莫索湾垦区一四八团影响棉花产量的气象条件对比分析

周坚，孙昕路

（兵团第八师一四八团农业发展服务中心，新疆西营镇832048）

0 引言

莫索湾垦区一四八团位于天山北麓、准噶尔盆地古尔班通古特沙漠南缘。气候特点为：冬季严寒，夏季炎热，光照充足，热量丰富但不均衡，年平均气温6.9℃，年平均降水量143.6 mm，无霜期年平均171 d，但年差异较大，昼夜温差大，春季风沙袭击相对频繁，属典型温带大陆性干旱气候区[1]。棉花作为本地大面积种植的主要经济作物已有40余年，但棉花整个生长季节在本地受自然气候因素影响大，制约明显，尤其是春季的大风、低温冷害和霜冻，夏季的高温、干旱、冰雹，秋季的寒潮、早霜等灾害天气对棉花生产影响极大，属典型的宜棉区与次宜棉区的临界处。

1 2015年和2017年一四八团棉花生育期气象条件评述

有利气象条件：2015年和2017年棉花各生育期的气象条件较为相似（见表1、2）。在棉花生育关键期热量资源丰富，降水偏少，光照充足。4月中旬以后气温回升快且稳定，没有发生低温、霜冻及冰雹等极端灾害天气，≥10℃有效积温多于常年，≥15℃和≥20℃有效活动积温明显多于常年，对棉花苗期和蕾期等阶段的生长发育十分有利。不同的是2017年作物生长期间光热分布条件好于2015年，属偏丰气象年景，而2015年只属于一般气象年景。

不利气象条件：2015年和2017年4月下旬在出苗关键期均出现大风天气，且2017年春季大风次数明显较历年偏多，4月下旬至5月上旬大风天气造成个别棉田棉苗被风沙吹死，地膜被掀起，对部分农田和设施造成了一定损失。

表1 一四八团2015年和2017年活动积温

表2 一四八团2015和2017年4～9月气温、降水和日照时数

表3 一四八团2015年和2017年棉花生育期大风、高温等不利天气对比

表4 一四八团2015年和2017年气象条件及棉花播种至出苗期对比

2015 年和2017年一四八团夏季均出现阶段性高温天气，极端温度高，持续时间长（见表3）。尤其在7月连续出现≥35℃高温极端天气并且降水稀少，使部分棉田产生旱情，对棉花开花、授粉和成铃等关键生育期产生不利影响。同时高温干旱少雨的气候环境也使棉田的棉蚜、棉叶螨等病虫害发生面积重于常年。两年均在8月中旬以后气温下降较快，最低气温偏低，对棉花生育后期产生影响，棉花早衰较常年偏重。

2 一四八团2015年和2017年棉花各生育期状况对比分析

一四八团历年终霜期在4月中旬（4月16日），初霜期在10月上旬（10月7日）。年平均无霜期171 d（1959—2017年），但年际变化较大，在121～201 d之间。为规避气象因素造成的风险，2015年和2017年一四八团棉花主栽品种生育期均为125 d左右的早中熟棉。

2.1 播种至出苗期

2015 年和2017年开春初期气温回升较快，但不稳定。4月中旬以后气温均较历年同期明显偏高且稳定，降水偏少，有利于棉花的播种。

不同的是由于2017年开春晚，积雪融化较历年（3月16日）偏晚9 d，土壤墒情较好，并且采用一膜三管的滴灌配置，较2015年有效减少了用水量和缩短了滴水周期，出苗周期比2015年缩短且出苗较为集中。见表4。

2.2 苗期至现蕾期

出苗后，2015年和2017年5月份气温较历年偏高2.3～2.4℃，降水量比历年偏少3～6成（见表2和表5）。充足的光热条件极有利于棉苗的生长发育，第1、2真叶期分别为7～9 d和4 d，较一般年份分别提前3～5 d和1～2 d。

该阶段光热条件2017年要好于2015年且明显好于历年。但2017年5月大风天气远多于2015年和历年，给棉花苗期的生长带来影响。

表5 一四八团2015年和2017年棉花出苗至蕾期各旬温度和降水情况

表6 一四八团2015年和2017年棉花苗期至开花期生长发育对比

2.3 蕾期至开花期

从表6可以看出，棉花蕾期的光热条件和生长发育进度2015年与常年相近，而2017年同期光热条件要明显好于2015年和常年，有利于加快棉花生长发育进度，提早现蕾开花，现蕾至开花期的平均日数较常年缩短3～4 d，属于较好年份。6月中下旬垦区晴热少雨，连续出现≥35℃的高温天气，一四八团根据天气预报及时调整了轮灌速度，合理水肥、化调等措施，有效减弱了高温天气对棉花蕾期易产生干旱落蕾、旺长等不利影响，使该阶段棉花的生长发育未受明显影响。

2.4 花期至铃期

2015 年和2017年夏季莫索湾垦区均出现阶段性异常高温天气，降水稀少。连续出现≥35℃高温天气，极端最高气温分别达到43.6℃（2015年）和42.9℃（2017年）。

受高温影响，一四八团部分棉田产生旱情，棉花花粉活力降低、光合作用减弱，花蕾脱落率增高，中部和顶部果枝脱落较多。成铃后不孕籽增多导致单铃重偏低，棉花纤维品质下降。但由于高温天气出现的时段、持续的时间及前期棉花生长发育进度等因素的不同，因此对棉花在开花授粉和成铃发育等关键生育期所造成的影响有所区别：

2015 年高温持续的时间和强度为莫索湾垦区近60年来之首。由于前期光热条件和棉花生长发育仅略好于常年，一四八团伏前桃个数和正常年份相当。7月中旬至8月上旬出现的阶段性高温（见表7）造成花铃盛期脱落严重，即使保证灌溉及时的情况下，棉田蕾铃脱落仍较重。单株落花率占总落花蕾率的80%～85%，较一般年份偏多5%～10%，从棉花植株部位上来看，主要是在中下部第三、四台果枝，打顶偏晚、棉株营养生长较旺的棉田尤为明显。部分棉田打顶早但由于高温期间供水不足亦导致顶部果枝脱落较多。通过大田调查，2015年棉田单株空果枝数在2.5台左右（历年空果枝平均在1.5台左右，即便较差的年份也最多在2.0台左右），单株结铃和结铃数均较历年差。田间管理各项措施到位的高产棉田，铃数在8.0万～8.5万个/667 m2，比历年高产田偏低1.0万～1.5万个/667 m2。从整体看，2015年积温虽然较历年偏高，但由于分布不均，可利用积温差于常年。并且由于极端温度高和持续时间长，抑制了棉花正常生长发育，部分棉田棉株水肥失调并导致后期的早衰，对棉花的产量和品质造成了关键不利影响。

2017年7 月份出现的连续性高温天气，持续时间和强度相比2015年要短和弱，由于在棉花的苗、蕾和开花授粉等生育阶段的光热条件及生长发育均较2015年和常年好。棉田开花到顶期较一般年份提前，棉花伏前桃数比常年偏多，伏桃数与一般年份相当，总体仍属于正常偏好年份（见表8）。但由于高温出现在开花授粉、结铃坐桃等关键生育期，打顶偏晚、棉株营养生长较旺及出现旱情的棉田成铃数较少，并在持续性高温的影响下，棉铃正常发育受阻，不孕籽增多，部分棉田在干旱或高湿局部环境下导致棉叶螨和棉蚜发生较为严重，叶片受到不同程度的损害和药害，棉花在棉铃发育后期出现不同程度的早衰，单铃重普遍下降。

表7 一四八团2015年和2017年棉花开花至裂铃吐絮期温度和降水情况

表8 一四八团2015年和2017年棉花花期至铃期生长发育对比

表9 一四八团2015年和2017年棉花铃期至裂铃吐絮期产量性状及纤维品质对比

2.5 裂铃吐絮期至停止生长

2015 年和2017年棉花裂铃吐絮期较一般年份偏早，喷施脱叶剂工作略早于往年。但2015年9月份气温下降较快，气温较历年偏低，造成棉花吐絮不集中，下部铃吐絮较早，上部吐絮偏晚，影响了棉花机械采收质量（下部含絮差、上部夹壳），复采面积大，田间浪费较大。棉花品质下降，绒长基本降低1.5 mm，多数在27～28 mm，马克隆值提高10%左右。

2017年8 月下旬至9月中旬裂铃吐絮期间平均气温高于常年，降水明显偏少。对满足棉花裂铃吐絮期间的光热条件需求十分有利，吐絮较为集中，脱叶效果明显好于往年，有利于机采和提高棉花加工品质。衣分略偏高于常年，绒长28～29 mm，棉花纤维品质好于一般年份，但平均单铃重较一般年份偏轻（见表9）。

3 结论与讨论

3.1 2015年和2017年活动积温分布条件对棉花生长发育影响

2015 年和2017年一四八团棉花各生育期的气象条件较为相似。2017年夏季虽受阶段性高温天气影响，但在作物生长期间光热分布条件总体好于2015年和历年，属偏丰气象年景。2015年虽然积温偏高，但光热条件分布不均匀，夏季高温持续时间长，秋季降温快，后期降水偏多，不利于棉花集中吐絮和采收，属于一般气象年景。

3.2 2015年和2017年夏季出现的阶段性高温异常天气对棉花生长发育的影响

高温异常天气使一四八团部分棉田产生旱情，花蕾脱落率增高，棉花花粉活力降低，成铃后不孕籽增多导致单铃重偏低，棉花纤维品质下降。2015年由于前期棉花生长发育的进度晚于2017年，高温天气出现的时段在成铃关键期，持续的时间长，强度高，因此对棉花品质和产量影响明显大于2017年。

3.3 2017年根据异常天气采取的积极应对措施

2017 年一四八团根据天气预报针对灾害和不利天气及时采取积极有效的管理和灵活应对措施，将灾害性天气带来的不利影响降到最低。一是根据天气预报，适时早耙地、早播种，在土壤墒情较好的条件下，采用一膜三管的滴灌配置，有效减少了用水量和缩短了滴水周期，出苗周期缩短且较为集中，具有较高的保苗株数；二是结合天气因素，合理水肥运筹，防止棉花落花落蕾和旺长；增加磷肥的投入，增加棉花单铃重；三是巧用化调，确保棉花稳健生长；四是适期早打顶，塑造合理株型。尽管7月的高温天气影响了棉籽的发育，进而影响了单铃重，但较高的亩铃数，弥补了单铃重低对产量的影响；五是增强植保意识，扎实做好植保综合防治；六是适期喷施脱叶剂，保证了较高的脱叶率和采净率。