棉纤维品质形成的生态基础与模拟模型讨论进展摘 要:棉纤维品质的形成受品种遗传性、环境生态因素和栽培措施的共同影响,具有较强的地域性,使得对棉纤维品质的调控难以综合考虑多因子互作并准确预测品质形成趋势。作物生长模型技术的核心是对生理生态过程及其相互关系的量化和整个作物生产系统知识的综合,进而实现对作物生长的动态预测与辅助调控。本文详述了品种遗传性、环境因素(温度、光照、水分等)和栽培措施(施氮量等)对棉纤维品质的影响,分析了国内外纤维品质模型讨论及其应用的现状,认为有关纤维品质形成的生态基础及模拟模型的讨论缺乏系统性。因此,深化讨论纤维品质形成与生态环境间的定量关系,建立基于生理生态过程的纤维品质形成模拟模型,实现对不同生态条件下纤维品质形成的动态预测,并构建基于过程模型和 GIS 的纤维综合品质地域分异评价系统,对于完善棉花生长模型、解释纤维品质形成过程,指导生产具有重要意义。关键词:棉花(Gossypium hirsutum L);纤维品质;生态基础;模拟模型;讨论进展棉花是一种全球性的重要经济作物和纺织原料,高度可变的纤维物理性状是纤维加工的基础,影响成纱品质和加工效率 [1]。棉纤维长度、比强度、马克隆值(细度、成熟度)是衡量纤维品质优劣的主要指标,随着气流纺等高速、高效棉纺设备的问世,纺织工业要求纤维具有强度高、马克隆值适中、成熟度好等性能[2]。在提高产量的同时改进纤维质量是棉花生产的共同目标[3-4]。棉纤维品质形成是品种遗传特性[5]、环境生态因素[6-9]和栽培措施[10-12]共同作用的结果,统计美国国家品种试验 18 年的资料认为[13]:纤维长度、比强度、马克隆值(细度、成熟 度 ) 的 品 种 变 异 分 别 为 75.1% 、 70.9% 、 25.3% , 环 境 变 异 分 别 为15.4%、17.7%、58.8%,品种与环境互作分别为 5.7%、11.4%、15.9%。环境改变首先影响纤维产量,前人针对环境和栽培措施对产量影响的讨论较为透彻,对纤维品质因响应环境和栽培措施所产生变异的讨论则相对薄弱,而决定纤维最终使用价值和经济价值的是纤维的质量并非其数量。因此,讨论、量化环境和栽培措施对纤维品质形成的影响,并应用量化的关系指导棉花生产管理具有重要意义。但由于纤维品质形成受多种因素的影响,具有较强的地域性。在不同条件下种植的同一品种棉花,其纤维品质差异较大 [14-16],使得在不同生态区域针对纤维品质形成的生产管理难以综合考虑多因子...