王雨思

新疆维吾尔自治区气候中心，新疆乌鲁木齐 830002

阿拉尔垦区位于新疆阿克苏境内，属塔里木河冲击细土平原，地势由西北向东南倾斜，属于暖温带极端大陆性干旱荒漠气候，垦区降水量稀少，冬季少雪，地表蒸发强烈，由于境内水资源有阿克苏河、塔里木河及胜利、上游、多浪三大平原水库，基本弥补了境内降水量稀少的短板，再加上热量和光照条件充足，比较适宜棉花生长。棉花是阿拉尔垦区主要经济作物之一，能有效提高了当地农民经济收入水平。因气候条件好棉花种植间的联系较为紧密，气候变化对棉花种植的影响较大。通过分析阿拉尔垦区棉花种植气候条件，对趋利避害、确保优质、高产棉花的形成极为有利。

1 棉花全生育期的气候条件

1.1 温度

棉花属于喜温作物，具有喜温怕寒的特性，在整个全生育期内的适宜温度范围在25℃～30℃，播种期应选择在不低于12℃的温度条件下进行，发芽期的适宜温度在28℃～30℃；苗期的温度在15℃以下时，会使棉花生长发育速度减缓或者是停止生长，后期温度在20℃以下，对纤维的充实成熟十分不利，当温度超过35℃会增加植株细胞内的含毒排泄物，进而使棉花生长发育停止，造成蕾铃脱落严重；吐絮期内的温度高于20℃就基本可以满足棉铃的生长发育，其适宜温度范围在21℃～30℃之间，此时的棉纤维加厚沉积速率加快。

在地膜覆盖栽培条件下，阿拉尔垦区棉花生长季内的平均初日在4月中旬，而终日则在11月中旬，理论天数约为200 d。在棉花生长发育中，因阿拉尔垦区的秋季较为短暂，气温下降幅度较大，终日在10月下旬，实际生育天数约为190 d，而阿拉尔垦区多年棉花全生育期天数在180 d以内。其温度条件基本可以满足中早熟和某些早熟棉花品种的生长要求。该地区棉花生长季内的超过10℃的活动积温在4 200℃·d左右，而超过15℃的活动积温在3 500℃·d左右，有将近2.5个月的日平均气温在25℃～30℃之间，满足了棉花安全生长季内对温度条件的需求。而4～6月阿拉尔垦区各月的平均气温分别为15℃、20℃和25℃，苗期超过0℃的积温则在1 000℃·d以上，对棉苗和现蕾的生长发育较为有利；棉花铃期大都在7月上旬至8月中旬，热量和天气条件基本可以满足棉花生长对温度条件的需求。

1.2 水分

棉花抵御干旱能力相对较强，不耐渍涝，全生育期内的需水量为500～600 mm。棉种发芽时的土壤水分应保持在田间最大持水量的70%～80%；苗期是根系生长发育速率最快的时期，此时对田间的最大持水量应在55%～70%之间；现蕾期内的水分应在60%～70%之前，若低于55%或者是超过70%均会导致现蕾时间延缓；花铃期内的需水量占全生育期的50%～60%，当空气中的相对湿度高于95%或者是低于25%时都会影响花药的正常开裂，不利于受精；棉花吐絮期的棉纤维伸长受水分的影响较大，一旦土壤内的水分不足田间最大持水量的55%时，将会使纤维变短。

塔里木河流经阿拉尔垦区，属于季节性内陆河流，在春季河流缺水阶段恰好是棉花蹲苗期，只要做好冬季灌水，保墒措施得当，选择地膜覆盖栽培即可，同时还能有效缓解苗期干旱，而在棉花生长发育水分临界期和关键期内可以及时灌溉足量的水，即使在降水量较少的情况下，还能保证棉花生长发育过程中对水分的需求。另外，阿拉尔垦区气候较为干燥，降水量少，年内蒸发量大，要灌溉足量的水，确保棉田始终处于湿润状态，否则在棉花花铃期极易出现干旱，会造成大量蕾铃脱落，进而影响产量。在棉花吐絮期内，阿拉尔垦区的灌溉用水基本可以满足棉花吐絮期对水分需求，该阶段应确保棉田不缺水、棉花植株不早衰，同时还要避免因水分过多造成棉花植株贪青疯长。

1.3 日照时数

棉花喜光，在阳光充足的地方生长，棉花的光合作用就越强，制造和积累的有机养料就越多，还会提高纤维品质。可以将棉花看作是短日照植物，只有在满足短日照时数的要求后才能现蕾开花。当日平均日照时数在8～12 h时，十分有利于棉花的生长发育，当日照时数超过12 h时，随着光照时间的增加，将会减缓棉花的发育速率。

阿拉尔垦区棉花生长发育和产量关键期（5—7月）内的每天日照时数在9～10 h，年内日照总时数在3 000 h左右，日照百分率超过了65%，光照时间长度比较合适，且总量十分优越。阿拉尔垦区棉花苗期的日照时数超过了500 h，光照条件良好；蕾期、花铃期每天的日照时数分别在10、12 h左右，而日照总时数分别100、600 h以上，基本可以满足棉花蕾期、花铃期对日照时数的需求。该地区棉花吐絮期在秋季，此时天气晴朗，每日平均日照时数在12 h左右，光照条件优越。

2 阿拉尔垦区气象灾害对棉花种植的危害

2.1 寒潮

来自北方的寒冷的气流经过亚洲大陆西部或者西北部向南入侵的过程中产生的强降温天气过程称为寒潮。在寒潮或者冷空气前锋所经区域往往会出现温度大幅度下降现象，还常伴随降雪、降雪、大风天气现象。寒潮天气在每年秋末、冬季和初春时节出现。尤其是每年的4—5月，由于冷暖空气交替作用，阿拉尔垦区寒潮天气出现频率较高，在极短的时间内温度下降幅度较大，同时还有大面积的雨雪霜冻天气出现，寒潮天气对棉花种子、棉芽和棉苗均会造成不同程度的影响。若是阿拉尔垦区日平均气温不足12℃，寒潮天气将会阻碍棉花的正常生长发育，若是温度继续下降，且持续时间较长，寒潮天气对棉花的危害也会加剧。若是秋季出现寒潮天气，且同时伴随大风、降雨天气现象，由于该时期正是棉花采摘收获期，寒潮和大风天气会造成棉花植株倒伏，而降雨天气则不利于棉花采摘和晾晒，会大幅度增加棉花烂铃率，不利于优质、高产棉花的形成。

2.2 沙尘暴

大风将地面上的微尘刮起并飘落到空中，增加了空气浑浊度，使得水平能见度下降，这种现象就是沙尘暴天气。沙尘暴天气的危害性较强，是阿拉尔垦区主要气象灾害之一，严重影响着棉花正常生长发育。由于阿拉尔垦区位于塔克拉玛干大沙漠边缘、塔里木河上游，地理位置特殊，使得境内沙尘暴天气频繁出现，对棉花播种和出苗的影响较大。每年4—5月中旬阿拉尔垦区出现沙尘暴天气的频率较大，此时的风力为6～7级，阵风高达9～10级，持续时间为5～7 h，同时还有伴随剧烈的降温现象。大风天气出现时会吹掉地膜穴孔上的土，大风灌入穴空，使得地面被掀起，甚至受损，难以发挥出地膜的增温保墒效果，导致棉苗生长期内的温度偏低，严重阻碍了棉苗生长发育速度，甚至会造成棉苗遭受冷害，轻则会降低棉花产量，重则会造成植株死亡或绝收。此外，一旦棉苗出土后遇到沙尘暴天气，风沙会对幼苗产生吹打作用，使得棉花茎秆或叶片折断，轻则造成叶片叶缘干枯，重则会导致棉苗青枯死亡，从而影响棉花的产量和品质。

2.3 干旱

干旱是长期无雨或者是有效降水偏少，使得农作物体内水分平衡被打破的一种灾害性天气。新疆全境均属于西北干旱区，暖低压长期对其进行控制，使得新疆阿拉尔垦区经常会有高温无雨或者少雨现象，土壤严重缺水。此外，有关研究表明，古特提斯海关闭、青藏高原隆升、盆地四周山脉抬升等构造运动因素的共同作用，会进一步加剧盆地干旱效应。作为农作物生长发育中的重要因素之一，水分是确保棉花植株健壮生长的必要条件，若是棉田轮灌周期变长或者是未及时浇灌，将会打破棉花植株体内原有的水分平衡现象，导致棉花出现严重缺水，阻碍其新陈代谢，还会造成棉花植株萎蔫、蕾铃脱落，尤其是对棉花中后期的生长发育影响最大。由于阿拉尔垦区境内年内降水偏少，再加上具有时空分布不均的特征，使得一年四季均有可能出现干旱灾害，而在棉花生育期内，受到春旱和夏旱的危害最为严重。若是干旱灾害出现在春季，则不利于棉花播种工作的正常开展，出现晚播晚发的情况。因有效积温降低，延缓了棉花生长发育速度，会推迟成熟期时间，棉花将会普遍成为晚茬作物。若是干旱灾害持续时间较长，会造成棉花植株矮小、根系偏弱、叶片面积减小，生物产量下降，降低了棉农经济收入水平。由于棉花播种时间不同，品种杂乱，再加上受害程度不同，使得棉花长势不整齐，增加了棉农田间管理的难度。一旦棉花遭受干旱，其自身抗逆能力减弱，即使制定了管理措施，其效果也较为缓慢，会造成养分吸收和光合积累变慢。秋季干旱也会使棉花生长发育速度减缓，进而降低了棉花产量。

2.4 冰雹

冰雹属于固态降水，是圆球形或圆锥形的冰块，又称为雹或雹块，在夏季或春夏之初最为常见。其主要特征是局地性强、持续时间短、受地形影响最为显著，由于来势凶猛，机械性破坏较大，极易折断棉花植株，造成棉铃脱落、叶片破碎。由于出现的过程中往往伴随降雨、大风等强对流天气，其对棉花的危害较大。阿拉尔垦区冰雹灾害大都出现在每年的5—9月，尤以6—7月出现频率最高。冰雹对棉花的危害主要表现为：轻则会折断棉花植株，重则断头光秆，甚至是将主茎的输导组织砸烂，使得棉花死亡。如2021年5月12日21:00至14日16:00，受 中 亚低槽的影响，阿拉尔垦区各团镇出现不同程度暴雨冰雹天气，最大降水量达30.8 mm，部分团场遭受冰雹灾害。经核查，灾害造成棉花、小麦及林果等142.499 km2农作物受灾，涉及职工群众4 139户10 397人，直接经济损失8 055.48万元。

3 棉花的优质、高产措施

3.1 增强气象灾害监测预警水平

在农业生产中，如何确保防灾减灾工作顺利推进，需要将气候预警工作做好。阿拉尔垦区当地气象部门应充分利用新型自动气象站、区域自动站、卫星遥感技术、多普勒天气雷达、农田小气候监测仪等现代化气象技术，严密监测棉花不同生长发育阶段的天气情况。及时掌控棉花全生育期内出现的气象灾情、棉花长势和产量情况，以提高阿拉尔垦区应对寒潮、沙尘暴、干旱、冰雹等气象灾害监测能力和预警服务水平，有效降低气象灾害对棉花种植的危害，为气象灾害防御提供气象服务支撑。

3.2 及时提供精细化气象服务

阿拉尔垦区当地气象部门应加强与当地涉农部门之间的沟通协作，并及时将灾害预报信息传递给政府、各职能部门和社会大众，确保棉农可以提前做好气象灾害防御工作，同时还能为涉农部门制定防灾减灾决策提供参考依据。除此之外，为了做好各种气象灾害和病虫害防御工作，当地气象部门应在棉花生长关键期内实时关注和监测天气变化趋势，并在常规气象预报基础上，制作棉花专题气象服务产品，不断提高其精细化水平，还要积极组织农业技术方面的专家，深入田间地头了解棉农实际需求，并提供科学的指导，以将气象灾害对棉花种植的危害降到最低。在防御干旱和冰雹灾害时，一旦抓住有利时机需及时开展人工增雨和人工防雹作业，以有效缓解干旱、冰雹对棉花的危害，确保优质高产棉花的形成。

3.3 加强棉田的科学管理

对于阿拉尔垦区棉农来说，为了进一步提升棉花自身的抗灾能力，应在当地气象部门的指导下，做好土地平整、施肥、灌溉等工作。针对寒潮天气，棉农可以优先选用抗冻能力强的棉花品种，或者通过合理密植、灌水、覆盖地膜等方式达到保温的目的；针对干旱灾害，可以选择小水沟灌溉、增施花铃肥；对于冰雹和沙尘暴灾害，可以通过大力植树造林、种草，尤其是在棉田周围布设防护林，以改善棉田内的小气候环境，进而科学防御灾害性天气，降低其对棉花种植的危害。

4 结论

阿拉尔垦区的热量、光照和水分条件基本可以满足棉花种植过程中对气候条件的需求，但也应该重点关注寒潮、沙尘暴、干旱、冰雹等气象灾害对棉花种植的危害。阿拉尔垦区当地气象部门应结合棉花种植实际，加强研究棉花生长发育对气候条件的需求，为棉花产业发展提供科学、有效的气象服务措施，促进棉花产业持续、健康发展。