趙 霞，劉海蓉，李茂春

（1.新疆維吾爾自治區(qū)阿克蘇地區(qū)氣象局，新疆維吾爾自治區(qū) 阿克蘇 843000；2.新疆維吾爾自治區(qū)阿拉爾市氣象局，新疆維吾爾自治區(qū) 阿拉爾 843300）

在全球變暖的大背景下，極端天氣氣候事件頻發(fā)，氣象災(zāi)害已成為影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展最主要的因素之一。新疆是我國最大的優(yōu)質(zhì)棉生產(chǎn)基地，位于天山南麓、塔里木盆地北部的阿克蘇又是南疆最大的產(chǎn)棉地，其中沙雅縣和阿瓦提縣是全地區(qū)種棉大縣。棉花是阿克蘇地區(qū)農(nóng)業(yè)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，種植面積逐年增加，但農(nóng)業(yè)災(zāi)害的發(fā)生造成的經(jīng)濟(jì)損失也在逐年增加，如冰雹、大風(fēng)和暴雨洪澇是對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特別是對棉花生產(chǎn)造成危害最嚴(yán)重的災(zāi)種。

1 棉花生長發(fā)育對氣象條件的要求

1.1 溫度條件

棉花是喜溫作物，在生長發(fā)育階段需求熱量比較多。春季氣溫升高的快慢和早晚，不僅影響棉花播種期，也影響棉苗出土的時(shí)間和生長發(fā)育的快慢，甚至對后期各發(fā)育期階段也有決定性的影響。棉花各個(gè)生育期對溫度的需求及物候期見表1。

表1 1991年—2020年阿克蘇地區(qū)棉花各發(fā)育階段對溫度的要求Tab.1 Temperature requirements of cotton at different developmental stages in Aksu region from 1991 to 2020

1.2 水分條件

棉花是直根系，比較耐旱，整個(gè)發(fā)育期階段澆水3~4次即可，地下水位高的棉田，整個(gè)生育期灌水1~2 次；由于沙地保水性較差，灌水次數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加。棉花頭水期一般在開花前或開花初期，一般是6月中下旬，花鈴期由于氣溫高、蒸發(fā)大、棉花枝葉茂盛，是需水量最多的時(shí)候。棉花后期需水比較少，但最后一次的停水時(shí)間也很重要，停水過早會(huì)使棉株早衰，影響棉花的產(chǎn)量和品質(zhì)；停水過晚，棉株會(huì)貪青晚熟，霜后花增多，棉花纖維品質(zhì)差；停水的具體時(shí)間因土質(zhì)和棉花品種而異，阿克蘇地區(qū)一般在9月5日前。

1.3 光照條件

棉花是喜光的短日照作物，光照不足時(shí)，果節(jié)細(xì)長，蕾鈴瘦弱，容易脫落，棉花產(chǎn)量低、品質(zhì)差?；ㄢ徠谑敲藁ㄉL旺盛期，不但需要充足的水分，還需要充足的光照以進(jìn)行有效的光合作用供花鈴期生長發(fā)育。日照愈多則產(chǎn)量越高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，阿克蘇地區(qū)年日照時(shí)數(shù)2 670~3 022 h，棉花生育期（播種-吐絮）總的日照時(shí)數(shù)為1 492.2~1 581.6 h，每天平均9.2 h。

2 主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害對棉花的影響

2.1 冰雹災(zāi)害

2.1.1 冰雹發(fā)生規(guī)律

冰雹是阿克蘇地區(qū)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成經(jīng)濟(jì)損失最大的氣象災(zāi)害[2]，幾乎每年都會(huì)出現(xiàn)，輕者減產(chǎn)，嚴(yán)重的可造成棉花重播。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)：1990年—2020年阿克蘇地區(qū)出現(xiàn)冰雹的總次數(shù)263次，平均每年出現(xiàn)8.8次，90年代冰雹出現(xiàn)次數(shù)40次，2000 年—2009 年出現(xiàn)59 次，2010 年—2020 年出現(xiàn)164 次，年代際變化呈上升趨勢（圖1），氣候傾向率為4.399次/10 a。冰雹最早出現(xiàn)在4 月18 日（1994 年沙雅、溫宿和烏什縣），最晚出現(xiàn)在10 月12 日（2001 年庫車和沙雅縣），出現(xiàn)最多的月份是5月—7月。冰雹在一天當(dāng)中17時(shí)—20時(shí)出現(xiàn)最多。1997年—2000年及2006年沒有出現(xiàn)冰雹災(zāi)害。

圖1 阿克蘇地區(qū)1990年—2020年冰雹發(fā)生的頻次Fig.1 Frequency of hail in Aksu area from 1990 to 2020

2.1.2 冰雹對棉花造成的損失

棉花的生長發(fā)育階段為4 月—9 月，正是冰雹頻發(fā)的階段，4 月是棉花播種期—出苗期，此階段若出現(xiàn)冰雹災(zāi)害，輕者需補(bǔ)種，嚴(yán)重的要重播，給農(nóng)民造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。5月—7 月是棉花現(xiàn)蕾、開花、結(jié)鈴發(fā)育的重要階段，也是冰雹頻繁爆發(fā)的階段，1991年—2020年因冰雹災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失就達(dá)561 689.18×104元，其中2014 年損失最為嚴(yán)重達(dá)68 477.87×104元。

2.1.3 冰雹災(zāi)害防御措施

積極改變局地小氣候、改變下墊面狀況、增加植被覆蓋率、植樹造林等以減輕地面形成冰雹云的條件。積極實(shí)施人工消雹作業(yè)，在雹云形成初期可以利用流動(dòng)火箭彈進(jìn)行人工干預(yù)，避免出現(xiàn)冰雹災(zāi)害。合理調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)和作物布局，在冰雹多發(fā)區(qū)種植地布局防雹網(wǎng)，減輕雹災(zāi)造成的損失。

2.1.4 遭遇冰雹災(zāi)害后的補(bǔ)救措施

冰雹會(huì)給棉花造成嚴(yán)重危害，輕則破葉斷枝，重則斷頭光稈。因此，當(dāng)雹災(zāi)發(fā)生后應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施，主要措施有：一是及早中耕松土。降雹后地面板結(jié)，地溫下降，棉株根系正常生理活動(dòng)受到限制，及時(shí)松土，使土壤疏松、透氣性增強(qiáng)，提高地溫，為根系生長發(fā)育創(chuàng)造有利條件；二是追施氮肥。改善棉株?duì)I養(yǎng)條件，促使受災(zāi)棉株在加快生長的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步促進(jìn)生長發(fā)育，減少災(zāi)后損失[3]；三是預(yù)防病蟲害的發(fā)生，科學(xué)選用農(nóng)藥，以免發(fā)生藥害。四是合理整枝。受害棉株恢復(fù)生長后，往往多頭叢生，不利于盡快現(xiàn)蕾結(jié)鈴，必須適時(shí)整枝。

2.2 暴雨洪澇災(zāi)害

2.2.1 暴雨災(zāi)害損失

阿克蘇地區(qū)1990 年—2020 年暴雨洪澇出現(xiàn)的總次數(shù)153 次，平 均每年出現(xiàn)5.1 次，2001 年出現(xiàn)18 次，2016 年—2019 年暴雨洪澇出現(xiàn)次數(shù)13~17 次；暴雨多出現(xiàn)在5 月—8月，降水時(shí)間短。強(qiáng)度大，多伴有冰雹和大風(fēng)，容易形成洪澇災(zāi)害。按照地域統(tǒng)計(jì)，拜城縣出現(xiàn)暴雨洪澇次數(shù)最多，其次是烏什和溫宿縣。暴雨洪澇造成經(jīng)濟(jì)損失最嚴(yán)重的年份為2019 年和2001 年，經(jīng)濟(jì)損失分別為35 169.61×104元和32 184.8×104元。

2.2.2 暴雨洪澇災(zāi)害的防御措施

一是對農(nóng)田防滲泄洪渠每年及時(shí)清淤，保障泄洪流暢；二是暴雨洪澇災(zāi)前搶收。災(zāi)害發(fā)生前，及時(shí)將接近成熟的作物進(jìn)行搶收，以免造成損失；三是災(zāi)中搶救。洪澇災(zāi)害發(fā)生過程中，要利用退水清洗沉積在植株表面的泥沙，還要扶正植株，讓其正常進(jìn)行各種生理活動(dòng)，盡快恢復(fù)生長；四是洪澇災(zāi)后及時(shí)補(bǔ)救。洪澇災(zāi)害過后，必須迅速疏通溝渠，盡快排澇去漬。還要及時(shí)中耕、松土、培土、施肥、噴藥防蟲治病，加強(qiáng)田間管理。如農(nóng)田中大部分植株已死亡，則應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)氣候條件，特別是生長季節(jié)的有效積溫條件，及時(shí)改種其他作物，以減少洪澇災(zāi)害損失。

2.2.3 災(zāi)后的補(bǔ)救措施

棉花在遭受澇災(zāi)后，如果及時(shí)采取有效的補(bǔ)救措施，仍然能獲得收成。補(bǔ)救措施主要為：一是扶苗松土，及時(shí)排掉受淹棉田里面的水，將倒伏的棉株扶正、培土固定，使其直立生長，以改善棉田的通風(fēng)透光。待棉田稍干后，及時(shí)松土破除土壤板結(jié)，改善土壤通氣條件；二是延遲打頂，棉花受災(zāi)后可以把打頂時(shí)間延遲一周左右，主要的作用是有利于多結(jié)秋桃；三是多爭秋桃，受澇后棉花生育期推后，此時(shí)要及時(shí)進(jìn)行葉面施肥，以防棉花因缺肥而早衰；四是防治病蟲，受澇棉花生長后勁充足，莖葉幼嫩，容易發(fā)生棉鈴蟲，要注意及時(shí)防治，若有爛鈴出現(xiàn)，要及時(shí)噴灑波爾多液或多菌靈稀釋后噴灑葉面；五是化學(xué)催熟，受災(zāi)后的棉花晚發(fā)，主要靠秋桃增加產(chǎn)量，霜后花的比例大。所以，10 月上旬要采取藥物催熟的方式，使棉鈴提早成鈴開裂，提高霜前花量。

2.3 大風(fēng)災(zāi)害

大風(fēng)是指風(fēng)速≥17 m/s 的風(fēng)[4]。對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說，6 級以上的風(fēng)力就能造成災(zāi)害。阿克蘇地區(qū)春季盛行偏東風(fēng)，常伴有沙塵天氣。夏季大風(fēng)最多，常出現(xiàn)在雷陣雨之前，伴有冰雹，時(shí)間短促，對農(nóng)作物造成的影響是毀滅性的。

2.3.1 大風(fēng)災(zāi)害損失

1990年—2020年，阿克蘇地區(qū)出現(xiàn)大風(fēng)并造成災(zāi)害的共149 次，平均每年近5 次，2000 年以來大風(fēng)日數(shù)呈小幅波動(dòng)狀態(tài)（見圖2）。2019年全地區(qū)共出現(xiàn)大風(fēng)20次數(shù)，為最多年份，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)94 949.27×104元，受災(zāi)面積73 143.1 hm2。1990 年—2020 年全地區(qū)因大風(fēng)造成農(nóng)作物受災(zāi)面積達(dá)692 699.31 hm2，其中棉花受災(zāi)面積540 305.46 hm2，占農(nóng)作物受災(zāi)面積的78%，經(jīng)濟(jì)損失405 697.15×104元。

圖2 阿克蘇地區(qū)1990年—2020年大風(fēng)發(fā)生的頻次Fig.2 Frequency of gales in Aksu region from 1990 to 2020

2.3.2 大風(fēng)變化規(guī)律

阿克蘇地區(qū)一般從每年3 月開始出現(xiàn)大風(fēng)，10 月結(jié)束。大風(fēng)多出現(xiàn)在4 月—8 月，占全年的80%以上。從大風(fēng)出現(xiàn)的季節(jié)來看，夏季出現(xiàn)的最多，其次是春季，秋季明顯變少，冬季最少。最近幾年，阿克蘇植樹造林取得了顯著的效果，大風(fēng)災(zāi)害性天氣明顯減少。

2.3.3 大風(fēng)的防御措施

（1）植樹造林，營造防護(hù)林帶。在有防護(hù)林帶的農(nóng)田里風(fēng)速比沒有防護(hù)林帶的農(nóng)田風(fēng)速明顯減弱，棉花受大風(fēng)災(zāi)害也較輕。所以，根據(jù)阿克蘇地區(qū)主要風(fēng)向來營造防護(hù)林帶，是減少大風(fēng)災(zāi)害的主要防御措施。

（2）災(zāi)前防控準(zhǔn)備。選用抗風(fēng)品種，在大風(fēng)來臨時(shí)高稈的農(nóng)作物不宜澆水；棉花兩邊的地膜要壓實(shí)，防止大風(fēng)刮破地膜；設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)戶應(yīng)對大棚進(jìn)行加固。

（3）加強(qiáng)災(zāi)后補(bǔ)救。大風(fēng)災(zāi)害過后，必須迅速進(jìn)行作物扶正，恢復(fù)植株正常生長。如農(nóng)田中大部分植株已夭折或死亡，則應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)氣候條件，特別是生長季節(jié)的有效積溫條件，及時(shí)改種其他適當(dāng)?shù)淖魑?，以減少大風(fēng)災(zāi)害造成的損失。

3 結(jié)論

阿克蘇地區(qū)位于天山南麓，塔里木盆地北部，屬典型的暖溫帶大陸干旱氣候，干燥少雨、蒸發(fā)量大、光照充足、晝夜溫差大、暴雨、洪澇、冰雹、大風(fēng)等氣象災(zāi)害對棉花生產(chǎn)威脅較大，干旱、凍害等也時(shí)有發(fā)生。棉花生長與天氣關(guān)系密切，氣象部門要做好天氣預(yù)報(bào)，及時(shí)發(fā)布災(zāi)害預(yù)警信息，棉農(nóng)要加強(qiáng)關(guān)注氣象部門天氣預(yù)報(bào)及服務(wù)信息，根據(jù)指導(dǎo)建議做到早準(zhǔn)備、早預(yù)防、早落實(shí)，加強(qiáng)大田科學(xué)管理，提高災(zāi)害防御能力。