赣北地区短季棉播种期间气候适宜性与风险分析

吴拓，杨磊，曾小林，吴昊

（1.江西省共青城市气象局，江西 赣江新区 332020；2.江西省棉花研究所，江西 九江 332105；3.江西省九江市气象局，江西 九江 332000）

0 引言

随着农村留守农民年龄的老化，以营养钵育苗移栽为显著特征的棉花人工栽培技术，已经不适应棉花生产发展的要求，机械化、轻简化是棉花产业发展的必然选择。短季棉直播技术正是实现棉花轻简化栽培的重要环节之一。

棉油轮作是赣北地区的传统耕作制度，油菜成熟收割的时间是4月底至5月中旬，此后至6月中旬进入棉花播种育苗期。根据江西省棉花研究所近年来的试验及文献[1]检索结果，赣北地区短季棉直播的适播期大致可以确定为5月16日至6月15日。

棉子萌发出苗的土壤水分条件以田间最大持水量的70%～80%为宜，最适发芽温度为25℃～30℃[2]，日平均气温稳定通过15℃是棉花直播的起点温度[3]。5月中旬，赣北地区旬平均气温已达到20℃以上，能够满足棉花播种出苗对热量条件的需求。只是5～6月份是赣北地区的主汛期，雨水偏多，田间积水或渍害严重，土壤容易板结、缺氧，影响发芽和出苗，甚至烂种[2]。

江西省湖口县位于鄱阳湖与长江的交汇处，是传统的棉花主产区。本研究以湖口县为例，以日照时数、降水量、降水日数等为研究对象，分析评估赣北地区短季棉直播的气象风险。

1 资料来源与方法

1.1 资料来源与处理

使用江西省气象档案馆提供的气象观测与棉花农业气象观测资料，气象资料时间序列为1959～2018年，代表站为湖口站。

1.2 研究方法

将气候资料序列与自然数数列进行线性回归分析，通过相关系数的显著性检验，可以判断该要素与时间变化的相关性；通过拟合线斜率b值的正、负及其大小，可以判断该要素随时间变化趋势的强弱。把相关系数的显著水平P称为“气候线性变化趋势倾向显著水平”；把拟合线斜率b称为“趋势倾向率”，把b×10表示某气象要素(每10年)的气候倾向率[4-5]。

将一个月划分为6候，每候5天，鉴于5月的最后一候（即5月26～31日）有6天，为了便于比较，对该候降水量取每日平均值后乘以5，折算成5天的降水量。

2 结果与分析

对湖口县棉花农业气象观测资料的分析结果表明，1994～2012年棉花播种～出苗期≥15℃活动积温平均为100℃左右，而在5月中旬～6月中旬的旬平均气温气候平均值为22℃～25℃，可见，在此期间播种棉花，平均4～5天即可出苗，也就是说，连续5天的晴好少雨天气，对于棉花直播的成功与否至关重要。

2.1 适播期每候降水量年分布

近60 年湖口县5月第4候至6月第2候及5月第4候至6月第3候的候平均降水量为27.4～30.4 mm，6月第2候多年平均降水量为44.9 mm（较其他各候偏多50%以上），年分布情况如图1。其间，95%年份候降水量＜10 mm出现的次数≥1次，候降水量＜10 mm出现的次数多年平均为2.2次，近一半的年份出现连续2候的候降水量＜10 mm，5%的年份出现了2次连续2候的候降水量＜10 mm。候降水量＜10 mm的年出现次数的线性变化趋势极不显著，趋势倾向显著水平p为0.92。

图1-A 短季棉适播期间5月后三候每候降水量年分布

资料分析结果还表明，6月第2候的候降水量≥100 mm的较强降水的存在概率达到0.167，即6年1遇，是其他各候的5～10倍；候降水量≥50 mm的存在概率，5月第4候和第5候均为0.15，5月第6候和6月第1候均为0.22，6月第2候与第3候分别为0.32和0.23。

图1-B 短季棉适播期间6月前三候每候降水量年分布

2.2 适播期最长连续降水量＜1．0 mm/d 持续时间

近60 年，湖口县5月16日至6月15日最长连续降水量＜1.0 mm/d持续日数平均为8天，其≤3 d的发生概率为5%，分别为1970、1995、2012年；持续时间最长的年份为2003年，达16 天；其线性变化趋势极不显著，趋势倾向显著水平p为0.70（详见图2）。

图2 适播期最长连续日降水量＜1.0 mm/d持续时间年分布

2.3 适播期最长连续日照时数≥2．0 h/d-持续时间

近60年，湖口县5月16日至6月15日最长连续日照时数≥2.0 h/d持续日数平均为8天，持续时间最长的年份为1962年，达18天，另有1968年、2003年持续时间达到15～17天，持续时间达2周以上的发生概率为5%；1977年和1978年最长持续日数均只有3天，发生概率为3%。最长连续日照时数≥2.0 h/d持续日数年变化呈较显著的递减趋势，趋势倾向显著水平p为0.105，气候倾向率为-0.38 天(10a)。详见图3。

图3 最长连续日照时数≥2.0 h/d持续时间年分布

3 结论

赣北地区近60 个年份中在油菜收获后的1个月内，95%的年份出现了1次或以上连续5天的少雨或连续有日照天气，能够满足棉花直播对气象条件的要求。因此，短季棉直播技术在赣北地区推广是可行的。

近60 年的短季棉适播期内，候降水量≥100 mm的强降水过程，6月第2候的存在概率显著大于其他各候，且候降水量≥50 mm的存在概率总体上呈越往后越大的趋势，因此，棉花直播在5月底前完成播种，有利于降低强降水不利影响的潜在风险。

但是，由于棉花播种期与当地主汛期高度重合，棉田渍、涝害风险高，在实际生产中应密切关注当地天气预报，准确把握有利时机进行播种。