阿克苏地区主要气象灾害对农作物的影响及防御措施

赵 霞，刘海蓉，李茂春

（1.新疆维吾尔自治区阿克苏地区气象局，新疆维吾尔自治区 阿克苏 843000；2.新疆维吾尔自治区阿拉尔市气象局，新疆维吾尔自治区 阿拉尔 843300）

在全球变暖的大背景下，极端天气气候事件频发，气象灾害已成为影响农业生产和农业产业发展最主要的因素之一。新疆是我国最大的优质棉生产基地，位于天山南麓、塔里木盆地北部的阿克苏又是南疆最大的产棉地，其中沙雅县和阿瓦提县是全地区种棉大县。棉花是阿克苏地区农业重要的支柱产业，种植面积逐年增加，但农业灾害的发生造成的经济损失也在逐年增加，如冰雹、大风和暴雨洪涝是对农业生产特别是对棉花生产造成危害最严重的灾种。

1 棉花生长发育对气象条件的要求

1.1 温度条件

棉花是喜温作物，在生长发育阶段需求热量比较多。春季气温升高的快慢和早晚，不仅影响棉花播种期，也影响棉苗出土的时间和生长发育的快慢，甚至对后期各发育期阶段也有决定性的影响。棉花各个生育期对温度的需求及物候期见表1。

表1 1991年—2020年阿克苏地区棉花各发育阶段对温度的要求Tab.1 Temperature requirements of cotton at different developmental stages in Aksu region from 1991 to 2020

1.2 水分条件

棉花是直根系，比较耐旱，整个发育期阶段浇水3~4次即可，地下水位高的棉田，整个生育期灌水1~2 次；由于沙地保水性较差，灌水次数应适当增加。棉花头水期一般在开花前或开花初期，一般是6月中下旬，花铃期由于气温高、蒸发大、棉花枝叶茂盛，是需水量最多的时候。棉花后期需水比较少，但最后一次的停水时间也很重要，停水过早会使棉株早衰，影响棉花的产量和品质；停水过晚，棉株会贪青晚熟，霜后花增多，棉花纤维品质差；停水的具体时间因土质和棉花品种而异，阿克苏地区一般在9月5日前。

1.3 光照条件

棉花是喜光的短日照作物，光照不足时，果节细长，蕾铃瘦弱，容易脱落，棉花产量低、品质差。花铃期是棉花生长旺盛期，不但需要充足的水分，还需要充足的光照以进行有效的光合作用供花铃期生长发育。日照愈多则产量越高。据统计，阿克苏地区年日照时数2 670~3 022 h，棉花生育期（播种-吐絮）总的日照时数为1 492.2~1 581.6 h，每天平均9.2 h。

2 主要农业气象灾害对棉花的影响

2.1 冰雹灾害

2.1.1 冰雹发生规律

冰雹是阿克苏地区对农业生产造成经济损失最大的气象灾害[2]，几乎每年都会出现，轻者减产，严重的可造成棉花重播。据资料统计：1990年—2020年阿克苏地区出现冰雹的总次数263次，平均每年出现8.8次，90年代冰雹出现次数40次，2000 年—2009 年出现59 次，2010 年—2020 年出现164 次，年代际变化呈上升趋势（图1），气候倾向率为4.399次/10 a。冰雹最早出现在4 月18 日（1994 年沙雅、温宿和乌什县），最晚出现在10 月12 日（2001 年库车和沙雅县），出现最多的月份是5月—7月。冰雹在一天当中17时—20时出现最多。1997年—2000年及2006年没有出现冰雹灾害。

图1 阿克苏地区1990年—2020年冰雹发生的频次Fig.1 Frequency of hail in Aksu area from 1990 to 2020

2.1.2 冰雹对棉花造成的损失

棉花的生长发育阶段为4 月—9 月，正是冰雹频发的阶段，4 月是棉花播种期—出苗期，此阶段若出现冰雹灾害，轻者需补种，严重的要重播，给农民造成巨大的经济损失。5月—7 月是棉花现蕾、开花、结铃发育的重要阶段，也是冰雹频繁爆发的阶段，1991年—2020年因冰雹灾害造成的经济损失就达561 689.18×104元，其中2014 年损失最为严重达68 477.87×104元。

2.1.3 冰雹灾害防御措施

积极改变局地小气候、改变下垫面状况、增加植被覆盖率、植树造林等以减轻地面形成冰雹云的条件。积极实施人工消雹作业，在雹云形成初期可以利用流动火箭弹进行人工干预，避免出现冰雹灾害。合理调整农作物种植结构和作物布局，在冰雹多发区种植地布局防雹网，减轻雹灾造成的损失。

2.1.4 遭遇冰雹灾害后的补救措施

冰雹会给棉花造成严重危害，轻则破叶断枝，重则断头光秆。因此，当雹灾发生后应及时采取补救措施，主要措施有：一是及早中耕松土。降雹后地面板结，地温下降，棉株根系正常生理活动受到限制，及时松土，使土壤疏松、透气性增强，提高地温，为根系生长发育创造有利条件；二是追施氮肥。改善棉株营养条件，促使受灾棉株在加快生长的基础上，进一步促进生长发育，减少灾后损失[3]；三是预防病虫害的发生，科学选用农药，以免发生药害。四是合理整枝。受害棉株恢复生长后，往往多头丛生，不利于尽快现蕾结铃，必须适时整枝。

2.2 暴雨洪涝灾害

2.2.1 暴雨灾害损失

阿克苏地区1990 年—2020 年暴雨洪涝出现的总次数153 次，平 均每年出现5.1 次，2001 年出现18 次，2016 年—2019 年暴雨洪涝出现次数13~17 次；暴雨多出现在5 月—8月，降水时间短。强度大，多伴有冰雹和大风，容易形成洪涝灾害。按照地域统计，拜城县出现暴雨洪涝次数最多，其次是乌什和温宿县。暴雨洪涝造成经济损失最严重的年份为2019 年和2001 年，经济损失分别为35 169.61×104元和32 184.8×104元。

2.2.2 暴雨洪涝灾害的防御措施

一是对农田防渗泄洪渠每年及时清淤，保障泄洪流畅；二是暴雨洪涝灾前抢收。灾害发生前，及时将接近成熟的作物进行抢收，以免造成损失；三是灾中抢救。洪涝灾害发生过程中，要利用退水清洗沉积在植株表面的泥沙，还要扶正植株，让其正常进行各种生理活动，尽快恢复生长；四是洪涝灾后及时补救。洪涝灾害过后，必须迅速疏通沟渠，尽快排涝去渍。还要及时中耕、松土、培土、施肥、喷药防虫治病，加强田间管理。如农田中大部分植株已死亡，则应根据当地农业气候条件，特别是生长季节的有效积温条件，及时改种其他作物，以减少洪涝灾害损失。

2.2.3 灾后的补救措施

棉花在遭受涝灾后，如果及时采取有效的补救措施，仍然能获得收成。补救措施主要为：一是扶苗松土，及时排掉受淹棉田里面的水，将倒伏的棉株扶正、培土固定，使其直立生长，以改善棉田的通风透光。待棉田稍干后，及时松土破除土壤板结，改善土壤通气条件；二是延迟打顶，棉花受灾后可以把打顶时间延迟一周左右，主要的作用是有利于多结秋桃；三是多争秋桃，受涝后棉花生育期推后，此时要及时进行叶面施肥，以防棉花因缺肥而早衰；四是防治病虫，受涝棉花生长后劲充足，茎叶幼嫩，容易发生棉铃虫，要注意及时防治，若有烂铃出现，要及时喷洒波尔多液或多菌灵稀释后喷洒叶面；五是化学催熟，受灾后的棉花晚发，主要靠秋桃增加产量，霜后花的比例大。所以，10 月上旬要采取药物催熟的方式，使棉铃提早成铃开裂，提高霜前花量。

2.3 大风灾害

大风是指风速≥17 m/s 的风[4]。对农业生产来说，6 级以上的风力就能造成灾害。阿克苏地区春季盛行偏东风，常伴有沙尘天气。夏季大风最多，常出现在雷阵雨之前，伴有冰雹，时间短促，对农作物造成的影响是毁灭性的。

2.3.1 大风灾害损失

1990年—2020年，阿克苏地区出现大风并造成灾害的共149 次，平均每年近5 次，2000 年以来大风日数呈小幅波动状态（见图2）。2019年全地区共出现大风20次数，为最多年份，直接经济损失达94 949.27×104元，受灾面积73 143.1 hm2。1990 年—2020 年全地区因大风造成农作物受灾面积达692 699.31 hm2，其中棉花受灾面积540 305.46 hm2，占农作物受灾面积的78%，经济损失405 697.15×104元。

图2 阿克苏地区1990年—2020年大风发生的频次Fig.2 Frequency of gales in Aksu region from 1990 to 2020

2.3.2 大风变化规律

阿克苏地区一般从每年3 月开始出现大风，10 月结束。大风多出现在4 月—8 月，占全年的80%以上。从大风出现的季节来看，夏季出现的最多，其次是春季，秋季明显变少，冬季最少。最近几年，阿克苏植树造林取得了显著的效果，大风灾害性天气明显减少。

2.3.3 大风的防御措施

（1）植树造林，营造防护林带。在有防护林带的农田里风速比没有防护林带的农田风速明显减弱，棉花受大风灾害也较轻。所以，根据阿克苏地区主要风向来营造防护林带，是减少大风灾害的主要防御措施。

（2）灾前防控准备。选用抗风品种，在大风来临时高秆的农作物不宜浇水；棉花两边的地膜要压实，防止大风刮破地膜；设施农业生产户应对大棚进行加固。

（3）加强灾后补救。大风灾害过后，必须迅速进行作物扶正，恢复植株正常生长。如农田中大部分植株已夭折或死亡，则应根据当地农业气候条件，特别是生长季节的有效积温条件，及时改种其他适当的作物，以减少大风灾害造成的损失。

3 结论

阿克苏地区位于天山南麓，塔里木盆地北部，属典型的暖温带大陆干旱气候，干燥少雨、蒸发量大、光照充足、昼夜温差大、暴雨、洪涝、冰雹、大风等气象灾害对棉花生产威胁较大，干旱、冻害等也时有发生。棉花生长与天气关系密切，气象部门要做好天气预报，及时发布灾害预警信息，棉农要加强关注气象部门天气预报及服务信息，根据指导建议做到早准备、早预防、早落实，加强大田科学管理，提高灾害防御能力。