阿拉爾墾區(qū)棉花種植氣候條件分析及優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)措施探析

王雨思

新疆維吾爾自治區(qū)氣候中心，新疆烏魯木齊 830002

阿拉爾墾區(qū)位于新疆阿克蘇境內(nèi)，屬塔里木河沖擊細土平原，地勢由西北向東南傾斜，屬于暖溫帶極端大陸性干旱荒漠氣候，墾區(qū)降水量稀少，冬季少雪，地表蒸發(fā)強烈，由于境內(nèi)水資源有阿克蘇河、塔里木河及勝利、上游、多浪三大平原水庫，基本彌補了境內(nèi)降水量稀少的短板，再加上熱量和光照條件充足，比較適宜棉花生長。棉花是阿拉爾墾區(qū)主要經(jīng)濟作物之一，能有效提高了當?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟收入水平。因氣候條件好棉花種植間的聯(lián)系較為緊密，氣候變化對棉花種植的影響較大。通過分析阿拉爾墾區(qū)棉花種植氣候條件，對趨利避害、確保優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)棉花的形成極為有利。

1 棉花全生育期的氣候條件

1.1 溫度

棉花屬于喜溫作物，具有喜溫怕寒的特性，在整個全生育期內(nèi)的適宜溫度范圍在25℃～30℃，播種期應(yīng)選擇在不低于12℃的溫度條件下進行，發(fā)芽期的適宜溫度在28℃～30℃；苗期的溫度在15℃以下時，會使棉花生長發(fā)育速度減緩或者是停止生長，后期溫度在20℃以下，對纖維的充實成熟十分不利，當溫度超過35℃會增加植株細胞內(nèi)的含毒排泄物，進而使棉花生長發(fā)育停止，造成蕾鈴脫落嚴重；吐絮期內(nèi)的溫度高于20℃就基本可以滿足棉鈴的生長發(fā)育，其適宜溫度范圍在21℃～30℃之間，此時的棉纖維加厚沉積速率加快。

在地膜覆蓋栽培條件下，阿拉爾墾區(qū)棉花生長季內(nèi)的平均初日在4月中旬，而終日則在11月中旬，理論天數(shù)約為200 d。在棉花生長發(fā)育中，因阿拉爾墾區(qū)的秋季較為短暫，氣溫下降幅度較大，終日在10月下旬，實際生育天數(shù)約為190 d，而阿拉爾墾區(qū)多年棉花全生育期天數(shù)在180 d以內(nèi)。其溫度條件基本可以滿足中早熟和某些早熟棉花品種的生長要求。該地區(qū)棉花生長季內(nèi)的超過10℃的活動積溫在4 200℃·d左右，而超過15℃的活動積溫在3 500℃·d左右，有將近2.5個月的日平均氣溫在25℃～30℃之間，滿足了棉花安全生長季內(nèi)對溫度條件的需求。而4～6月阿拉爾墾區(qū)各月的平均氣溫分別為15℃、20℃和25℃，苗期超過0℃的積溫則在1 000℃·d以上，對棉苗和現(xiàn)蕾的生長發(fā)育較為有利；棉花鈴期大都在7月上旬至8月中旬，熱量和天氣條件基本可以滿足棉花生長對溫度條件的需求。

1.2 水分

棉花抵御干旱能力相對較強，不耐漬澇，全生育期內(nèi)的需水量為500～600 mm。棉種發(fā)芽時的土壤水分應(yīng)保持在田間最大持水量的70%～80%；苗期是根系生長發(fā)育速率最快的時期，此時對田間的最大持水量應(yīng)在55%～70%之間；現(xiàn)蕾期內(nèi)的水分應(yīng)在60%～70%之前，若低于55%或者是超過70%均會導(dǎo)致現(xiàn)蕾時間延緩；花鈴期內(nèi)的需水量占全生育期的50%～60%，當空氣中的相對濕度高于95%或者是低于25%時都會影響花藥的正常開裂，不利于受精；棉花吐絮期的棉纖維伸長受水分的影響較大，一旦土壤內(nèi)的水分不足田間最大持水量的55%時，將會使纖維變短。

塔里木河流經(jīng)阿拉爾墾區(qū)，屬于季節(jié)性內(nèi)陸河流，在春季河流缺水階段恰好是棉花蹲苗期，只要做好冬季灌水，保墑措施得當，選擇地膜覆蓋栽培即可，同時還能有效緩解苗期干旱，而在棉花生長發(fā)育水分臨界期和關(guān)鍵期內(nèi)可以及時灌溉足量的水，即使在降水量較少的情況下，還能保證棉花生長發(fā)育過程中對水分的需求。另外，阿拉爾墾區(qū)氣候較為干燥，降水量少，年內(nèi)蒸發(fā)量大，要灌溉足量的水，確保棉田始終處于濕潤狀態(tài)，否則在棉花花鈴期極易出現(xiàn)干旱，會造成大量蕾鈴脫落，進而影響產(chǎn)量。在棉花吐絮期內(nèi)，阿拉爾墾區(qū)的灌溉用水基本可以滿足棉花吐絮期對水分需求，該階段應(yīng)確保棉田不缺水、棉花植株不早衰，同時還要避免因水分過多造成棉花植株貪青瘋長。

1.3 日照時數(shù)

棉花喜光，在陽光充足的地方生長，棉花的光合作用就越強，制造和積累的有機養(yǎng)料就越多，還會提高纖維品質(zhì)?？梢詫⒚藁醋魇嵌倘照罩参铮挥性跐M足短日照時數(shù)的要求后才能現(xiàn)蕾開花。當日平均日照時數(shù)在8～12 h時，十分有利于棉花的生長發(fā)育，當日照時數(shù)超過12 h時，隨著光照時間的增加，將會減緩棉花的發(fā)育速率。

阿拉爾墾區(qū)棉花生長發(fā)育和產(chǎn)量關(guān)鍵期（5—7月）內(nèi)的每天日照時數(shù)在9～10 h，年內(nèi)日照總時數(shù)在3 000 h左右，日照百分率超過了65%，光照時間長度比較合適，且總量十分優(yōu)越。阿拉爾墾區(qū)棉花苗期的日照時數(shù)超過了500 h，光照條件良好；蕾期、花鈴期每天的日照時數(shù)分別在10、12 h左右，而日照總時數(shù)分別100、600 h以上，基本可以滿足棉花蕾期、花鈴期對日照時數(shù)的需求。該地區(qū)棉花吐絮期在秋季，此時天氣晴朗，每日平均日照時數(shù)在12 h左右，光照條件優(yōu)越。

2 阿拉爾墾區(qū)氣象災(zāi)害對棉花種植的危害

2.1 寒潮

來自北方的寒冷的氣流經(jīng)過亞洲大陸西部或者西北部向南入侵的過程中產(chǎn)生的強降溫天氣過程稱為寒潮。在寒潮或者冷空氣前鋒所經(jīng)區(qū)域往往會出現(xiàn)溫度大幅度下降現(xiàn)象，還常伴隨降雪、降雪、大風天氣現(xiàn)象。寒潮天氣在每年秋末、冬季和初春時節(jié)出現(xiàn)。尤其是每年的4—5月，由于冷暖空氣交替作用，阿拉爾墾區(qū)寒潮天氣出現(xiàn)頻率較高，在極短的時間內(nèi)溫度下降幅度較大，同時還有大面積的雨雪霜凍天氣出現(xiàn)，寒潮天氣對棉花種子、棉芽和棉苗均會造成不同程度的影響。若是阿拉爾墾區(qū)日平均氣溫不足12℃，寒潮天氣將會阻礙棉花的正常生長發(fā)育，若是溫度繼續(xù)下降，且持續(xù)時間較長，寒潮天氣對棉花的危害也會加劇。若是秋季出現(xiàn)寒潮天氣，且同時伴隨大風、降雨天氣現(xiàn)象，由于該時期正是棉花采摘收獲期，寒潮和大風天氣會造成棉花植株倒伏，而降雨天氣則不利于棉花采摘和晾曬，會大幅度增加棉花爛鈴率，不利于優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)棉花的形成。

2.2 沙塵暴

大風將地面上的微塵刮起并飄落到空中，增加了空氣渾濁度，使得水平能見度下降，這種現(xiàn)象就是沙塵暴天氣。沙塵暴天氣的危害性較強，是阿拉爾墾區(qū)主要氣象災(zāi)害之一，嚴重影響著棉花正常生長發(fā)育。由于阿拉爾墾區(qū)位于塔克拉瑪干大沙漠邊緣、塔里木河上游，地理位置特殊，使得境內(nèi)沙塵暴天氣頻繁出現(xiàn)，對棉花播種和出苗的影響較大。每年4—5月中旬阿拉爾墾區(qū)出現(xiàn)沙塵暴天氣的頻率較大，此時的風力為6～7級，陣風高達9～10級，持續(xù)時間為5～7 h，同時還有伴隨劇烈的降溫現(xiàn)象。大風天氣出現(xiàn)時會吹掉地膜穴孔上的土，大風灌入穴空，使得地面被掀起，甚至受損，難以發(fā)揮出地膜的增溫保墑效果，導(dǎo)致棉苗生長期內(nèi)的溫度偏低，嚴重阻礙了棉苗生長發(fā)育速度，甚至?xí)斐擅廾缭馐芾浜Γp則會降低棉花產(chǎn)量，重則會造成植株死亡或絕收。此外，一旦棉苗出土后遇到沙塵暴天氣，風沙會對幼苗產(chǎn)生吹打作用，使得棉花莖稈或葉片折斷，輕則造成葉片葉緣干枯，重則會導(dǎo)致棉苗青枯死亡，從而影響棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)。

2.3 干旱

干旱是長期無雨或者是有效降水偏少，使得農(nóng)作物體內(nèi)水分平衡被打破的一種災(zāi)害性天氣。新疆全境均屬于西北干旱區(qū)，暖低壓長期對其進行控制，使得新疆阿拉爾墾區(qū)經(jīng)常會有高溫無雨或者少雨現(xiàn)象，土壤嚴重缺水。此外，有關(guān)研究表明，古特提斯海關(guān)閉、青藏高原隆升、盆地四周山脈抬升等構(gòu)造運動因素的共同作用，會進一步加劇盆地干旱效應(yīng)。作為農(nóng)作物生長發(fā)育中的重要因素之一，水分是確保棉花植株健壯生長的必要條件，若是棉田輪灌周期變長或者是未及時澆灌，將會打破棉花植株體內(nèi)原有的水分平衡現(xiàn)象，導(dǎo)致棉花出現(xiàn)嚴重缺水，阻礙其新陳代謝，還會造成棉花植株萎蔫、蕾鈴脫落，尤其是對棉花中后期的生長發(fā)育影響最大。由于阿拉爾墾區(qū)境內(nèi)年內(nèi)降水偏少，再加上具有時空分布不均的特征，使得一年四季均有可能出現(xiàn)干旱災(zāi)害，而在棉花生育期內(nèi)，受到春旱和夏旱的危害最為嚴重。若是干旱災(zāi)害出現(xiàn)在春季，則不利于棉花播種工作的正常開展，出現(xiàn)晚播晚發(fā)的情況。因有效積溫降低，延緩了棉花生長發(fā)育速度，會推遲成熟期時間，棉花將會普遍成為晚茬作物。若是干旱災(zāi)害持續(xù)時間較長，會造成棉花植株矮小、根系偏弱、葉片面積減小，生物產(chǎn)量下降，降低了棉農(nóng)經(jīng)濟收入水平。由于棉花播種時間不同，品種雜亂，再加上受害程度不同，使得棉花長勢不整齊，增加了棉農(nóng)田間管理的難度。一旦棉花遭受干旱，其自身抗逆能力減弱，即使制定了管理措施，其效果也較為緩慢，會造成養(yǎng)分吸收和光合積累變慢。秋季干旱也會使棉花生長發(fā)育速度減緩，進而降低了棉花產(chǎn)量。

2.4 冰雹

冰雹屬于固態(tài)降水，是圓球形或圓錐形的冰塊，又稱為雹或雹塊，在夏季或春夏之初最為常見。其主要特征是局地性強、持續(xù)時間短、受地形影響最為顯著，由于來勢兇猛，機械性破壞較大，極易折斷棉花植株，造成棉鈴脫落、葉片破碎。由于出現(xiàn)的過程中往往伴隨降雨、大風等強對流天氣，其對棉花的危害較大。阿拉爾墾區(qū)冰雹災(zāi)害大都出現(xiàn)在每年的5—9月，尤以6—7月出現(xiàn)頻率最高。冰雹對棉花的危害主要表現(xiàn)為：輕則會折斷棉花植株，重則斷頭光稈，甚至是將主莖的輸導(dǎo)組織砸爛，使得棉花死亡。如2021年5月12日21:00至14日16:00，受 中 亞低槽的影響，阿拉爾墾區(qū)各團鎮(zhèn)出現(xiàn)不同程度暴雨冰雹天氣，最大降水量達30.8 mm，部分團場遭受冰雹災(zāi)害。經(jīng)核查，災(zāi)害造成棉花、小麥及林果等142.499 km2農(nóng)作物受災(zāi)，涉及職工群眾4 139戶10 397人，直接經(jīng)濟損失8 055.48萬元。

3 棉花的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)措施

3.1 增強氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警水平

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，如何確保防災(zāi)減災(zāi)工作順利推進，需要將氣候預(yù)警工作做好。阿拉爾墾區(qū)當?shù)貧庀蟛块T應(yīng)充分利用新型自動氣象站、區(qū)域自動站、衛(wèi)星遙感技術(shù)、多普勒天氣雷達、農(nóng)田小氣候監(jiān)測儀等現(xiàn)代化氣象技術(shù)，嚴密監(jiān)測棉花不同生長發(fā)育階段的天氣情況。及時掌控棉花全生育期內(nèi)出現(xiàn)的氣象災(zāi)情、棉花長勢和產(chǎn)量情況，以提高阿拉爾墾區(qū)應(yīng)對寒潮、沙塵暴、干旱、冰雹等氣象災(zāi)害監(jiān)測能力和預(yù)警服務(wù)水平，有效降低氣象災(zāi)害對棉花種植的危害，為氣象災(zāi)害防御提供氣象服務(wù)支撐。

3.2 及時提供精細化氣象服務(wù)

阿拉爾墾區(qū)當?shù)貧庀蟛块T應(yīng)加強與當?shù)厣孓r(nóng)部門之間的溝通協(xié)作，并及時將災(zāi)害預(yù)報信息傳遞給政府、各職能部門和社會大眾，確保棉農(nóng)可以提前做好氣象災(zāi)害防御工作，同時還能為涉農(nóng)部門制定防災(zāi)減災(zāi)決策提供參考依據(jù)。除此之外，為了做好各種氣象災(zāi)害和病蟲害防御工作，當?shù)貧庀蟛块T應(yīng)在棉花生長關(guān)鍵期內(nèi)實時關(guān)注和監(jiān)測天氣變化趨勢，并在常規(guī)氣象預(yù)報基礎(chǔ)上，制作棉花專題氣象服務(wù)產(chǎn)品，不斷提高其精細化水平，還要積極組織農(nóng)業(yè)技術(shù)方面的專家，深入田間地頭了解棉農(nóng)實際需求，并提供科學(xué)的指導(dǎo)，以將氣象災(zāi)害對棉花種植的危害降到最低。在防御干旱和冰雹災(zāi)害時，一旦抓住有利時機需及時開展人工增雨和人工防雹作業(yè)，以有效緩解干旱、冰雹對棉花的危害，確保優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)棉花的形成。

3.3 加強棉田的科學(xué)管理

對于阿拉爾墾區(qū)棉農(nóng)來說，為了進一步提升棉花自身的抗災(zāi)能力，應(yīng)在當?shù)貧庀蟛块T的指導(dǎo)下，做好土地平整、施肥、灌溉等工作。針對寒潮天氣，棉農(nóng)可以優(yōu)先選用抗凍能力強的棉花品種，或者通過合理密植、灌水、覆蓋地膜等方式達到保溫的目的；針對干旱災(zāi)害，可以選擇小水溝灌溉、增施花鈴肥；對于冰雹和沙塵暴災(zāi)害，可以通過大力植樹造林、種草，尤其是在棉田周圍布設(shè)防護林，以改善棉田內(nèi)的小氣候環(huán)境，進而科學(xué)防御災(zāi)害性天氣，降低其對棉花種植的危害。

4 結(jié)論

阿拉爾墾區(qū)的熱量、光照和水分條件基本可以滿足棉花種植過程中對氣候條件的需求，但也應(yīng)該重點關(guān)注寒潮、沙塵暴、干旱、冰雹等氣象災(zāi)害對棉花種植的危害。阿拉爾墾區(qū)當?shù)貧庀蟛块T應(yīng)結(jié)合棉花種植實際，加強研究棉花生長發(fā)育對氣候條件的需求，為棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科學(xué)、有效的氣象服務(wù)措施，促進棉花產(chǎn)業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展。