2021-03-23 14:30:41
湘C176陸地棉新品種的單株與纖維圖?!≠Y料圖
作為紡織工業(yè)的主要原材料之一,棉花是關(guān)系國計民生的重要戰(zhàn)略物資,在國民經(jīng)濟中占有重要地位。中國是全球主要的棉花生產(chǎn)國和消費國,總產(chǎn)量和單產(chǎn)均居世界首位。
我國棉花產(chǎn)業(yè)鏈涉及棉花加工、流通、紡織、印染、服裝、出口等多個行業(yè)。而追溯到這些行業(yè)的源頭,都離不開一粒小小的棉種。
長絨棉需求缺口巨大 陸地棉選育改良成方向
作為世界上栽培種中最為廣泛的兩類栽培棉種,陸地棉產(chǎn)量高、適應性廣,占世界棉花總產(chǎn)量90%以上;海島棉產(chǎn)量低,但纖維具有長、強、細的特性,使得織出來的布料順滑有光澤、韌性十足、懸垂感強,是紡織纖維的上上品,價格不菲。
由于海島棉產(chǎn)出的棉纖維細長、堅韌,又被稱為長絨棉,是業(yè)界公認的“棉中極品”。“但長絨棉生長需要的熱量大、周期長,在熱量條件相同的情況下,長絨棉的生長期比陸地棉長10—15天。”湖南省棉花科學研究所副研究員陳浩東告訴記者,由于對種植環(huán)境要求更高,我國海島棉僅在新疆南疆零星種植,因適應性普遍較差,難以大面積推廣應用。
長絨棉由于日照時間長,因而成熟度高,棉絨長,手感好,品質(zhì)遠優(yōu)于普通棉,相對一般陸地棉纖維而言,商業(yè)價值也更高。雖然我國棉花產(chǎn)量位居世界前列,但我國棉花生產(chǎn)也面臨瓶頸,棉類型單一、纖維品質(zhì)和纖維強度偏低等問題突出。
隨著人民生活水平的日益提高和現(xiàn)代化紡紗技術(shù)的高速發(fā)展,國內(nèi)國際市場對長絨棉的需求量將不斷增加。“近年來,我國用于生產(chǎn)長絨棉的海島棉年產(chǎn)量僅4萬噸左右,而年需求量在16萬噸上下。”陳浩東表示,長絨棉的短缺困擾著我國優(yōu)質(zhì)棉產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。
“業(yè)界普遍認為,只有海島棉才能產(chǎn)出長絨棉。”陳浩東告訴記者,一直以來,他們都想解析陸地棉和海島棉在產(chǎn)量、適應性和品質(zhì)等方面差異的原因,并試圖將二者優(yōu)勢結(jié)合起來,選育產(chǎn)量高、適應性廣、纖維品質(zhì)達到長絨棉標準的陸地棉新品種。
打破產(chǎn)量、品質(zhì)負相關(guān) 遠緣雜交是關(guān)鍵
“陸地棉和海島棉最顯著的區(qū)別之一,就是纖維長度。”陳浩東告訴記者,35毫米是個坎兒,大多數(shù)陸地棉品種很難達到這個標準。“另外,纖維越細長,對韌性越是考驗。強度上不去,也很難應用于生產(chǎn)。在育種過程中,棉絲變細強度往往會降低,在紡織過程中容易拉斷,只有同時具備長、細、強這三點,才可以紡織出高質(zhì)量紗線,達到80支以上的高支棉就往往會有一種絲綢般的觸感。”
在育種過程中陳浩東又發(fā)現(xiàn),有時候品質(zhì)提升了,產(chǎn)量又下去了。育種過程中,此消彼長的矛盾如何調(diào)和?“種植條件的改善很難突破這道坎兒,只能靠遺傳因素來改變”。
“要打破產(chǎn)量和品質(zhì)、纖維粗細和韌性的負相關(guān),遠緣雜交是有效途徑,而棉花是四倍體,雜交后代性狀分離十分嚴重,基因組合搭配非常復雜且隨機,需要保證育種群體足夠大,隨機匹配的次數(shù)足夠多,才能讓高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等多個優(yōu)勢能剛好‘湊’到一起。”回想起育種過程的艱辛,陳浩東很難忘。“對于傳統(tǒng)育種來說,選育一代百八十株的群體就可能實現(xiàn),而種間遠緣雜交一代則需要數(shù)千株,占用幾畝甚至十幾畝地,工作量非常大。”
從育種工作前期的一年一代,到海南育種的一年兩代,每年十月份到第二年三月份,陳浩東就開始了湖南、海南兩地跑的日子,風里來雨里去是家常便飯,一遇到陰天下雨,風濕性關(guān)節(jié)炎就會發(fā)作,從2008年開始,陳浩東從事棉花育種工作已經(jīng)12年了。
“除了要考慮試驗設(shè)計的科學性,運氣也是個很大的因素。”陳浩東調(diào)侃道。對于棉花育種來說,一個新品種的選育往往要經(jīng)歷十幾代的雜交,花費十多年的時間。
功夫不負有心人。通過構(gòu)建超大分離群體,多次回交、混交及自交,陳浩東團隊克服了遠緣雜交瘋狂分離的難題,并經(jīng)過混生病圃的強化篩選,最終培育出陸地棉新品種“湘C176”。打破了棉花育種史上長期難以打破的產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀的遺傳負相關(guān),實現(xiàn)了高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病的綜合優(yōu)勢,單鈴重達到5.8克,衣分41.4%,纖維上半部平均長度35.4毫米,斷裂比強度36.5cN/tex,耐枯、黃萎病。
品質(zhì)提升、效益提檔 良種帶動紡織產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級
“棉花品種質(zhì)量好不好,對農(nóng)戶種植效益的影響非常大。”陳浩東介紹,紡織企業(yè)來地頭收棉花時,纖維長度大于30毫米的棉絮中,纖維每長一毫米,每噸收購價就能高200元錢。“當纖維長度達到35毫米以上,回收價會直接跳升一個檔,達到一噸增加8000元左右,價格可增長近二分之一。”
但提到我國棉花產(chǎn)業(yè),陳浩東坦言:“我國棉花品種多、亂、雜,多數(shù)品種產(chǎn)出的棉絮一致性差,導致分級困難,這將同時影響著農(nóng)戶和企業(yè)的收益。農(nóng)戶更注重產(chǎn)量,對品質(zhì)要求不高,往往都是一籠子售出,按市場平均價收購,農(nóng)戶就無法享受到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價帶來的效益。”
以后,他們準備在優(yōu)勢區(qū)只推廣單個品種,為紡織企業(yè)生產(chǎn)高端紡織品供應原料,改善國內(nèi)優(yōu)質(zhì)原棉缺乏的現(xiàn)狀,推動紡織產(chǎn)業(yè)提檔升級。“供應量有了保證,成本就可以壓下來,我國居民的衣品和棉質(zhì)用品都可以得到提質(zhì)升級。”陳浩東說。
目前,“湘C176”已在長江、黃河流域進行過示范種植,長勢良好。不光適應性廣,“湘C176”的衣分更是達到了42%。“一般品種平均在40%左右,衣分越高,軋花廠就愿意收,收購價格越高。”陳浩東算了一筆賬,“一畝地一般品種產(chǎn)量在五六百斤,畝收益通常在1500-1800元左右。‘湘C176’常規(guī)種產(chǎn)量與雜交種產(chǎn)量相當,增值效應將主要來自于衣分和品質(zhì),憑借品種優(yōu)勢,‘湘C176’至少能讓農(nóng)戶效益提升三分之一左右。”
去年,“湘C176”通過了湖南省審定,這意味著原來僅能通過產(chǎn)量低、種植區(qū)域極小的海島棉品種生產(chǎn)的紡高支紗原棉,今后也可通過產(chǎn)量高、適應性廣的陸地棉進行生產(chǎn),陸地棉終于成功逆襲。
2020年,湖南棉花科學研究所與新疆國欣種業(yè)有限公司、安鄉(xiāng)縣農(nóng)業(yè)局經(jīng)作站合作,在新疆、安鄉(xiāng)等地建立了5個“湘C176生產(chǎn)示范基地”進行示范推廣,受到了農(nóng)戶、加工廠和企業(yè)的廣泛認可。
據(jù)介紹,明年“湘C176”將進行商業(yè)化開發(fā),以訂單生產(chǎn)模式進行推廣種植,該品種的推廣應用將進一步滿足我國紡織產(chǎn)業(yè)對長絨棉的供應需求,有望改變我國紡高支紗優(yōu)質(zhì)原棉主要靠國外進口的局面,助力我國紡織產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級。
農(nóng)民日報·中國農(nóng)網(wǎng)記者 祖祎祎