新疆哈密市棉花生育期變化及其建議

李鳳琴，李茂春，彭紅艷

（1.新疆哈密市伊州區(qū)氣象局，新疆哈密839000；2.新疆阿拉爾市氣象局,新疆阿拉爾843300）

哈密市位于新疆東部，屬典型的溫帶大陸性氣候，光熱資源豐富，干旱少雨，晝夜溫差大，是東疆優(yōu)質(zhì)產(chǎn)棉區(qū)。 由于天山山脈橫亙哈密地區(qū)中部，加之山脈南、北兩側(cè)多為荒漠、戈壁，哈密市棉花可耕種面積主要位于天山以南的伊州區(qū)和新疆兵團(tuán)農(nóng)十三師。 2018 年伊州區(qū)（不包括農(nóng)十三師）農(nóng)作物播種面積4.63 萬(wàn)hm2， 其中棉花播種面積3.45 萬(wàn)hm2，占總播種面積的74.5%，棉花收入是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收的主要渠道之一。

近百年來(lái)全球氣候呈變暖趨勢(shì)，中國(guó)氣候變化與全球氣候變化趨勢(shì)一致[1]。 胡汝驥等人認(rèn)為新疆存在著變暖增濕趨勢(shì)，光熱資源變幅增大[2]。 張科、苗運(yùn)玲研究表明， 哈密市1951―2014 年年平均氣溫總體呈現(xiàn)緩慢增加趨勢(shì)， 年平均增溫0.012 ℃，氣溫變化存在季節(jié)差異，冬、春2 個(gè)季節(jié)呈上升趨勢(shì)，夏、秋季呈下降趨勢(shì)；年降水量呈增加趨勢(shì)，四季降水均呈增加趨勢(shì)；21 世紀(jì)以來(lái)年平均氣溫和年降水量增加明顯[3]。

氣候變化通過(guò)氣溫、光照、熱量和水分等資源的變化影響作物生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程，從而影響作物的產(chǎn)量[4]。 棉花全生育期長(zhǎng)，從播種至停止生長(zhǎng)橫跨春、夏、秋三季，約 176 d 左右。 春、夏、秋 3 季熱量資源變化對(duì)哈密市棉花生育期的影響研究報(bào)道不多，本文擬分析哈密市棉花生育期的氣候變化特征，以期合理利用光熱資源，趨利避害，為哈密市棉花的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)提供參考。

1 資料及方法

選用新疆哈密?chē)?guó)家基準(zhǔn)氣候站1985―2019 年棉花生育期農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)資料，采用線性趨勢(shì)法分析棉花6 個(gè)重要生育期變化：即播種出苗期（播種-出苗）、苗期（出苗 - 現(xiàn)蕾）、蕾期（現(xiàn)蕾 - 開(kāi)花）、花鈴期（開(kāi)花 - 吐絮）、吐絮期（吐絮 - 停止生長(zhǎng)）、全生育期（播種- 停止生長(zhǎng)）的變化，生育期變化用日數(shù)來(lái)表示。

2 棉花各生育期氣候變化特征

2.1 播種出苗期變化特征

棉花播種的適宜溫度指標(biāo)為日平均氣溫穩(wěn)定通過(guò)12 ℃， 或膜內(nèi)5 cm 地溫穩(wěn)定通過(guò)14 ℃≥在適溫范圍內(nèi)，棉花播種后的日平均氣溫越高，播種出苗期日數(shù)越短；遇到強(qiáng)降溫天氣時(shí)，低溫強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間與播種出苗期長(zhǎng)短密切相關(guān)，當(dāng)日最低氣溫下降到10 ℃以下時(shí)，會(huì)發(fā)生低溫冷害，出苗時(shí)間明顯增加。 如2006 年5 月5―10 日由于受強(qiáng)降溫天氣影響，連續(xù)8 d 日平均氣溫≤14 ℃，日最低氣溫≤10 ℃， 已經(jīng)開(kāi)始發(fā)芽的棉田出現(xiàn)大面積的爛根爛芽現(xiàn)象，播種出苗期持續(xù)了40 d。 根據(jù)1985―2019 年哈密基準(zhǔn)氣候站觀測(cè)的棉花生育期資料統(tǒng)計(jì)分析， 哈密市棉花播種出苗期為8～40 d， 平均14 d。 1992 年和 1997 年播種出苗期最短，2006 年播種出苗期最長(zhǎng)。 由圖1 可以看出，1985―2019 年棉花播種出苗期變化不大， 總體上呈緩慢增加趨勢(shì)，線性?xún)A向率為 0.047 d·a－1。 其中 1991―2005 年播種出苗時(shí)間縮短，低于多年平均值，年際波動(dòng)小，近10 年播種出苗期波動(dòng)加大。

2.2 苗期變化特征

哈密市1985―2019 年棉花苗期為27～53 d，平均 38 d，2006 年最短、2014 年最長(zhǎng)。 圖1 中可以看出，棉花苗期日數(shù)呈增加趨勢(shì)，尤其是近10 年，線性?xún)A向率為 0.28 d·a－1；2006 年棉花播種出苗期和苗期時(shí)間均為極值，呈明顯反向變化，這是由于棉花前期受低溫冷害影響生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，后期光熱資源豐富，棉花苗期生長(zhǎng)發(fā)育速度加快。

2.3 蕾期變化特征

棉花現(xiàn)蕾期最適宜日平均氣溫為25 ℃左右。日平均氣溫≤15 ℃時(shí)，棉花生殖生長(zhǎng)遲緩；日最高氣溫≥35 ℃以上時(shí)，不僅會(huì)引起幼蕾脫落，還會(huì)降低花粉的活力，影響正常授粉，降低結(jié)鈴率[5]。 1985―2019 年棉花現(xiàn)蕾期時(shí)間為 14～25 d， 平均20 d，2001 年和2016 年棉花現(xiàn)蕾期最短，1987 年現(xiàn)蕾期最長(zhǎng)。 現(xiàn)蕾期時(shí)間呈緩慢減少趨勢(shì)， 線性?xún)A向率為－0.04 d·a－1（圖1）。

2.4 花鈴期變化特征

圖1 1985―2019 年哈密市棉花播種至現(xiàn)蕾期變化曲線

哈密市棉花一般7 月上旬進(jìn)入開(kāi)花期，9 月中旬進(jìn)入吐絮期；1985―2019 年棉花花鈴期時(shí)間為48～84 d，平均 66 d，2015 年最長(zhǎng)，1985 年最短。 花鈴期長(zhǎng)短和高溫（日最高氣溫≥35 ℃）天氣持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)，高溫天氣持續(xù)時(shí)間越久，花鈴期越長(zhǎng)，如2015 年夏季高溫日數(shù)47 d，持續(xù)高溫日數(shù)28 d，高溫天氣從7 月15 日一直持續(xù)到8 月11 日，近1個(gè)月，棉花花鈴期則長(zhǎng)達(dá)84 d。圖2 可以看出，1985―2019 年棉花花鈴期呈明顯增加趨勢(shì)， 線性?xún)A向率為 0.52 d·a－1。

2.5 吐絮期變化特征

哈密市棉花于9 月上、中旬進(jìn)入吐絮期，10 月份因嚴(yán)霜侵襲而停止生長(zhǎng)。 1985―2019 年棉花吐絮期日數(shù)為10～58 d，平均37 d。 吐絮期日數(shù)年極差較大，最短 2015 年僅 10 d，最長(zhǎng) 1986 年 58 d，長(zhǎng)短相差一個(gè)半月。 1985―2019 年棉花吐絮期時(shí)間呈明顯減少趨勢(shì)（圖2），線性?xún)A向率為－0.54 d·a－1。影響棉花吐絮期長(zhǎng)短變化的主要?dú)庀笠蛩貫榍锛境跛獌?，初霜凍出現(xiàn)的越早，吐絮期越短。哈密市初霜凍多年平均日期為10 月16 日，2015 年霜凍初日為10 月1 日，較歷年提早15 天出現(xiàn)，吐絮期僅有短短10 天。初霜凍出現(xiàn)早，不僅造成棉株生長(zhǎng)發(fā)育提前停止，出現(xiàn)大量未成熟鈴，同時(shí)棉花霜前花產(chǎn)量也會(huì)下降。

圖2 1985―2019 年哈密市棉花花鈴期和吐絮期變化曲線

2.6 全生育期變化特征

哈密市棉花全生育期平均176 d，2006 年最長(zhǎng)194 d，1992 年和 1999 年最短 159 d， 圖3 可以看出，哈密市棉花全生育期總體呈增加趨勢(shì)，線性?xún)A向率為 0.27 d·a－1，年際波動(dòng)較大。

圖3 1985―2019 年哈密市棉花全生育期變化曲線

3 結(jié)論

哈密市棉花生育期長(zhǎng)短變化不一致，表現(xiàn)為播種出苗期略延長(zhǎng)，苗期延長(zhǎng)，現(xiàn)蕾期略縮短，花鈴期明顯延長(zhǎng)，吐絮期明顯縮短，全生育期延長(zhǎng)。造成哈密市棉花生育期長(zhǎng)短變化的原因除了氣溫、 光照、降水等氣象因素影響外， 還受到棉花品種更替、栽培措施變化和管理方面等多種因素影響。吐絮期縮短對(duì)棉花產(chǎn)量和品質(zhì)均有不利影響，在今后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上要采取相應(yīng)措施來(lái)應(yīng)對(duì)不利影響。

4 建議

4.1 選取棉花早熟優(yōu)良品種

根據(jù)哈密市光熱資源特點(diǎn)，選育適合哈密本地氣候的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲(chóng)害的早熟棉花品種，如酒棉9 號(hào)、酒棉10 號(hào)和新陸中50 號(hào)等。 目前棉花種子市場(chǎng)比較混亂， 從南北疆引進(jìn)的品種幾十個(gè)，各地氣候存在明顯差異，有些棉花品種并不適合在哈密種植，農(nóng)民摸不清各品種的特性，盲目選種，也會(huì)影響棉花產(chǎn)量， 這方面地方政府需要加強(qiáng)管控力度，主推適合本地種植的優(yōu)良品種，統(tǒng)一哈密當(dāng)?shù)胤N子市場(chǎng)。

4.2 適期早播，向“早”要熱量

哈密市具有春季氣溫回升快的特點(diǎn)， 自進(jìn)入21 世紀(jì)春季氣溫呈上升趨勢(shì)， 棉花播種期可適當(dāng)提前，以充分利用前期的光熱資源。 根據(jù)哈密?chē)?guó)家基準(zhǔn)氣候站1985―2019 年逐日氣溫資料分析，21世紀(jì)以來(lái)，絕大部分年份4 月上旬日平均氣溫即穩(wěn)定通過(guò)12 ℃， 種植戶(hù)可以根據(jù)氣象部門(mén)發(fā)布的中短期天氣預(yù)報(bào)、棉花播種期預(yù)報(bào)，將棉花播種期適當(dāng)提前；氣象部門(mén)也要提早做好棉花春播期間的跟蹤訂正預(yù)報(bào)工作。

4.3 合理化控，利用好棉花生長(zhǎng)中期的光熱資源

棉花進(jìn)入蕾期后，植株由營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)轉(zhuǎn)為生殖生長(zhǎng)期，蕾花期是影響棉花產(chǎn)量的關(guān)鍵期，此時(shí)要合理進(jìn)行化控，控制營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，促進(jìn)生殖生長(zhǎng)，促使棉花早現(xiàn)蕾、早開(kāi)花、早座桃、早吐絮；花鈴期要控制棉株橫向發(fā)展，防止上部果枝過(guò)度伸長(zhǎng)，減輕棉田郁蔽程度，提高光能利用率，抑制晚蕾和贅芽的發(fā)生，提高成鈴率，增加鈴重，促進(jìn)棉花增產(chǎn)增收。