新疆莫索灣墾區(qū)降水與灌溉對棉花產(chǎn)量的影響

郭璇+羅海明

摘要：棉花的生長環(huán)境必須滿足三個要素，即降水、溫度、光照，三者缺一不可。北疆作為新疆的一大產(chǎn)棉區(qū)，研究棉花產(chǎn)量的影響因素至關(guān)重要。該文從莫索灣墾區(qū)的地理概況和降水特點(diǎn)入手，分析了降水對莫索灣墾區(qū)棉花種植的影響，并從中得出了對棉花灌溉的啟示，以期為研究棉花種植者提供參考。

關(guān)鍵詞：棉花；降水；灌溉；氣溫；光照；產(chǎn)量

棉花是一種經(jīng)濟(jì)作物，也是重要的工業(yè)原材料，在全國所有的經(jīng)濟(jì)作物中，棉花的種植面積算是較大的。棉花種植最基本的三要素是降水、溫度和光照，但由于莫索灣墾區(qū)屬于溫帶大陸性氣候，常年降水量稀少，因此，降水成了影響棉花種植和產(chǎn)量的關(guān)鍵。分析莫索灣墾區(qū)降水對棉花產(chǎn)量的影響，有十分重要的意義。明確降水對棉花種植的影響，可以幫助改善棉花的灌溉方法和技術(shù)，從而提高棉花的產(chǎn)量。

1 棉花的生育時段劃分

在莫索灣墾區(qū)，4月上旬至中旬是棉花的播種-出苗期，這一時期對降水的需求量不是很大，而過量的降水會影響棉花出苗后的生長發(fā)育，造成一定的爛根爛苗現(xiàn)象，影響生長進(jìn)度和棉花質(zhì)量。播種需要溫度和風(fēng)力合適，因此播種期不用考慮降水對棉花種植的影響。出苗期的最合適溫度是18-22℃，一般7天左右可以出苗，但是氣溫高于28℃時，膜內(nèi)棉苗容易發(fā)黃甚至燙死；出苗期對降水的要求較高，需要土壤的相對濕度在60%和80%之間。三真葉期、五真葉期、裂鈴期，對降水沒有需求，只需要溫度適宜。現(xiàn)蕾期，對于水的需求與出苗期相差不大，需要土壤的相對濕度在65%和75%之間。開花期，這個時期是整個棉花生長期中對降水要求最高的階段，需要土壤的相對濕度在75%和80%之間。吐絮期，對降水的需求比出苗期小些，需要土壤的相對濕度在60%與70%之間。

根據(jù)莫索灣墾區(qū)棉花種植的歷史，并研究生育期的特點(diǎn)，可以明確棉花因缺少降水而受到影響的生育階段是出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、吐絮期這四個時期。

2 降水對棉花種植的影響及對灌溉的啟示

2.1 對植株形態(tài)的影響

7月中旬至8月中旬，降雨量不足對株高和葉片面積影響最大，而7月中旬之前的一個月影響次之。棉花的現(xiàn)蕾期，降水不足導(dǎo)致株高較矮，通過灌溉后才能繼續(xù)加速生長，并變得和正常的株高一致。在花鈴期，降水不足對株高影響最大，即使此時進(jìn)行灌溉，也于事無補(bǔ)，株高不會繼續(xù)增長。8月中旬以后，降水對葉片面積的影響較小，如果8月中旬之后灌溉，葉面積會有小幅度增加。而7月中旬之前灌溉，葉面積增長速度會很大，甚至變成畸形增長。現(xiàn)蕾期如果降水不足會導(dǎo)致葉面積小，進(jìn)行灌溉后葉面積會快速增加。花鈴期遇到降水不足，如果進(jìn)行灌溉，會造成葉片過早衰弱。

2.2 對光合速率和蒸騰速率的影響

圖1表示的是降水和光合速率（Pn）的關(guān)系：即Pn=pmolCO2.m-2.g-1。觀察圖1可以發(fā)現(xiàn)，土壤中的水分越多，棉花的光合速率越大，當(dāng)土壤含水率不足7.8%時，棉花的光合速率并無明顯變化；當(dāng)土壤含水率超出7.8%時，光合速率增速變快；而如果土壤含水率達(dá)到16.9%時，光合速率會保持穩(wěn)定值。圖2表示的是降水和蒸騰速率（Tr）的關(guān)系：即Tr=molH2O.m-2g-1。當(dāng)土壤含水率超出12%時，蒸騰速率緩慢增長；一天之中，蒸騰速率在中午的值最大，而下午則比較穩(wěn)定。正常情況下，土壤水分增多，則蒸騰速率也會相應(yīng)增加；如果含水率大于16.9%。光合速率保持穩(wěn)定值，而蒸騰速率在增加，因此將土壤的含水率保持在12%和16.9%是最優(yōu)選擇，既有利于光合作用，又不會過分蒸騰。所以，在對棉花的灌溉中，要合理將土壤的水分控制在這一范圍，進(jìn)而增加棉花的產(chǎn)量。

2.3 對葉片水分利用效率的影響

當(dāng)土壤含水率不超15%時，土壤的水分越多，葉片對于水分的利用效率LWUE（Pn/Tr）也就越大，如果含水率超過15%，LWUE就會降低。土壤含水率不足12.6%時，葉片在9時對于水分的利用效率高于13時的效率，而含水率超過13%時，9時的LWUE則反過來小于13時的LWUE。因此，在進(jìn)行灌溉時，要充分考慮葉片水分利用效率的特點(diǎn)，根據(jù)不同時段的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的水量灌溉。

3 結(jié)語

由于莫索灣墾區(qū)是中國重要的棉花種植基地，因此研究降水對莫索灣墾區(qū)種植棉花的影響也就十分必要了。試驗(yàn)表明，土壤含水率在12%-16%有利于提高棉花產(chǎn)量對于莫索灣墾區(qū)的棉花種植來說，應(yīng)該根據(jù)需要，對其進(jìn)行灌溉。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖俊夫，劉祖貴，孫景生，等. 不同生育期干旱對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響[J]. 灌溉排水，2011，01：24-28.

[2] 王榮堂，郭永兵. 荊州地區(qū)棉花產(chǎn)量與氣象條件的關(guān)系[J]. 湖北農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，04：292-294.

[3] 劉凱文，蘇榮瑞，耿一風(fēng)，等. 考慮生育期需水量的荊州棉花旱澇等級劃分方法[J]. 中國農(nóng)業(yè)氣象，2014，03：317-322.