2016年新疆石河子垦区影响棉花产量的气象因子分析

刘勇，张玲，杨明凤

（乌兰乌苏农业气象试验站，新疆石河子832021）

棉花是新疆的重要经济作物，而石河子垦区又是新疆重要的优质棉生产基地，盛产高品质的商品棉。棉花关键生育时期的连续降水、低温冷害和霜冻等都是影响棉花产量和品质主要农业气象灾害[1]。长期以来，众多科研工作者关于低温冷害对棉花生长发育方面的影响进行了大量研究，得出了棉花关键生育时期低温冷害不同的判别指标。低温冷害在棉花不同发育时期均有可能发生，综合其他气象条件的共同影响，对棉花的产量和品质均会造成严重的损害[2-3]。

石河子垦区属典型的温带大陆性气候，一年中降水主要集中在4―7月，即在苗期和花铃期。多年来实践证明，棉花苗期和花铃期由于降水降温造成的低温冷害是造成棉花产量和品质下降的重要气象灾害之一[4]。 本文通过分析2016年石河子垦区安集海、莫索湾、炮台、乌兰乌苏地区的棉花全生育期及各生育阶段气象条件，并对造成棉花减产的主要气象灾害指标进行梳理和分析，为后期的石河子垦区棉花气象服务提供更好的科学数据和决策依据。

1 资料与方法

所用气象资料为石河子垦区乌兰乌苏、安集海、莫索湾、炮台地区气象资料，主要列举温度、降水、积温等，各气象因子均值采用1985―2015年和当年的气候旬月均值。利用统计方法对垦区不同地域的气象资料进行分析，结合棉花各发育时期的气象适宜和不适宜指标，指出2016年频繁阶段性降水引起的低温冷害、低温寡照对棉花生长发育的重要影响，并对造成棉花减产的气象因子进行梳理和分析[5]。

2 气候特征分析

2.1 2016年棉花生长期总的气候特点

根据资料，2016年上半年受 “超强厄尔尼诺”的影响，石河子垦区气候异常，3月以来各种极端灾害性天气频发，3―4月垦区气温异常偏高，终霜期较历年偏早近1个月；4月底至5月气温逆转由偏高转为偏低，降水量明显偏多，阶段性低温冷害特征明显，致使处于苗期的棉花生长缓慢，部分棉田出现僵苗、死苗现象，部分棉田甚至出现了立枯病。6月的阶段性高温天气虽然弥补了前期的热量条件不足的缺陷，仍造成棉花的各生育时期较历年普遍偏晚，通过大田调查，高、低、中产田单株伏前桃平均分别为0.7个、0.1个、0.2个，较历年和2015年明显偏少，特别是北部莫索湾片区高产田单株伏前桃较历年偏少了2.6个。

对2016年各界限有效积温分析可知，≥10℃积温与历年相比偏多285.8～301.5℃，与2015年相比偏少35.7～125.4℃；≥15℃的活动积温为2 689.1～2 811.5℃，与历年同期平均值相比，石河子市偏多27.6℃，乌兰乌苏、莫索湾、安集海等区域偏少；≥20℃积温与历年同期平均值相比偏多162.2～358.8℃，与2015年相比偏少37.9～171.1℃，这直接影响到2016年垦区棉花产量（表1）。

表1 石河子垦区各区域棉花产量变化情况

由图1看出，2016年垦区不同片区平均气温为7.7～8.3℃，比历年同期平均值偏高0.4～0.7℃，比2015年同期偏低0.7～1.0℃，比2017年偏低0.4～0.6℃。

图1石河子垦区不同区域平均气温

由图2看出，2016年垦区不同区域降水量为219.3～336.4 mm，比历年同期平均值偏多30%～60%；比2015年同期值偏多20%～70%，比2017年偏多20%～40%。

图2石河子垦区不同区域年降水量比较

通过对石河子垦区历年资料和2016年石河子垦区不同区域棉花各生育关键期的气候特征及气象条件分析发现，北疆石河子垦区南部大部分地区，包括乌兰乌苏地区、安集海地区等都是棉花次适宜种植区，棉花种植品种也多属于早熟品种。2016年石河子垦区不同区域的棉花产量均出现不同程度的减产，这是由于棉花关键生育时期温度由低转高又转低的走势，出现阶段低温、高温、低温，对棉花造成一般生育延迟性低温冷害；降水呈现时间、空间分布不均。花铃期是决定棉花纤维品质和铃重的关键时期，气温的影响非常大，持续低温寡照天气会造成棉花生长发育缓慢，棉花铃重和品质均会下降。2016年气象年景属于气候减产年[6]。

2.2 2016年棉花生长时期主要气象因子分析

2.2.1春季。3月中下旬气温偏高，对冬小麦返青起身较为有利。4月气温偏高，降水偏多，总体对棉花、农作物及林果生长发育较为有利。5月气温偏低，降水偏多，寡日照，部分农田土壤湿度持续较大，低温多雨对喜温作物苗期生长不利，造成棉花烂根、生长缓慢，部分棉田棉花发生立枯病。此时棉花进入第5片真叶始期，发育较2015年滞后。且低温多雨的天气有利于作物病害的发生发展。

根据气象资料，棉花出苗―现蕾期（4―5月）平均气温为11.3～12.4℃，比历年同期偏高1.0～1.6℃；比2015年同期偏低0.4～0.8℃。

从4月24日起石河子垦区各地出现小雨，炮台达中量；4月29日夜间至30日，普遍出现中雨，安集海至石河子市沿线及南部山区达暴量；5月2―4日普遍出现小雨，其中3日部分地方达中量；6―7日断续降小雨；9―10日普遍小雨，炮台、莫索湾中到大量，11日安集海至石河子沿线普遍小雨；17―18日普遍出现大雨。从4月下旬至5月中旬连续降水，持续低温寡照天气，严重影响棉花出苗后的生长发育，棉叶受损萎蔫，棉花烂根烂苗，棉花各生长时期普遍延后8～10 d。

2.2.2夏季。气象资料显示，2016年夏季（6―8月）石河子垦区平均气温比历年同期平均值偏高0.4～1.1℃；降水量与历年同期平均值相比，偏多10%～70%。

夏季对流性天气频繁，并出现了3次明显冰雹天气。多地出现短时暴雨，7月下旬到8月初连续强降水致使各大河流来水量猛增，导致下游团场农田局部被淹，造成较大损失。

6月石河子垦区平均气温为25.4～26.4℃，与历年同期相比偏高1.4～1.9℃，与2015年同期值相比偏高1.5～1.7℃；7月平均气温为25.0～26.0℃，与历年同期平均值相比莫索湾持平，炮台偏低0.2℃，其他区域偏高0.4～0.7℃；比2015年同期偏低1.1～1.7℃。

6月降水量为22.3～41.6 mm，与历年同期相比偏多10%～130%，与2015年同期相比，乌兰乌苏偏少30%，安集海、炮台偏多40%～430%；7月垦区降水量为24.8～42.2 mm，比历年同期平均值偏多10%～80%；与2015年同期相比偏多10%～310%。

2016年夏季石河子垦区日照时间为916.1～979.5 h，与历年同期相比莫索湾偏多29.7 h，其他区域偏少15.2～29.3 h；与2015年同期相比，仅莫索湾偏多6.7 h，其他区域偏少19.1～75.8 h。

7月日照时间为303.7～330.4 h，与历年同期平均值相比，除莫索湾偏多11.1 h外，其他地方偏少10.8～20.5 h，与2015年同期相比偏少32.5～68.0 h。8月日照时间为276.4～319.2 h，与历年同期平均值相比，仅莫索湾偏多5.5 h，其他区域偏少5.2～36.7 h；与2015年同期相比，炮台、莫索湾偏多14.2～15.6 h，其他区域偏少36.2～38.6 h。

3 结论

棉花是喜温作物，在气候条件一般的年份，首先，要选择抗病性强的优良品种，播前对棉种进行科学包衣，在棉花各生长时期加强田间管理，通过水肥管理、化控等改善棉田的小气候条件，使之通风透光；并强化阶段中耕，降低土壤湿度，促进增温效应，有利于棉花前期减少蕾铃脱落，后期利于蕾铃增重、吐絮等。其次，要结合农业产业结构调整的情况，合理轮作，在气象年景次适宜种植棉花的年份，多轮作其他作物[7]。实践证明，在相同的气象条件下，轮作棉田棉苗长势较好，发病率低，棉花产量普遍较高。

[1] 曹冲，杨媛媛，苏洋.我国棉花生产能力及其影响因素分析[J].中国棉花，2013，40(11)：9-14.

[2] 邹陈，李新建，杨举芳，等.低温对石河子棉区花铃期棉花生长的影响[J].沙漠与绿洲气象，2009，3(2)：42-45.

[3] 杨举芳，李钦钦.2015年一四一团棉花产量气象影响因子分析[J].新疆农垦科技，2016，39(1)：37-39.

[4] 范文波，江煜，吴普特，等.新疆石河子垦区50年气候变化对棉花种植的影响[J].干旱地区农业研究，2011，29(6)：244-248.

[5] 姚炎帝，刘旻，赵海，等.2015年新疆石河子垦区棉花产量影响因素分析[J].中国棉花，2016，43(5)：34-36.

[6] 张燕，赖军臣，傅玮东.2013年北疆垦区不同棉区棉花产量波动的气候因素对比分析[J].安徽农业科学，2014，42(34)：177-179，183.

[7] 胡小萍.多种管理因子对棉花产量的影响[J].现代农业科技，2009，4(2)：190-192.