新疆哈密市棉花生育期变化及其建议

李凤琴，李茂春，彭红艳

（1.新疆哈密市伊州区气象局，新疆哈密839000；2.新疆阿拉尔市气象局,新疆阿拉尔843300）

哈密市位于新疆东部，属典型的温带大陆性气候，光热资源丰富，干旱少雨，昼夜温差大，是东疆优质产棉区。 由于天山山脉横亘哈密地区中部，加之山脉南、北两侧多为荒漠、戈壁，哈密市棉花可耕种面积主要位于天山以南的伊州区和新疆兵团农十三师。 2018 年伊州区（不包括农十三师）农作物播种面积4.63 万hm2， 其中棉花播种面积3.45 万hm2，占总播种面积的74.5%，棉花收入是当地农民增收的主要渠道之一。

近百年来全球气候呈变暖趋势，中国气候变化与全球气候变化趋势一致[1]。 胡汝骥等人认为新疆存在着变暖增湿趋势，光热资源变幅增大[2]。 张科、苗运玲研究表明， 哈密市1951―2014 年年平均气温总体呈现缓慢增加趋势， 年平均增温0.012 ℃，气温变化存在季节差异，冬、春2 个季节呈上升趋势，夏、秋季呈下降趋势；年降水量呈增加趋势，四季降水均呈增加趋势；21 世纪以来年平均气温和年降水量增加明显[3]。

气候变化通过气温、光照、热量和水分等资源的变化影响作物生长发育进程，从而影响作物的产量[4]。 棉花全生育期长，从播种至停止生长横跨春、夏、秋三季，约 176 d 左右。 春、夏、秋 3 季热量资源变化对哈密市棉花生育期的影响研究报道不多，本文拟分析哈密市棉花生育期的气候变化特征，以期合理利用光热资源，趋利避害，为哈密市棉花的稳产高产优质提供参考。

1 资料及方法

选用新疆哈密国家基准气候站1985―2019 年棉花生育期农业气象观测资料，采用线性趋势法分析棉花6 个重要生育期变化：即播种出苗期（播种-出苗）、苗期（出苗 - 现蕾）、蕾期（现蕾 - 开花）、花铃期（开花 - 吐絮）、吐絮期（吐絮 - 停止生长）、全生育期（播种- 停止生长）的变化，生育期变化用日数来表示。

2 棉花各生育期气候变化特征

2.1 播种出苗期变化特征

棉花播种的适宜温度指标为日平均气温稳定通过12 ℃， 或膜内5 cm 地温稳定通过14 ℃≥在适温范围内，棉花播种后的日平均气温越高，播种出苗期日数越短；遇到强降温天气时，低温强度和持续时间与播种出苗期长短密切相关，当日最低气温下降到10 ℃以下时，会发生低温冷害，出苗时间明显增加。 如2006 年5 月5―10 日由于受强降温天气影响，连续8 d 日平均气温≤14 ℃，日最低气温≤10 ℃， 已经开始发芽的棉田出现大面积的烂根烂芽现象，播种出苗期持续了40 d。 根据1985―2019 年哈密基准气候站观测的棉花生育期资料统计分析， 哈密市棉花播种出苗期为8～40 d， 平均14 d。 1992 年和 1997 年播种出苗期最短，2006 年播种出苗期最长。 由图1 可以看出，1985―2019 年棉花播种出苗期变化不大， 总体上呈缓慢增加趋势，线性倾向率为 0.047 d·a－1。 其中 1991―2005 年播种出苗时间缩短，低于多年平均值，年际波动小，近10 年播种出苗期波动加大。

2.2 苗期变化特征

哈密市1985―2019 年棉花苗期为27～53 d，平均 38 d，2006 年最短、2014 年最长。 图1 中可以看出，棉花苗期日数呈增加趋势，尤其是近10 年，线性倾向率为 0.28 d·a－1；2006 年棉花播种出苗期和苗期时间均为极值，呈明显反向变化，这是由于棉花前期受低温冷害影响生长发育迟缓，后期光热资源丰富，棉花苗期生长发育速度加快。

2.3 蕾期变化特征

棉花现蕾期最适宜日平均气温为25 ℃左右。日平均气温≤15 ℃时，棉花生殖生长迟缓；日最高气温≥35 ℃以上时，不仅会引起幼蕾脱落，还会降低花粉的活力，影响正常授粉，降低结铃率[5]。 1985―2019 年棉花现蕾期时间为 14～25 d， 平均20 d，2001 年和2016 年棉花现蕾期最短，1987 年现蕾期最长。 现蕾期时间呈缓慢减少趋势， 线性倾向率为－0.04 d·a－1（图1）。

2.4 花铃期变化特征

图1 1985―2019 年哈密市棉花播种至现蕾期变化曲线

哈密市棉花一般7 月上旬进入开花期，9 月中旬进入吐絮期；1985―2019 年棉花花铃期时间为48～84 d，平均 66 d，2015 年最长，1985 年最短。 花铃期长短和高温（日最高气温≥35 ℃）天气持续时间长短有关，高温天气持续时间越久，花铃期越长，如2015 年夏季高温日数47 d，持续高温日数28 d，高温天气从7 月15 日一直持续到8 月11 日，近1个月，棉花花铃期则长达84 d。图2 可以看出，1985―2019 年棉花花铃期呈明显增加趋势， 线性倾向率为 0.52 d·a－1。

2.5 吐絮期变化特征

哈密市棉花于9 月上、中旬进入吐絮期，10 月份因严霜侵袭而停止生长。 1985―2019 年棉花吐絮期日数为10～58 d，平均37 d。 吐絮期日数年极差较大，最短 2015 年仅 10 d，最长 1986 年 58 d，长短相差一个半月。 1985―2019 年棉花吐絮期时间呈明显减少趋势（图2），线性倾向率为－0.54 d·a－1。影响棉花吐絮期长短变化的主要气象因素为秋季初霜冻，初霜冻出现的越早，吐絮期越短。哈密市初霜冻多年平均日期为10 月16 日，2015 年霜冻初日为10 月1 日，较历年提早15 天出现，吐絮期仅有短短10 天。初霜冻出现早，不仅造成棉株生长发育提前停止，出现大量未成熟铃，同时棉花霜前花产量也会下降。

图2 1985―2019 年哈密市棉花花铃期和吐絮期变化曲线

2.6 全生育期变化特征

哈密市棉花全生育期平均176 d，2006 年最长194 d，1992 年和 1999 年最短 159 d， 图3 可以看出，哈密市棉花全生育期总体呈增加趋势，线性倾向率为 0.27 d·a－1，年际波动较大。

图3 1985―2019 年哈密市棉花全生育期变化曲线

3 结论

哈密市棉花生育期长短变化不一致，表现为播种出苗期略延长，苗期延长，现蕾期略缩短，花铃期明显延长，吐絮期明显缩短，全生育期延长。造成哈密市棉花生育期长短变化的原因除了气温、 光照、降水等气象因素影响外， 还受到棉花品种更替、栽培措施变化和管理方面等多种因素影响。吐絮期缩短对棉花产量和品质均有不利影响，在今后农业生产上要采取相应措施来应对不利影响。

4 建议

4.1 选取棉花早熟优良品种

根据哈密市光热资源特点，选育适合哈密本地气候的高产、优质、抗病虫害的早熟棉花品种，如酒棉9 号、酒棉10 号和新陆中50 号等。 目前棉花种子市场比较混乱， 从南北疆引进的品种几十个，各地气候存在明显差异，有些棉花品种并不适合在哈密种植，农民摸不清各品种的特性，盲目选种，也会影响棉花产量， 这方面地方政府需要加强管控力度，主推适合本地种植的优良品种，统一哈密当地种子市场。

4.2 适期早播，向“早”要热量

哈密市具有春季气温回升快的特点， 自进入21 世纪春季气温呈上升趋势， 棉花播种期可适当提前，以充分利用前期的光热资源。 根据哈密国家基准气候站1985―2019 年逐日气温资料分析，21世纪以来，绝大部分年份4 月上旬日平均气温即稳定通过12 ℃， 种植户可以根据气象部门发布的中短期天气预报、棉花播种期预报，将棉花播种期适当提前；气象部门也要提早做好棉花春播期间的跟踪订正预报工作。

4.3 合理化控，利用好棉花生长中期的光热资源

棉花进入蕾期后，植株由营养生长转为生殖生长期，蕾花期是影响棉花产量的关键期，此时要合理进行化控，控制营养生长，促进生殖生长，促使棉花早现蕾、早开花、早座桃、早吐絮；花铃期要控制棉株横向发展，防止上部果枝过度伸长，减轻棉田郁蔽程度，提高光能利用率，抑制晚蕾和赘芽的发生，提高成铃率，增加铃重，促进棉花增产增收。