新疆莫索湾垦区降水与灌溉对棉花产量的影响

郭璇+罗海明

摘要：棉花的生长环境必须满足三个要素，即降水、温度、光照，三者缺一不可。北疆作为新疆的一大产棉区，研究棉花产量的影响因素至关重要。该文从莫索湾垦区的地理概况和降水特点入手，分析了降水对莫索湾垦区棉花种植的影响，并从中得出了对棉花灌溉的启示，以期为研究棉花种植者提供参考。

关键词：棉花；降水；灌溉；气温；光照；产量

棉花是一种经济作物，也是重要的工业原材料，在全国所有的经济作物中，棉花的种植面积算是较大的。棉花种植最基本的三要素是降水、温度和光照，但由于莫索湾垦区属于温带大陆性气候，常年降水量稀少，因此，降水成了影响棉花种植和产量的关键。分析莫索湾垦区降水对棉花产量的影响，有十分重要的意义。明确降水对棉花种植的影响，可以帮助改善棉花的灌溉方法和技术，从而提高棉花的产量。

1 棉花的生育时段划分

在莫索湾垦区，4月上旬至中旬是棉花的播种-出苗期，这一时期对降水的需求量不是很大，而过量的降水会影响棉花出苗后的生长发育，造成一定的烂根烂苗现象，影响生长进度和棉花质量。播种需要温度和风力合适，因此播种期不用考虑降水对棉花种植的影响。出苗期的最合适温度是18-22℃，一般7天左右可以出苗，但是气温高于28℃时，膜内棉苗容易发黄甚至烫死；出苗期对降水的要求较高，需要土壤的相对湿度在60%和80%之间。三真叶期、五真叶期、裂铃期，对降水没有需求，只需要温度适宜。现蕾期，对于水的需求与出苗期相差不大，需要土壤的相对湿度在65%和75%之间。开花期，这个时期是整个棉花生长期中对降水要求最高的阶段，需要土壤的相对湿度在75%和80%之间。吐絮期，对降水的需求比出苗期小些，需要土壤的相对湿度在60%与70%之间。

根据莫索湾垦区棉花种植的历史，并研究生育期的特点，可以明确棉花因缺少降水而受到影响的生育阶段是出苗期、现蕾期、开花期、吐絮期这四个时期。

2 降水对棉花种植的影响及对灌溉的启示

2.1 对植株形态的影响

7月中旬至8月中旬，降雨量不足对株高和叶片面积影响最大，而7月中旬之前的一个月影响次之。棉花的现蕾期，降水不足导致株高较矮，通过灌溉后才能继续加速生长，并变得和正常的株高一致。在花铃期，降水不足对株高影响最大，即使此时进行灌溉，也于事无补，株高不會继续增长。8月中旬以后，降水对叶片面积的影响较小，如果8月中旬之后灌溉，叶面积会有小幅度增加。而7月中旬之前灌溉，叶面积增长速度会很大，甚至变成畸形增长。现蕾期如果降水不足会导致叶面积小，进行灌溉后叶面积会快速增加。花铃期遇到降水不足，如果进行灌溉，会造成叶片过早衰弱。

2.2 对光合速率和蒸腾速率的影响

图1表示的是降水和光合速率（Pn）的关系：即Pn=pmolCO2.m-2.g-1。观察图1可以发现，土壤中的水分越多，棉花的光合速率越大，当土壤含水率不足7.8%时，棉花的光合速率并无明显变化；当土壤含水率超出7.8%时，光合速率增速变快；而如果土壤含水率达到16.9%时，光合速率会保持稳定值。图2表示的是降水和蒸腾速率（Tr）的关系：即Tr=molH2O.m-2g-1。当土壤含水率超出12%时，蒸腾速率缓慢增长；一天之中，蒸腾速率在中午的值最大，而下午则比较稳定。正常情况下，土壤水分增多，则蒸腾速率也会相应增加；如果含水率大于16.9%。光合速率保持稳定值，而蒸腾速率在增加，因此将土壤的含水率保持在12%和16.9%是最优选择，既有利于光合作用，又不会过分蒸腾。所以，在对棉花的灌溉中，要合理将土壤的水分控制在这一范围，进而增加棉花的产量。

2.3 对叶片水分利用效率的影响

当土壤含水率不超15%时，土壤的水分越多，叶片对于水分的利用效率LWUE（Pn/Tr）也就越大，如果含水率超过15%，LWUE就会降低。土壤含水率不足12.6%时，叶片在9时对于水分的利用效率高于13时的效率，而含水率超过13%时，9时的LWUE则反过来小于13时的LWUE。因此，在进行灌溉时，要充分考虑叶片水分利用效率的特点，根据不同时段的特点进行相应的水量灌溉。

3 结语

由于莫索湾垦区是中国重要的棉花种植基地，因此研究降水对莫索湾垦区种植棉花的影响也就十分必要了。试验表明，土壤含水率在12%-16%有利于提高棉花产量对于莫索湾垦区的棉花种植来说，应该根据需要，对其进行灌溉。

参考文献

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