北疆棉区棉花低温冷害的初步分析及对策探讨

由于沙漠增温效应的良好作用,北疆沿天山一带的中、西部绿洲农区得以发展成世界上最北的棉区.北疆棉区低温冷害表现在4、5月播种--出苗时期及7、8月开花--结铃时期,尤以后者危害更大.冷害主要发生在温度原本不高、但又首先遭遇入境强冷湿气流的北疆棉区,是北疆棉区最大的农业气象灾害,急需加强研究.目前总结出的克服办法应遵循趋利避害原则,开花-结铃时期的冷害以筛选、选育抵御冷害能力较强的早熟、丰产品种,建立包含有抵御冷害的新技术体系;播种-出苗时期的冷害以当地气候、土壤特点采用适期早播,育苗移栽杂交棉,实施相应农业措施等,减轻、避免冷害.     

准噶尔盆地沙漠增温效应对棉花光合速率的影响

沙漠增温效应导致了绿洲不同区域热量资源的分异[1] ,为了进一步了解沙漠增温效应对绿洲区作物的影响,通过在准噶尔盆地沙漠区、距沙漠20和70 km区进行试验, 从棉花生理生态的角度分析了准噶尔盆地不同区域的农田小气候和棉花净光合速率(Pn)的差异.结果表明:(1)准噶尔盆地三个区域之间的Par、RH差异不大;(2)不同区域的Tair均呈单峰曲线,距沙漠越近的区域温度越高;(3)在Par和Tair的交互作用下,沙漠区与其他两个区域棉花的Pn的平均值和产量均呈显著差异,距沙漠越近的区域棉花Pn的平均值和产量越高.以往的研究集中在沙漠热量特征对沙生植被的影响或绿洲局地气候对农作物的影响,将两者结合起来从农业角度研究两者关系的还很薄弱,研究有利于充分发掘绿洲热量资源的特殊性,明确绿洲区作物的高产规律.     

西北干旱区绿洲系统小气候效应研究

西北干旱区绿洲具有特殊的小气候特征。以金塔绿洲为例,选用“绿洲系统非均匀下垫面能量水分交换和边界层过程观测与理论研究（2007—2010）”的“金塔高分辨率资料同化再分析产品数据资料”进行绿洲系统小气候分析,重点对绿洲与周边沙漠做平均日变化的比较,研究再现了中国西北干旱区绿洲小气候特征。结果表明：干旱区绿洲系统下垫面的非均匀性致使沙漠和绿洲受热增温幅度不同。沙漠气温日变化幅度较绿洲偏大。绿洲上空气温较周围沙漠低,湿度较沙漠大,绿洲表现出明显的冷岛、湿岛效应,这在模拟图上有很好的体现。此外,空气相对湿度的最低值出现在08:00,表现出夜间是水汽聚集过程,白天是水汽耗散过程。     

古尔班通古特沙漠及其南缘绿洲温度的时空变化分析

对古尔班通古特沙漠及其南部不同距离绿洲的气温以及不同深度的土温进行了比较分析.结果表明,沙漠地表温度和气温升降速度比绿洲观测点要快、变化幅度大;在局地环流和"城市热岛效应"的共同作用下,10:00～12:00石河子市气温的升温幅度大于沙漠,但沙漠特殊的下垫面性质以及地理条件,使得沙漠温度仍然高于绿洲;沙漠成为影响绿洲气候和农作物生长发育的生态区,使绿洲具有比同纬度地区优越的热量资源;从沙漠边缘到石河子市,春季各农业界限温度的稳定通过日期逐渐提早,这为棉花等绿洲优势作物的播种期、物候期、作物生育及生理生态特性研究与生产具有一定的指导意义.     

西北干旱区绿洲系统温湿场特征

利用2008年6—8月甘肃省酒泉金塔绿洲地区温度和湿度气象资料,分析了该地区温度场和湿度场特征。结果表明：夏季金塔绿洲相对于沙漠戈壁地区可看成是一个冷源和湿源,即可以形成绿洲冷岛效应和湿岛效应。戈壁或沙漠地区在地面高度上的温度大于绿洲,湿度小于绿洲,在850 hPa高度上则相反;在700 hPa及以上高空表现得不是特别明显,其温度和湿度变化速率很小。绿洲冷岛效应和湿岛效应在低空和地面的表现很明显,主要是沙漠戈壁地区与绿洲下垫面的不同,以及绿洲受到水的灌溉与植被、动物和人形成局地气候系统。     

民勤县发展沙漠旅游产业的调研与思考

民勤县地理区位极为特殊重要,生态环境面临崩坍险境.近些年,作为沙漠绿洲在国家有关部门政策和项目支持下,深掘文旅资源禀赋优势,培育壮大生态产业,创新打造"沙海绿洲、绿洲碧海"特色沙漠旅游品牌取得显著成效.本文科学研析该区域沙漠旅游产业发展现状及面临困境,并就如何充分合理利用域内优势沙漠资源,持续稳健发展沙漠生态旅游业提出...     

2013年北疆垦区不同棉区棉花产量波动的气候因素对比分析

2013年北疆垦区棉花的产量和品质出现下滑,明显不如2012年.通过对宜棉区、次宜棉区棉花各生育阶段的气象条件分析及气候指标判断得出,宜棉区是低温阴雨寡照造成棉花一般延迟性冷害;次宜棉区是各生育阶段热量条件持续不足和夏季严重冷害造成棉花严重的延迟性冷害,加之两地区初霜冻均明显偏早,造成了棉花气候减产.建议今后应根据不同年份的气候波动调整品种结构和品种布局,确保棉花持续健康发展.     

新疆棉花严重气候减产年的热量特征分析

对新疆三个主要棉区棉花严重气候减产年的热量状况的分析得出：①严重气候减产年都是严重的延迟型低温冷害年份。②60年代以来每个年代逢3,9的年份的棉花气候减产关键年。③石河子和阿克苏棉区绝大多数严重的气候减产年初霜冻期早于或接近常年、无霜冻期短于常年。④石河子、阿克苏、喀什三棉区绝大多数严重气侯减产年≥10℃、≥15℃、≥25℃积温均同时少年常年。     

绿洲农区与非绿洲农区棉花生产潜力评价与分析

本文对种植棉花的绿洲农区和非绿洲农区的气候资源特点和棉花特殊栽培技术进行了比较分析,并对两个农区的光合生产潜力、光温生产潜力、光温水（气候）生产潜力进行了分析,结果表明绿洲各主要棉区的光热水资源优于非绿洲各主要棉区,光温水潜力高。在此基础上,对提高绿洲农区和非绿洲农区棉花生产潜力的有关方面进行了探讨,为绿洲农区和非绿洲农区农业资源的优化配置和农业结构调整提供理论依据,以期最大限度地发挥各主要棉区光、热、水资源潜力,实现棉花产量的进一步提高。     

沙漠-绿洲系统中降雨、土壤水分与地下水位的响应特征

水分分布与运移对沙漠 绿洲区的荒漠化防治具有重要意义.该 文对内蒙古自治区境内位于库布齐沙漠和黄河之间沙漠-绿洲系统中的降雨、土壤水分和地下水位在生长季进行观测.分析结果表明,在沙漠边缘三者之间的关系明显不同于过渡带和绿洲:沙漠边缘具有土壤含水量相对较低且土层间变异较大、地下水位较深但稳定、土壤水分与地下水关系不明晰、降雨在土壤中运移快、耗散明显等特征;绿洲区三者的特征与沙漠边缘正好相反;过渡带介于二者之间,但和沙漠边缘的特征更为接近.在沙漠边缘进行植被建设防风固沙时,应充分考虑这些因素,以保证植被的成活率,并使生态系统得以健康发育.      

不同DPC(缩节胺)处理对棉花生理生化特性的影响

[目的]研究DPC(缩节胺)浓度处理对棉花生理生化特性的影响.[方法]试验在石河子大学生防研究室进行,以新陆早44号为材料,用6个不同浓度DPC(缩节胺)(0、25、50、100、200和400mg/L)处理棉花,测定棉叶中叶绿素含量、MDA 含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、游离脯氨酸含量、POD 活性、SOD 活性以及CAT活性的变化.[结果](1)DPC处理前期叶片中叶绿素、游离脯氨酸和可溶性蛋白的含量都高于对照,随着浓度的增大,游离脯氨酸含量和可溶性蛋白质含量逐渐增大.而DPC处理后期叶片中叶绿素和游离脯氨酸含量都低于对照;(2)叶中MDA含量一直低于对照,随着浓度的增大,MDA含量逐渐减小;(3)并不能使棉花叶中可溶性糖含量发生变化;(4)DPC处理前期,SOD活性高于对照,而后期低于对照;DPC处理前期,POD活性和CAT活性低于对照,而后期高于对照.[结论]适当浓度的DPC(缩节胺)处理能增加棉花细胞耐渗透压能力,增强棉花抗胁迫能力,提高棉花叶片的抗旱能力,并提高棉花叶片的光合作用.     

不同年限棉田膜下滴灌水盐运移规律实验研究

通过不同年限膜下滴灌棉田中播前、苗期、盛花期、收获期4个不同时期在1m土层内水盐运移规律的田间试验资料分析。初步得出,相同年限棉田在4个不同的生育阶段各土层在播前土壤含水量较大,到苗期含水量减少,灌头水后含水量逐渐增大,到盛花期含水量达到最大,而后含水量又减少,到收获期含水量达到最小;含盐量的变化特征是相同年限棉田在播前含盐量很大,苗期含盐量降低,到盛花期含盐量升高,到收获期含盐量又降低;在相同的生育阶段,不同年限的棉田随着种植年限的增加盐分累积逐渐增加;30-60cm深度是棉田盐分最大聚集区。     

蕾期低温胁迫对棉花生长发育的影响

[目的]研究蕾期低温胁迫对棉花生长发育的影响,为新疆北疆早熟陆地棉大田种植耐低温种质资源的筛选和耐低温品种选育提供依据.[方法]选择新陆早61号、新陆早36号、新陆早10号为材料,对材料蕾期给予3个低温梯度:轻度低温T1(20/15℃,昼/夜)、中度低温T2(15/10℃)、重度低温T3(10/5℃)和对照CK(28/...     

晋南低温与霜冻发生规律及其对棉花生产的影响

温度是影响棉花生长的重要因子。研究了晋南主产棉区——运城市棉花生育期气温变化的特点,结果表明,近年来运城市的终霜冻有20%的年份晚于4月1日(正常年份为3月上旬),早霜冻有27.3%的年份早于10月5日(正常年份为11月上中旬);在播种出苗期,气温不稳定,有66.6%的年份在最低气温10℃稳定通过3 d以后,又出现10℃以下的低温3 d左右;从苗期到吐絮期出现对棉花发育不良的气温均有10%以上的概率。     

北疆棉花群体光合特性研究

北疆主要棉花品种光合性能的差异主要表现在棉花生育后期,吐絮期群体光合速率（CAP）与产量呈正相关。盛花期～吐絮期,冠层中的上、中、下层CAP变化具有一定的规律,吐絮期冠层上层作为棉株C的主要来源。棉花CAP与光密度通量（PFD）呈极显著正相关。     

新疆棉花双膜覆盖增温效应分析

[目的]为棉花双膜覆盖技术的推广提供可行依据.[方法]进行棉花双膜与单膜覆盖增温效应的对比分析.[结果](1)双膜覆盖比单膜覆盖明显提高播种至出苗期间的0～20 cm耕层土壤地温,增加土壤有效积温,从播种至出苗期间双膜覆盖比单膜覆盖日平均地温高0.9℃,最低温差0.6℃,最高温差达到1.3℃;双膜覆盖较单膜覆盖累计增加土壤积温15.2℃.(2)双膜与单膜覆盖5 cm日平均地温温差1.4℃,最高温差达到2.4℃,比单膜累计增加地温24.3℃,5 cm土层正好是棉花种子所处的耕层,因此该土层地温的提高为播种后加速种子吸水、萌动提供了很好的温度环境,有效促进了棉花出苗.(3)双膜覆盖栽培还有效提高了一日4个时段(02:00、08:00、14:00、20:00)的土壤温度.[结论](1)双膜覆盖比单膜覆盖有更好的增温效应.(2)双膜覆盖提高了不同土层土壤温度,且这种增温效应随土壤深度的增加而逐渐减弱,且土层间温差逐渐减小,这种增温效果明显高于单膜覆盖的增温效果.(3)随着时间的不同,土壤不同土层地温变化也发生着相应变化,反映出土壤的热传导效应.     

不同覆膜方式对棉花生长的影响

[目的]针对膜下滴灌造成棉田土壤次生盐渍化、棉花根系变浅造成后期早衰和残膜污染等问题,初步探索揭膜栽培棉花的方法,明确头水后揭膜对棉花生长的影响.[方法]滴灌带浅埋的前提下设不铺膜、头水后揭膜和正常铺膜3个处理,研究不同覆膜方式对棉花生长发育的影响.[结果]6月上旬以前覆膜增温效果显著,随着棉田封垄,头水后揭膜影响土壤含水量,但可以提高地温,显著增加侧根数,提高根系的质量.头水后揭膜和覆膜栽培的LAImax(最大叶面积指数)分别为3.93和3.71,成熟时干物质分别为1 161.46和1 063.52 g/m2,产量为5 090.4和4 855.5 kg/hm2.[结论]棉花无膜栽培,造成苗期生长缓慢,整个生育期明显滞后,减产严重.头水后揭膜,可以促进棉花的生长,是可行的棉花栽培方式.     

径向基函数人工神经网络在棉花耗水量预测中的应用

采用径向基函数人工神经网络的方法,利用MATLAB工具箱,以气象资料中的平均气温、日照时数、平均风速作为输入变量,建立了预测新疆石河子地区棉花耗水量的RBF神经网络预测系统,并通过实测数据的检验得出此预测系统网络模型的绝对误差最大为0．0962mm／d,最小为0．0008mm／d,平均为0．0519mm／d;相对误差最大为1．7995％,最小为0．0165％,平均为0．9664％,可见网络模型预测的准确度较高,较以往的线性模型更合理,并且此网络训练花费的时间短,仅需0．0780s。     

新疆棉花延迟型冷害的热量指数评估及意义

 【目的】为了客观定量评估新疆棉花延迟型冷害，【方法】本文设计了评估棉花生长热量满足程度的热量指数计算方法。应用棉花各生育阶段的旬平均气温计算了新疆喀什、阿克苏和北疆等3大棉区9个代表站播种～出苗、出苗～现蕾、现蕾～开花、开花～裂铃、裂铃～停止生长以及棉花生长前期、中期、后期和全生育期的热量指数。【结果】分析表明，热量指数既能满足棉花生长全生育期热量条件评估的要求，也可以满足棉花生长每旬、某一个或几个生育时段热量条件评估的要求，对棉花生产和品种布局具有较好的参考作用，与新疆3个棉区气候减产年有较好的对应关系,尤其能很好反映棉花延迟型冷害年的发生情况和程度。【结论】热量指数是定量评估新疆棉花延迟型冷害的一种较好指标。