建设棉花强国有重要意义和参考价值。
关键词：棉花；
新疆；
绿洲；
纤维长度；
断裂比强度；
马克隆值；
高品质
棉花是纺织工业的主要原料，不断提高棉花质量，满足纺织工业需求，是棉花科技进步和生产发展的永恒目标[1]，提升国内高品质棉花的生产和供给能力是新时代棉花产业高质量发展的最基本要求，是深化农业供给侧结构性改革的必然结果，推进棉花强国建设是当前和今后棉花发展的最重要任务[2]。毛树春等[3]对2016―2018年公证检验（公检）原棉品质数据进行研究，指出全国高品质棉花年供给量不足250万t，短缺率高达58.5%，首次提出建设高品质种植带以提高供给强度的意见建议。据中国棉花纺织业行业协会2020年8月的调查数据[2]，我国纺40～50支纱的原棉需求量为400万t，纺60支及以上纱的原棉需求量为120万～150万t，可见高品质棉花缺口量极大。2021年农业农村部发布《“十四五”全国种植业发展规划》[5]，提出“到2025年全国高品质棉花占比达到45%左右”，首次规划“在新疆天山北坡适宜棉区、南疆巴音郭楞蒙古自治州和阿克苏地区，河北黑龙港地区，黄河三角洲及环渤海湾地区，以及江汉平原、洞庭湖鄱阳湖等沿江沿湖地区开展高品质棉花种植带建设，提升高品质棉花生产集中度”。
新疆位于我国西北边陲，依靠天山、昆仑山融雪性水源进行灌溉植棉。绿洲是依水而形成的生物、经济和社会复合体[1-2]，因此，新疆农业主要为绿洲农业。新疆在全国棉花种植区域划分中隶属于西北内陆棉区[1]，是当前全国最大的棉花产区。据国家统计局数据[6]，2022年新疆棉花播种面积为249.69万hm2，占全国的83.2%；
产量为539.1万t，占全国的90.2%。因而新疆在全国棉花生产中占有举足轻重的地位。
因此，研究新疆绿洲棉花纤维品质指标、高品质棉花的占比和分布，摸清新疆总体、各亚区高品质棉花的生产现状，并提出建设高品质棉花种植带的对策措施，为发展棉花科技、提升高品质棉花生产供给能力和建设农业（棉花）强国有重要意义。
1 材料与方法
1.1 高品质棉花定义
棉花是棉株、籽棉、皮棉和原棉的统称[1-2，7]，原棉是指经过轧花加工、公证检验、按规格包装、工厂纺织使用的商品棉花纤维。高品质原棉[1-2，4，7]是指适纺40支及以上纱的棉花纤维，并要求清洁度高，一致性好，加工品质优良；
主要纤维品质指标：纤维上半部平均长度（以下简称长度）28.5 mm及以上，断裂比强度（以下简称比强度）28.5 cN·tex－1及以上，马克隆值3.7～4.6，长度整齐度指数82.5%及以上，纺漂白纱和纺色纱的长度16 mm及以下短纤维含量分别控制在11.5%、15.0%以下，满足上述品质指标的棉花（成包皮棉）为高品质原棉。
1.2 材料分类和来源
新疆由新疆地方和新疆生产建设兵团（以下简称兵团）组成。新疆地方的行政区、新疆兵团的师市划分按《新疆统计年鉴》[8]和《新疆生产建设兵团统计年鉴》[9]。
新疆绿洲棉花生产种植区域的划分按《中国棉花栽培学》[1]。北疆亚区分布在准噶尔盆地的天山北坡及伊犁河谷地区；
其中，地方包括乌鲁木齐市、克拉玛依市、昌吉回族自治州、伊犁哈萨克自治州直辖奎屯市、塔城地区和博尔塔拉蒙古自治州，兵团包括第四师可克达拉市、第五师双河市、第六师五家渠市、第七师胡杨河市、第八师石河子市、第十师北屯市、第十一师和第十二师。南疆亚区分布在塔里木盆地周缘；
其中，地方包括喀什地区、克孜勒苏柯尔克孜自治州、阿克苏地区、巴音郭楞蒙古自治州、和田地区，兵团包括第一师阿拉尔市、第二师铁门关市、第三师图木舒克市和第十四师昆玉市。东疆亚区分布在吐鲁番盆地和哈密盆地2个盆地周缘；
其中，地方包括哈密市和吐鲁番市，兵团为第十三师新星市。
全部材料样本为轧花企业的公检原棉，从中国纤维质量监测中心的中国棉花质量公证检验网站数据库[10]选取2016―2022年新疆轧花企业公检原棉数据，包括公检数量、质量（分手摘公检原棉数量、质量和机采公检原棉的数量、质量），每包原棉纤维品质指标（按高品质纤维指标，长度≤28.4 mm和极低值，比强度≤28.4 mm和极低值，马克隆值≥4.7、马克隆值≤3.6和极高值、极低值进行统计分析）。原棉数据按轧花企业所在行政区的地区（州、市）、县（市、区）或兵团的师市及团场归类统计，并按所属的北疆、南疆、东疆3个棉花生产种植亚区（生态亚区）进行归类。
1.3 计算方法
新疆原棉公检总量（万包/万t）＝新疆地方原棉公检量＋新疆兵团原棉公检量。
新疆高品质原棉占比（%）＝新疆高品质原棉公检量/新疆原棉公检总量×100。
新疆手摘（机采）高品质原棉占比（%）＝手摘（机采）高品质原棉公检量/手摘（机采）棉公检总量×100。
新疆地方（兵团）高品质原棉占比（%）＝新疆地方（兵团）高品质原棉公检量/新疆地方（兵团）原棉公检量×100。
北疆（南疆、东疆）亚区高品质原棉占比（%）＝北疆（南疆、东疆）亚区高品质原棉公检量/北疆（南疆、东疆）亚区原棉公检量×100。
2 结果与分析
2.1 新疆总体情况
表1可见，2016―2022年新疆原棉公检总量合计为3 595.8万t（15 915.4万包）。2016―2022年，新疆绿洲机采棉公检量占原棉公检总量的比例从36.2%提高到87.1%，2016年至2021年新疆绿洲机采棉占比几乎以每年10百分点的速率增长，机采棉的占比已达到相当高的水平。
2016―2022年，新疆高品质原棉占比的加权平均值为24.5%，变幅为8.0%～33.3%。其中：新疆机采高品质原棉占比的加权平均值为32.5%，变化幅度为8.7%～48.0%；
新疆手采高品质原棉占比的加权平均值为8.8%，变幅为5.0%～12.6%，明显低于机采高品质原棉占比。这与手采棉产地的资源禀赋、生产生态条件、技术水平等有极大关系。
由表1可见，机采高品质原棉占比的极高值出现在2018年，次高值出现在2019年，极端低值出现在新冠肺炎疫情期间的2020年；
除2020年，其他6年的加权平均值为37.0%。高品质原棉占比受气候变化、品种、栽培、采收和轧花加工等的综合影响。其中：除2021年无霜期比历年少11.9 d以外，其他年份的无霜期均比历年增加，2018年、2019年分别比历年增加3.3 d、12.8 d（表2）；
与历年相比，4－10月≥10 ℃活动积温除2021年减少99.3 ℃以外，其他各年增加49.2～434.0 ℃；
2018年、2019年是气候灾害程度相对偏轻的年份[3，11-12]，在有利棉花生长的天气影响下，机采棉基本实现了“四月苗、五月蕾、六月花、七月铃和八月絮”的早发早熟高产长势，而且早熟性指标极好，在喷施脱叶剂之前自然吐絮率基本达到30%；
2020年气候年景也较好，然而，受社会环境变化的影响，特别是7月中旬之后受新冠肺炎疫情影响，人员流动受限，造成管理不到位，棉田缺水、缺肥和病虫危害对棉花产量和品质造成不利影响，再加上收获季节市场失序，监管不到位，以致出现恶意掺杂使假、采收超杂超水棉等问题，最终导致当年高品质原棉占比极低（8.0%）[3]。
表3为影响新疆高品质原棉占比的主要纤维品质指标统计结果。2016―2022年新疆公检原棉的纤维长度平均为29.14 mm，各年都达到了≥28.5 mm的指标要求，其中长度≤28.4 mm占比加权平均值仅为23.9%，极低值为23.0 mm，相比比强度和马克隆值，可以认为纤维长度基本达到高品质棉的指标要求。新疆绿洲2016―2022年公检原棉的比强度平均为28.49 cN·tex－1，极低值为15.1 cN·tex－1，≤28.4 cN·tex－1占比加权平均值高达54.7%；
总体上，这7年仅有3年比强度平均值达到≥28.5 cN·tex－1的指标要求，2022年比强度≤28.4 cN·tex－1占比最低，为41.3%，而2020年比强度≤28.4 cN·tex－1占比最高，达67.3%：可见比强度偏低是制约新疆绿洲高品质棉花占比的最主要纤维品质指标。2016―2022年新疆公检原棉的马克隆值平均为4.60，7年中有4年在3.7～4.6，其中马克隆值≥4.7占比加权平均值为47.8%，马克隆值≤3.6占比加权平均值仅为1.0%，显然马克隆值低不是高品质原棉占比的主要限制因素。棉花的成熟度受气候变暖的影响较大，全球气候变暖背景下绿洲棉花的早熟性整体改良效果极为显著，然而过成熟又成为绿洲棉花的新问题。
2.2 新疆地方和新疆兵团比较
2016―2022年，新疆地方原棉公检量为2 326.8万t，占新疆原棉公检总量的64.7%，高品质原棉占比加权平均值为20.3%，变幅为9.8%～27.6%；
新疆兵团原棉公检量为1 269.0万t，占新疆公检总量的35.3% ，新疆兵团高品质原棉占比加权平均为32.3%，变幅为5.0%～47.8%（图1）。新疆兵团高品质原棉占比比新疆地方高12.0百分点，除2020年受特殊原因新冠肺炎疫情影响相差较小外，其他年份均远高于新疆地方。近几年新疆地方和新疆兵团狠抓提质增效，出台和实施 “一主两辅、一主一辅”的品种优化布局，不断提升机采棉花的规范化栽培水平，强化残膜和其他异性纤维治理等清洁生产技术，高品质原棉占比均明显提高，尤其是新疆兵团植棉的组织化程度、植棉团场职工整体素质、机械化水平更高，整体上科技兴棉水平更高[11-13]，这在公检原棉品质占比上得到了较好体现。2020年新疆兵团高品质原棉占比极低与当年市场失序、监管缺位有紧密关系[11-13]。
2.3 不同生态亚区比较
2016―2022年，北疆亚区高品质原棉占比加权平均值为36.7%，变幅为7.4%～55.9%；
南疆亚区高品质原棉占比为13.6%，变幅为4.5%～29.6%；
东疆亚区高品质原棉占比为23.6%，变幅为9.4%～36.4%（图2）。结果表明，各亚区高品质原棉占比以北疆亚区最高，南疆亚区最低，东疆亚区介于二者之间。2016―2022年南疆、北疆、东疆原棉公检量占3个亚区原棉公检总量的比例分别为51.3%、46.6%、2.1%，可见提高南疆高品质原棉的占比对提高新疆高品质棉花有极其重要的作用，正所谓“南疆棉花好，新疆棉花才好。新疆棉花好，全国棉花才好”[2]。
新疆绿洲3个亚区公检原棉的纤维品质主要指标有明显差异（表4）。南疆亚区2016―2022年公检原棉的纤维长度平均值为29.10 mm，且各年都达到了≥28.5 mm的指标要求；
比强度平均值为28.12 cN·tex－1，7年中仅2022年达到≥28.5 cN·tex－1的指标要求；
马克隆值平均值为4.65，7年中有3年达到指标要求。北疆亚区2016―2022年公检原棉的纤维长度平均值为29.20 mm，各年都达到了≥28.5 mm的指标要求；
比强度平均值为28.93 cN·tex－1，7年都达到了指标要求；
马克隆值平均值为4.54，7年中有4年达到了指标要求。东疆亚区2016―2022年公检原棉的纤维长度平均值为28.98 mm，各年都达到了≥28.5 mm的指标要求；
比强度平均值为28.37 cN·tex－1，7年中仅2年达到了指标要求；
马克隆值平均值为4.59，7年中有5年达到了指标要求。与南疆亚区相比，北疆亚区公检原棉的纤维长度长0.10 mm，比强度高0.81 cN·tex－1，马克隆值则低0.11；
东疆亚区公检原棉的纤维长度短0.12 mm，比强度高0.25 cN·tex－1，马克隆值低0.06。
分析各亚区原棉主要纤维品质指标变化及原因如下。
一是马克隆值。2016―2022年各亚区公检原棉的马克隆值平均值，北疆亚区为4.54，南疆亚区为4.65，东疆亚区为4.59，整体上北疆马克隆值在适宜范围之内。证明全球气候变暖、绿洲植棉区无霜期延长、气温升高对北疆亚区的棉花生长发育更有利。由表2可见，北疆亚区历年无霜期较短为190.6 d，无霜期延长对棉花生长发育更为有利；
南疆亚区无霜期历年在219.4 d，原本就较长，无霜期进一步延长对棉花不一定有利。7年平均，北疆亚区马克隆值≥4.7占比加权平均值为40.4%，马克隆值≤3.6占比加权平均为0.7%，而马克隆值3.7～4.6占比高至58.9%，即近6成原棉的马克隆值达到了高品质棉要求，且马克隆值≤3.6占比极低，推测气温升高背景下，北疆亚区最高与最低气温都在升高，原来在20世纪90年代及以前该亚区棉花成熟度差的问题[2]得到了显著的改善。相反，南疆亚区高温、低温升高幅度大，气温日较差的变化对纤维发育和成熟的不利影响增大，其中马克隆值3.7～4.6占比加权平均低至44.1%。东疆亚区与南疆亚区的变化趋势相似。
二是比强度。2016―2022年北疆亚区比强度≤28.4 cN·tex－1占比加权平均值为37.0%，分别比南疆亚区和东疆亚区少33.5和18.2百分点，除南疆、东疆的气候因素差异以外的首要原因是品种，其中北疆亚区种植本地选育的品种居多，而南疆种植不少引进的非新疆审定的品种，这些长江流域和黄河流域棉区选育的品种抗病好、产量高，但引进新疆后的最大问题是纤维比强度下降[1]，公检结果再次印证。其次是灌溉水的供给问题[2]，相对而言，北疆灌溉水供给较好，而南疆一些主产区缺水严重，另外当地大多为果棉间作，导致棉花长期处于水分亏缺状态，这也是导致比强度降低的重要原因。最后是种植和加工机械配套程度、工艺和管理水平，北疆整体要高许多。
三是纤维长度。2016―2022年纤维长度
≤28.4 mm占比加权平均和极低值，南疆亚区为30.5%和24.0 mm，北疆亚区为16.9%和23.3 mm，东疆亚区为22.7%和23.8 mm。结果表明，虽然北疆亚区纤维长度≤28.4 mm的占比最低，但3个亚区的长度极低值比较接近，证明纤维长度受遗传改良的影响更大，稳定性相对较好。因此，新疆原棉长度基本满足高品质原棉的需要，比强度和马克隆值则需进一步改良。
2.4 品种区域试验品质与公检原棉品质比较
棉花品种的遗传品质是公检原棉品质指标的基础，遗传品质和原棉品质具有较好的相关性，新疆审定品种早已达到“双30”和马克隆值3.7～4.6的高品质水平，但与品种区域试验中的纤维品质相比，公检原棉品质明显下降。
对2016―2022年西北内陆棉区适于新疆种植的135个审定品种区域试验数据进行统计[14]，并与同时期公检原棉品质指标对比，公检原棉长度缩短1.56～2.27 mm，降低5.1%～7.2%；
公检原棉比强度下降2.98～3.97 cN·tex－1，降低9.3%～12.4%；
公检原棉马克隆值升高0.19～0.34，升高率达4.4%～7.9%。结果还显示，虽然新疆公检原棉品质指标都呈现明显衰减趋势，但南疆衰减程度更大（表5）。
适于北疆种植的审定品种遗传品质与原棉品质指标比较，公检原棉长度下降1.56 mm，降低5.1%；
公检原棉比强度下降2.98 cN·tex－1，降低9.3%；
公检原棉马克隆值升高0.19，升高4.4%。
适于南疆种植的审定品种遗传品质与原棉品质指标比较，公检原棉长度缩短2.27 mm，降低7.2%；
公检原棉比强度下降3.97 cN·tex－1，降低12.4%；
公检原棉马克隆值升高0.34，升高7.9%。
适于南疆种植的审定品种的主要纤维品质指标好于北疆，但公检原棉品质衰减程度更高，普遍差于北疆。这与南疆种植品种的多乱杂、整齐度、一致性差有关，还与前述气候变化影响以及南疆加工质量有紧密关系。
3 结论
通过对新疆绿洲2016―2022年3 595.8万t（15 915.4万包）的公检原棉进行逐包品质分析，得到如下结论。
3.1 厘清了新疆绿洲棉花主要纤维品质现状
2016―2022年平均，新疆绿洲公检原棉纤维品质指标为纤维长度29.14 mm、比强度28.49 cN·tex－1、马克隆值4.60；
与南疆比较，北疆纤维长度长0.10 mm，比强度高0.81 cN·tex－1，马克隆值低0.11；
东疆纤维长度短0.12 mm，比强度高0.25 cN·tex－1，马克隆值与南疆相近。厘清新疆绿洲棉花的纤维品质主要指标，对我国棉花高质量发展、加快建设农业（棉花）强国、有效解决我国棉花大而不强具有重要的参考价值。
3.2 明确了新疆绿洲高品质棉花状况
2016―2022年，新疆高品质棉比例平均为24.5%，变幅为8.0%～33.3%；
新疆机采高品质原棉比例平均为32.5%，变幅为8.7%～48.0%。不同生态亚区比较，北疆亚区高品质原棉占比平均为36.7%，东疆亚区为23.6%，南疆亚区13.6%，可见新疆以北疆亚区高品质原棉占比最高，东疆次之，南疆最低。不同行政区划高品质原棉占比也存在明显差异，新疆地方平均为20.3%，新疆兵团平均为32.3%，比新疆地方高12百分点。
新冠肺炎疫情加快了机械化采收推广应用，疫情期间（2020―2022年）新疆机采棉占比比疫情前的2019年大幅增长10.2到16.8百分点[12]（表1），最高达87.1%，对高品质棉花的生产产生一定负面影响。2021年和2022年新疆高品质原棉占比分别为29.0%和33.3%，已接近和超过疫情前2019年的水平（31.3%），呈现恢复态势。从生态亚区与行政区划来看，2021年和2022年北疆亚区高品质原棉占比分别为36.0%和37.3%，虽然有所恢复，但与2019年（55.9%）差距仍较大。南疆亚区因2019年高品质原棉占比极低（7.9%），2021年和2022年恢复幅度较大，但仍是3个亚区的最低值。东疆亚区则介于两者之间。2021年和2022年，新疆地方高品质原棉占比分别为26.7%和27.6%，高于2019年（23.5%），提升比较明显但仍较低。2022年新疆生产建设兵团高品质原棉占比为43.3%，接近2019年水平（44.5%），也与农业农村部《“十四五”全国种植业发展规划》45%左右[5]目标接近。这些结果为新疆绿洲机采棉花的高品质生产的恢复和提升，实现45%左右的目标提供了经验。
3.3 明确了高品质棉花的主要影响因素
年际纤维长度、强度和细度以及高品质原棉占比的高低受气候、品种、栽培和加工的综合影响。其中纤维长度受遗传力的影响较大，比强度次之，而马克隆值则受气温升高以及气温日较差变化的影响最大[2，12]。结果表明，补新疆绿洲高品质棉花的短板，提升高品质原棉占比满足纺织工业的需求，新疆绿洲棉花要把提高比强度放在第1位，同时保持纤维长度，降低马克隆值以改进纤维细度和成熟度也非常重要。要发展新疆高品质棉花生产链技术，栽培、收获和轧花加工全生产链都要秉承“好棉花是种出来的，也是加工出来的，还是自律、自觉和监管出来的”[3，11-13]，形成合力，齐抓共管，以发挥更大的提质增效潜力。
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（责任编辑：秦凡 责任校对：杨子山）
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