季芬 杨明凤 刘勇
乌兰乌苏农业气象试验站 新疆石河子 832000
摘要：本文利用石河子气象局1961~2010年棉花全生育期平均气温、平均最低气温和平均最高气温资料，对石河子地区棉花开花期气温特征进行分析，并探讨了其对棉花的影响。结果表明：1961~2010年石河子地区棉花生育期平均气温为18.5℃，呈现出逐年增加的趋势，气候倾向率为0.38℃/10a，气温增加趋势明显；1961~2010年石河子地区棉花生育期的最低气温和最低气温均呈现出增加的趋势，年最低气温上升率是年最高气温上升率的3.6倍，是年平均气温的1.6倍，说明年平均最低气温对年平均气温的上升贡献最大；花期气温变化会对现蕾期、花铃期产生影响，石河子地区大部分年份的平均气温均能满足棉花现蕾期内对温度的需求，温度变化趋于稳定，对于棉花的根系生长发育就越有利。
关键词：棉花 开花期 气温 特征 影响
引言
棉花属于喜温、喜光作物，适宜的温度和光照条件均有利于优质高产棉花的形成。新疆棉区在棉花全生育期内有充足的太阳辐射条件，再加上昼夜温差大、日照时数多，其气候条件良好，是我国重要的棉花生产基地。近些年来，石河子地区的棉花种植面积不断增多，进一步促进了当地社会经济的快速发展。由于棉花开花授粉坐铃期内对温度的反映较为敏感，温度偏高将会对开花授粉进行抑制，进而出现败育；蒸发速率会随着气温的增加而加快，极易引发干旱灾害，影响其产量和品质。因此，探讨石河子地区棉花开花期气候特征，对于了解当地气温对棉花花期生产的影响具有十分重要的意义。
1、研究资料和方法
本文利用石河子气象局1961~2010年棉花全生育期（4~10月）平均气温、平均最低气温和平均最高气温资料，选用一元线性回归法、距平法对棉花全生育期气温特征进行分析，并探讨了其对棉花开花期的影响。
2、石河子地区棉花开花期气温变化特征
2.1平均气温
1961~2010年石河子地区棉花生育期平均气温为18.5℃，呈现出逐年增加的趋势，气候倾向率为0.38℃/10a，气温增加趋势明显，增长速度较我国平均气温上升了022℃/10a，比北疆平均气温上升0.37℃/10a，说明在对北疆平均气温变化进行研究时，石河子地区的代表性突出。在1967年和1969年年平均气温最低，分别为5.3℃和5.1℃，而2006年平均气温达到历史最高点为8.8℃。
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图1 1961~2010年逐年（4~10月）平均气温变化趋势图
结合棉花全生育期距平曲线，20世纪60年代到80年代中期以来，石河子地区平均气温以负距平为主，但是气温有明显的上升趋势；从20世纪80年代中期往后，石河子地区大部分年份的平均气温以正距平为主，而1992~1994年这段时间内，平均气温以负距平为主。
其中从20世纪70年代气温升高明显，80~90年代平均气温有较大波动，90年代之后的平均气温最高，比60年代的平均气温升高了1.6℃。
2.2平均最低、最高气温
1961~2010年石河子地区棉花生育期内的平均最低气温为12.0℃，呈现出逐年增加的趋势，气候倾向率为0.47℃/10a，增加趋势较为明显。而近50年石河子地区棉花生育期内的最高平均气温为25.8℃，呈现出逐年增加的趋势，气候倾向率为0.51℃/10a，增加趋势显著。年最低气温上升率是年最高气温上升率的3.6倍，是年平均气温的1.6倍，说明年平均最低气温对年平均气温的上升贡献最大。年最低气温的最大值为2.9℃（2006年），年最高气温的最小值为12.3℃（1969年），最高气温的最大值为15.8℃（1963年）。另外，石河子地区的年最高气温和最低气温均呈现出增加的趋势，而年最低气温的年代际变化特征最不明显。在20世纪60年代到70年代平均最高和最低气温均没有明显变化，从70年代往后呈现出明显的年代际变化，增加趋势明显，最低气温在20世纪90年代的变化幅度要高于80年代。
3、石河子地区气温变化对棉花开花期的影响
3.1温度对花蕾期的影响
花蕾期是棉花营养生长和生殖生长的关键时期，该阶段适宜棉花生长的气温在25.0~30.0℃之间，此时需要充足的光照条件。在适宜温度范围内，随着温度的增加，将会进一步加快棉花的生长发育速度，同时还会增加果枝的数量，棉花产量随着花蕾的增多而加大。若是棉花现蕾期内的日平均气温不足20.0℃，棉花的现蕾将会停止；若是日平均气温增加到25.0℃，将会对棉花的现蕾十分有利。若是在棉花现蕾之前的热量条件不足，需要后期的升温来对前期热量条件不足的弊端进行弥补。除此之外，若棉花现蕾期内的昼夜温差较大，将有利于棉花的花芽分化和有机质积累的速度，进而达到提升棉花产量和品质的目的。
对于石河子地区来说，其棉花现蕾期的时间在5月下旬到6月上中旬这段时间内，各旬的平均气温分别为19.5℃、24.5℃、25.1℃，结合该时期棉花适宜温度指标，不难发现石河子地区在棉花现蕾期内各旬的平均气温比较适宜棉花生长发育。现蕾期内适宜的温度对于棉花植株生长发育较为有利。因棉花自身的叶面积和根系的共同作用，使得温度不断增加，此时的土壤表面气温上升速度加快，土壤养分的分解速度增加。结合石河子地区1961~2010年逐月平均气温资料，不难发现，石河子地区大部分年份的平均气温均能满足棉花现蕾期内对温度的需求，温度变化趋于稳定，对于棉花的根系生长发育就越有利，特别是当温度日平均气温高于20℃时，随着温度的增加，棉花的结铃量和开花率均会有不同程度的增加，有利于优质高产棉花的形成。
3.2温度对花铃期的影响
棉花产量形成的关键期就出现在棉花花铃期，此时恰好是棉花生长最为旺盛的阶段，该阶段持续时间在40d左右，需要超过10.0℃的活动积温在1100℃左右。对于棉花花铃期来说，其适宜的温度需在25.0~30.0℃之间，一旦花铃期的日平均气温超过35.0℃，会导致一部分的花药不能正常开裂，或者是增加花粉的死亡率，将会阻碍正常授粉受精的正常进行，最终会造成花铃脱落率增加。
石河子棉花花铃期时间出现在7月上中旬到8月中旬，该阶段每旬的气温分别为20.4~25.0℃、0℃~25.0℃、8.0~24.0℃、9.0~23.0℃、3.0~22.2℃，每旬的平均气温基本可以满足棉花花铃期内对温度条件的需求。对于花铃期的棉花来说，该阶段是现蕾与长枝叶并存，也是棉花产量形成的关键时期，尤其是7月下旬的温度对棉花产量的影响是最大的，也就是在棉花全生育期内，花铃期内的温度条件对棉花产量贡献最大。对于开花期和受精期的棉花来说，其对温度条件有着严格的要求，为了促进其正常的开花、受精，需要日平均气温在20.0℃以上，而最适宜的日平均气温需在25.0~30.0℃之间。结合中国棉花研究所的研究结果可知“铃期的棉花来说，平均气温每下降1.0℃左右，棉花铃期就会延长2d左右”。也就是对于铃期内的棉花来说，随着温度的增加，铃期持续时间就会缩短，温度有利于植株的旺盛生长，叶面积系数增大对于植株成铃的形成就越有利，将伏桃幼铃的脱落率降到最低，进而增加伏桃数量，提升棉花产量和品质。
结论：
（1）1961~2010年石河子地区棉花生育期平均气温为18.5℃，呈现出逐年增加的趋势，气候倾向率为0.38℃/10a，气温增加趋势明显；
（2）1961~2010年石河子地区棉花生育期的最低气温和最高气温均呈现出增加的趋势，年最低气温上升率是年最高气温上升率的3.6倍，是年平均气温的1.6倍，说明年平均最低气温对年平均气温的上升贡献最大；
（3）花期气温变化会对现蕾期、花铃期产生影响，石河子地区大部分年份的平均气温均能满足棉花现蕾期内对温度的需求，温度变化趋于稳定，对于棉花的根系生长发育就越有利。
参考文献：
[1]白金凤,武峰梅.侯马市棉花生产气候条件分析及气象灾害防御[J].现代农业科技,2011(5):298,300.
[2]顾雅文.新疆棉花生产的气候条件分析[J].现代农业科技,2016(2):255.
作者简介：季芬（1970.08）女，汉族，新疆石河子人，本科学历，副高级工程师，从事农业气象研究工作。