2016年新疆石河子墾區(qū)影響棉花產(chǎn)量的氣象因子分析

劉勇，張玲，楊明鳳

（烏蘭烏蘇農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站，新疆石河子832021）

棉花是新疆的重要經(jīng)濟(jì)作物，而石河子墾區(qū)又是新疆重要的優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地，盛產(chǎn)高品質(zhì)的商品棉。棉花關(guān)鍵生育時(shí)期的連續(xù)降水、低溫冷害和霜凍等都是影響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害[1]。長(zhǎng)期以來(lái)，眾多科研工作者關(guān)于低溫冷害對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育方面的影響進(jìn)行了大量研究，得出了棉花關(guān)鍵生育時(shí)期低溫冷害不同的判別指標(biāo)。低溫冷害在棉花不同發(fā)育時(shí)期均有可能發(fā)生，綜合其他氣象條件的共同影響，對(duì)棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)均會(huì)造成嚴(yán)重的損害[2-3]。

石河子墾區(qū)屬典型的溫帶大陸性氣候，一年中降水主要集中在4―7月，即在苗期和花鈴期。多年來(lái)實(shí)踐證明，棉花苗期和花鈴期由于降水降溫造成的低溫冷害是造成棉花產(chǎn)量和品質(zhì)下降的重要?dú)庀鬄?zāi)害之一[4]。 本文通過(guò)分析2016年石河子墾區(qū)安集海、莫索灣、炮臺(tái)、烏蘭烏蘇地區(qū)的棉花全生育期及各生育階段氣象條件，并對(duì)造成棉花減產(chǎn)的主要?dú)庀鬄?zāi)害指標(biāo)進(jìn)行梳理和分析，為后期的石河子墾區(qū)棉花氣象服務(wù)提供更好的科學(xué)數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。

1 資料與方法

所用氣象資料為石河子墾區(qū)烏蘭烏蘇、安集海、莫索灣、炮臺(tái)地區(qū)氣象資料，主要列舉溫度、降水、積溫等，各氣象因子均值采用1985―2015年和當(dāng)年的氣候旬月均值。利用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)墾區(qū)不同地域的氣象資料進(jìn)行分析，結(jié)合棉花各發(fā)育時(shí)期的氣象適宜和不適宜指標(biāo)，指出2016年頻繁階段性降水引起的低溫冷害、低溫寡照對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育的重要影響，并對(duì)造成棉花減產(chǎn)的氣象因子進(jìn)行梳理和分析[5]。

2 氣候特征分析

2.1 2016年棉花生長(zhǎng)期總的氣候特點(diǎn)

根據(jù)資料，2016年上半年受 “超強(qiáng)厄爾尼諾”的影響，石河子墾區(qū)氣候異常，3月以來(lái)各種極端災(zāi)害性天氣頻發(fā)，3―4月墾區(qū)氣溫異常偏高，終霜期較歷年偏早近1個(gè)月；4月底至5月氣溫逆轉(zhuǎn)由偏高轉(zhuǎn)為偏低，降水量明顯偏多，階段性低溫冷害特征明顯，致使處于苗期的棉花生長(zhǎng)緩慢，部分棉田出現(xiàn)僵苗、死苗現(xiàn)象，部分棉田甚至出現(xiàn)了立枯病。6月的階段性高溫天氣雖然彌補(bǔ)了前期的熱量條件不足的缺陷，仍造成棉花的各生育時(shí)期較歷年普遍偏晚，通過(guò)大田調(diào)查，高、低、中產(chǎn)田單株伏前桃平均分別為0.7個(gè)、0.1個(gè)、0.2個(gè)，較歷年和2015年明顯偏少，特別是北部莫索灣片區(qū)高產(chǎn)田單株伏前桃較歷年偏少了2.6個(gè)。

對(duì)2016年各界限有效積溫分析可知，≥10℃積溫與歷年相比偏多285.8～301.5℃，與2015年相比偏少35.7～125.4℃；≥15℃的活動(dòng)積溫為2 689.1～2 811.5℃，與歷年同期平均值相比，石河子市偏多27.6℃，烏蘭烏蘇、莫索灣、安集海等區(qū)域偏少；≥20℃積溫與歷年同期平均值相比偏多162.2～358.8℃，與2015年相比偏少37.9～171.1℃，這直接影響到2016年墾區(qū)棉花產(chǎn)量（表1）。

表1 石河子墾區(qū)各區(qū)域棉花產(chǎn)量變化情況

由圖1看出，2016年墾區(qū)不同片區(qū)平均氣溫為7.7～8.3℃，比歷年同期平均值偏高0.4～0.7℃，比2015年同期偏低0.7～1.0℃，比2017年偏低0.4～0.6℃。

圖1石河子墾區(qū)不同區(qū)域平均氣溫

由圖2看出，2016年墾區(qū)不同區(qū)域降水量為219.3～336.4 mm，比歷年同期平均值偏多30%～60%；比2015年同期值偏多20%～70%，比2017年偏多20%～40%。

圖2石河子墾區(qū)不同區(qū)域年降水量比較

通過(guò)對(duì)石河子墾區(qū)歷年資料和2016年石河子墾區(qū)不同區(qū)域棉花各生育關(guān)鍵期的氣候特征及氣象條件分析發(fā)現(xiàn)，北疆石河子墾區(qū)南部大部分地區(qū)，包括烏蘭烏蘇地區(qū)、安集海地區(qū)等都是棉花次適宜種植區(qū)，棉花種植品種也多屬于早熟品種。2016年石河子墾區(qū)不同區(qū)域的棉花產(chǎn)量均出現(xiàn)不同程度的減產(chǎn)，這是由于棉花關(guān)鍵生育時(shí)期溫度由低轉(zhuǎn)高又轉(zhuǎn)低的走勢(shì)，出現(xiàn)階段低溫、高溫、低溫，對(duì)棉花造成一般生育延遲性低溫冷害；降水呈現(xiàn)時(shí)間、空間分布不均?；ㄢ徠谑菦Q定棉花纖維品質(zhì)和鈴重的關(guān)鍵時(shí)期，氣溫的影響非常大，持續(xù)低溫寡照天氣會(huì)造成棉花生長(zhǎng)發(fā)育緩慢，棉花鈴重和品質(zhì)均會(huì)下降。2016年氣象年景屬于氣候減產(chǎn)年[6]。

2.2 2016年棉花生長(zhǎng)時(shí)期主要?dú)庀笠蜃臃治?/h3>

2.2.1春季。3月中下旬氣溫偏高，對(duì)冬小麥返青起身較為有利。4月氣溫偏高，降水偏多，總體對(duì)棉花、農(nóng)作物及林果生長(zhǎng)發(fā)育較為有利。5月氣溫偏低，降水偏多，寡日照，部分農(nóng)田土壤濕度持續(xù)較大，低溫多雨對(duì)喜溫作物苗期生長(zhǎng)不利，造成棉花爛根、生長(zhǎng)緩慢，部分棉田棉花發(fā)生立枯病。此時(shí)棉花進(jìn)入第5片真葉始期，發(fā)育較2015年滯后。且低溫多雨的天氣有利于作物病害的發(fā)生發(fā)展。

根據(jù)氣象資料，棉花出苗―現(xiàn)蕾期（4―5月）平均氣溫為11.3～12.4℃，比歷年同期偏高1.0～1.6℃；比2015年同期偏低0.4～0.8℃。

從4月24日起石河子墾區(qū)各地出現(xiàn)小雨，炮臺(tái)達(dá)中量；4月29日夜間至30日，普遍出現(xiàn)中雨，安集海至石河子市沿線及南部山區(qū)達(dá)暴量；5月2―4日普遍出現(xiàn)小雨，其中3日部分地方達(dá)中量；6―7日斷續(xù)降小雨；9―10日普遍小雨，炮臺(tái)、莫索灣中到大量，11日安集海至石河子沿線普遍小雨；17―18日普遍出現(xiàn)大雨。從4月下旬至5月中旬連續(xù)降水，持續(xù)低溫寡照天氣，嚴(yán)重影響棉花出苗后的生長(zhǎng)發(fā)育，棉葉受損萎蔫，棉花爛根爛苗，棉花各生長(zhǎng)時(shí)期普遍延后8～10 d。

2.2.2夏季。氣象資料顯示，2016年夏季（6―8月）石河子墾區(qū)平均氣溫比歷年同期平均值偏高0.4～1.1℃；降水量與歷年同期平均值相比，偏多10%～70%。

夏季對(duì)流性天氣頻繁，并出現(xiàn)了3次明顯冰雹天氣。多地出現(xiàn)短時(shí)暴雨，7月下旬到8月初連續(xù)強(qiáng)降水致使各大河流來(lái)水量猛增，導(dǎo)致下游團(tuán)場(chǎng)農(nóng)田局部被淹，造成較大損失。

6月石河子墾區(qū)平均氣溫為25.4～26.4℃，與歷年同期相比偏高1.4～1.9℃，與2015年同期值相比偏高1.5～1.7℃；7月平均氣溫為25.0～26.0℃，與歷年同期平均值相比莫索灣持平，炮臺(tái)偏低0.2℃，其他區(qū)域偏高0.4～0.7℃；比2015年同期偏低1.1～1.7℃。

6月降水量為22.3～41.6 mm，與歷年同期相比偏多10%～130%，與2015年同期相比，烏蘭烏蘇偏少30%，安集海、炮臺(tái)偏多40%～430%；7月墾區(qū)降水量為24.8～42.2 mm，比歷年同期平均值偏多10%～80%；與2015年同期相比偏多10%～310%。

2016年夏季石河子墾區(qū)日照時(shí)間為916.1～979.5 h，與歷年同期相比莫索灣偏多29.7 h，其他區(qū)域偏少15.2～29.3 h；與2015年同期相比，僅莫索灣偏多6.7 h，其他區(qū)域偏少19.1～75.8 h。

7月日照時(shí)間為303.7～330.4 h，與歷年同期平均值相比，除莫索灣偏多11.1 h外，其他地方偏少10.8～20.5 h，與2015年同期相比偏少32.5～68.0 h。8月日照時(shí)間為276.4～319.2 h，與歷年同期平均值相比，僅莫索灣偏多5.5 h，其他區(qū)域偏少5.2～36.7 h；與2015年同期相比，炮臺(tái)、莫索灣偏多14.2～15.6 h，其他區(qū)域偏少36.2～38.6 h。

3 結(jié)論

棉花是喜溫作物，在氣候條件一般的年份，首先，要選擇抗病性強(qiáng)的優(yōu)良品種，播前對(duì)棉種進(jìn)行科學(xué)包衣，在棉花各生長(zhǎng)時(shí)期加強(qiáng)田間管理，通過(guò)水肥管理、化控等改善棉田的小氣候條件，使之通風(fēng)透光；并強(qiáng)化階段中耕，降低土壤濕度，促進(jìn)增溫效應(yīng)，有利于棉花前期減少蕾鈴脫落，后期利于蕾鈴增重、吐絮等。其次，要結(jié)合農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的情況，合理輪作，在氣象年景次適宜種植棉花的年份，多輪作其他作物[7]。實(shí)踐證明，在相同的氣象條件下，輪作棉田棉苗長(zhǎng)勢(shì)較好，發(fā)病率低，棉花產(chǎn)量普遍較高。

[1] 曹沖，楊媛媛，蘇洋.我國(guó)棉花生產(chǎn)能力及其影響因素分析[J].中國(guó)棉花，2013，40(11)：9-14.

[2] 鄒陳，李新建，楊舉芳，等.低溫對(duì)石河子棉區(qū)花鈴期棉花生長(zhǎng)的影響[J].沙漠與綠洲氣象，2009，3(2)：42-45.

[3] 楊舉芳，李欽欽.2015年一四一團(tuán)棉花產(chǎn)量氣象影響因子分析[J].新疆農(nóng)墾科技，2016，39(1)：37-39.

[4] 范文波，江煜，吳普特，等.新疆石河子墾區(qū)50年氣候變化對(duì)棉花種植的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2011，29(6)：244-248.

[5] 姚炎帝，劉旻，趙海，等.2015年新疆石河子墾區(qū)棉花產(chǎn)量影響因素分析[J].中國(guó)棉花，2016，43(5)：34-36.

[6] 張燕，賴軍臣，傅瑋東.2013年北疆墾區(qū)不同棉區(qū)棉花產(chǎn)量波動(dòng)的氣候因素對(duì)比分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42(34)：177-179，183.

[7] 胡小萍.多種管理因子對(duì)棉花產(chǎn)量的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009，4(2)：190-192.