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湘C176陸地棉新品種的單株與纖維圖。

作為紡織工業(yè)的主要原材料之一，棉花是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要戰(zhàn)略物資，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。中國(guó)是全球主要的棉花生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，總產(chǎn)量和單產(chǎn)均居世界首位。

我國(guó)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(gè)行業(yè)。而追溯到這些行業(yè)的源頭，都離不開(kāi)一粒小小的棉種。

長(zhǎng)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(yīng)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(zhǎng)、強(qiáng)、細(xì)的特性，使得織出來(lái)的布料順滑有光澤、韌性十足、懸垂感強(qiáng)，是紡織纖維的上上品，價(jià)格不菲。

由于海島棉產(chǎn)出的棉纖維細(xì)長(zhǎng)、堅(jiān)韌，又被稱為長(zhǎng)絨棉，是業(yè)界公認(rèn)的“棉中極品”?！暗L(zhǎng)絨棉生長(zhǎng)需要的熱量大、周期長(zhǎng)，在熱量條件相同下，長(zhǎng)絨棉生長(zhǎng)期比陸地棉長(zhǎng)10-15天?！焙鲜∶藁茖W(xué)研究所副研究員陳浩東說(shuō)，由于對(duì)種植環(huán)境要求更高，我國(guó)海島棉僅在新疆南疆零星種植，因適應(yīng)性普遍較差，難以大面積推廣應(yīng)用。

長(zhǎng)絨棉由于日照時(shí)間長(zhǎng)，因而成熟度高，棉絨長(zhǎng)，手感好，品質(zhì)遠(yuǎn)優(yōu)于普通棉，相對(duì)一般陸地棉纖維而言，商業(yè)價(jià)值也更高。雖我國(guó)棉花產(chǎn)量位居世界前列，但我國(guó)棉花生產(chǎn)也面臨瓶頸，棉類型單一、纖維品質(zhì)和纖維強(qiáng)度偏低等問(wèn)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(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)對(duì)長(zhǎng)絨棉的需求量將不斷增加?！敖陙?lái)，我國(guó)用于生產(chǎn)長(zhǎng)絨棉的海島棉年產(chǎn)量?jī)H4萬(wàn)噸左右，而年需求量在16萬(wàn)噸上下?！标惡茤|表示，長(zhǎng)絨棉短缺困擾著我國(guó)優(yōu)質(zhì)棉產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

“業(yè)界普遍認(rèn)為，只有海島棉才能產(chǎn)出長(zhǎng)絨棉?！标惡茤|說(shuō)，一直以來(lái)，他們都想解析陸地棉和海島棉在產(chǎn)量、適應(yīng)性和品質(zhì)等方面差異的原因，并試圖將二者優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，選育產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣、纖維品質(zhì)達(dá)到長(zhǎng)絨棉標(biāo)準(zhǔn)的陸地棉新品種。

打破產(chǎn)量、品質(zhì)負(fù)相關(guān) 遠(yuǎn)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(zhǎng)度?！标惡茤|說(shuō)，35毫米是個(gè)坎兒，大多數(shù)陸地棉品種很難達(dá)到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)?！傲硗饫w維越細(xì)長(zhǎng)，對(duì)韌性越是考驗(yàn)。強(qiáng)度上不去，也很難應(yīng)用于生產(chǎn)。在育種過(guò)程中，棉絲變細(xì)強(qiáng)度往往會(huì)降低，在紡織過(guò)程中容易拉斷，只有同時(shí)具備長(zhǎng)、細(xì)、強(qiáng)這三點(diǎn)，才可以紡織出高質(zhì)量紗線，達(dá)到80支以上的高支棉就往往會(huì)有一種絲綢般的觸感?！?/p>

在育種過(guò)程中陳浩東又發(fā)現(xiàn)，有時(shí)候品質(zhì)提升了，產(chǎn)量又下去了。育種過(guò)程中，此消彼長(zhǎng)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(lái)改變”。

“要打破產(chǎn)量和品質(zhì)、纖維粗細(xì)和韌性的負(fù)相關(guān)，遠(yuǎn)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(yán)重，基因組合搭配非常復(fù)雜且隨機(jī)，需要保證育種群體足夠大，隨機(jī)匹配的次數(shù)足夠多，才能讓高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等多個(gè)優(yōu)勢(shì)能剛好‘湊’到一起?！被叵肫鹩N過(guò)程的艱辛，陳浩東很難忘?！皩?duì)于傳統(tǒng)育種來(lái)說(shuō)，選育一代百八十株的群體就可能實(shí)現(xiàn)，而種間遠(yuǎn)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?！?/p>

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(kāi)始湖南、海南兩地跑的日子，風(fēng)里來(lái)雨里去是家常便飯，一遇到陰天下雨，風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎就會(huì)發(fā)作，從2008年開(kāi)始，陳浩東從事棉花育種工作已12年。

“除要考慮試驗(yàn)設(shè)計(jì)的科學(xué)性，運(yùn)氣也是個(gè)很大的因素?！标惡茤|調(diào)侃道。對(duì)于棉花育種來(lái)說(shuō)，一個(gè)新品種的選育往往要經(jīng)歷十幾代的雜交，花費(fèi)十多年的時(shí)間。

功夫不負(fù)有心人。通過(guò)構(gòu)建超大分離群體，多次回交、混交及自交，陳浩東團(tuán)隊(duì)克服遠(yuǎn)緣雜交瘋狂分離的難題，并經(jīng)過(guò)混生病圃的強(qiáng)化篩選，最終培育出陸地棉新品種“湘C176”。打破棉花育種史上長(zhǎng)期難以打破的產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀的遺傳負(fù)相關(guān)，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病的綜合優(yōu)勢(shì)，單鈴重達(dá)到5.8克，衣分41.4％，纖維上半部平均長(zhǎng)度35.4毫米，斷裂比強(qiáng)度36.5cN/tex，耐枯、黃萎病。

品質(zhì)提升、效益提檔 良種帶動(dòng)紡織產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級(jí)

“棉花品種質(zhì)量好不好，對(duì)農(nóng)戶種植效益的影響非常大?！标惡茤|介紹，紡織企業(yè)來(lái)地頭收棉花時(shí)，纖維長(zhǎng)度大于30毫米的棉絮中，纖維每長(zhǎng)一毫米，每噸收購(gòu)價(jià)就能高200元錢?！爱?dāng)纖維長(zhǎng)度達(dá)到35毫米以上，回收價(jià)會(huì)直接跳升一個(gè)檔，達(dá)到1噸增加8000元左右，價(jià)格可增長(zhǎng)近1/2?！?/p>

但提到我國(guó)棉花產(chǎn)業(yè)，陳浩東坦言：“我國(guó)棉花品種多、亂、雜，多數(shù)品種產(chǎn)出的棉絮一致性差，導(dǎo)致分級(jí)困難，這將同時(shí)影響著農(nóng)戶和企業(yè)的收益。農(nóng)戶更注重產(chǎn)量，對(duì)品質(zhì)要求不高，往往都是一籠子售出，按市場(chǎng)平均價(jià)收購(gòu)，農(nóng)戶就無(wú)法享受到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)帶來(lái)的效益?！?/p>

以后他們準(zhǔn)備在優(yōu)勢(shì)區(qū)只推廣單個(gè)品種，為紡織企業(yè)生產(chǎn)高端紡織品供應(yīng)原料，改善國(guó)內(nèi)優(yōu)質(zhì)原棉缺乏的現(xiàn)狀，推動(dòng)紡織產(chǎn)業(yè)提檔升級(jí)。“供應(yīng)量有了保證，成本就可以壓下來(lái)，我國(guó)居民的衣品和棉質(zhì)用品都可以得到提質(zhì)升級(jí)。”陳浩東說(shuō)。

目前“湘C176”已在長(zhǎng)江、黃河流域進(jìn)行過(guò)示范種植，長(zhǎng)勢(shì)良好。不光適應(yīng)性廣，“湘C176”的衣分更是達(dá)到了42％?！耙话闫贩N平均在40％左右，衣分越高，軋花廠就愿意收，收購(gòu)價(jià)格越高?！标惡茤|算了一筆賬，“1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?！鍯176’常規(guī)種產(chǎn)量與雜交種產(chǎn)量相當(dāng)，增值效應(yīng)將主要來(lái)自于衣分和品質(zhì)，憑借品種優(yōu)勢(shì)，‘湘C176’至少能讓農(nóng)戶效益提升1/3左右?！?/p>

去年“湘C176”通過(guò)湖南省審定，這意味著原來(lái)僅能通過(guò)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(guò)產(chǎn)量高、適應(yīng)性廣的陸地棉進(jìn)行生產(chǎn)，陸地棉終于成功逆襲。

2020年湖南棉花科學(xué)研究所與新疆國(guó)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5個(gè)“湘C176生產(chǎn)示范基地”進(jìn)行示范推廣，受到農(nóng)戶、加工廠和企業(yè)的廣泛認(rèn)可。

據(jù)介紹，明年“湘C176”將進(jìn)行商業(yè)化開(kāi)發(fā)，以訂單生產(chǎn)模式進(jìn)行推廣種植，該品種的推廣應(yīng)用將進(jìn)一步滿足我國(guó)紡織產(chǎn)業(yè)對(duì)長(zhǎng)絨棉的供應(yīng)需求，有望改變我國(guó)紡高支紗優(yōu)質(zhì)原棉主要靠國(guó)外進(jìn)口的局面，助力我國(guó)紡織產(chǎn)業(yè)提質(zhì)升級(jí)。