1971—2020年石河子棉区≥10℃积温变化特征分析

利用石河子棉区4个气象站1971—2020年逐日气象资料,采用气候倾向率、累积距平、均方差、Mann-Kendall突变检验等方法,分析了石河子棉区≥10℃积温的变化特征。结果表明:石河子棉区≥10℃初日呈显著提前趋势,终日略微推迟,持续日数显著延长,积温明显增多;≥10℃积温及持续日数均在1994年发生了由少到多的突变;≥10℃积温正常年份的概率超过64%,依次向两端递减;≥10℃积温偏低地区主要在莫索湾,偏高地区主要在乌兰乌苏。气候变化背景下,石河子棉区热量条件有较好的改善,棉花延迟型低温冷害有所减轻,石河子棉区品种布局应以早熟棉为主。

石河子垦区50年ET_0变化对棉花单产和灌溉水量的影响

采用FAO推荐的Penman-Monteith公式计算了石河子垦区ET0。结果表明,50年来ET0整体呈上升趋势,按照气候变化的特点划分二个阶段,第一阶段ET0的相关性弱于第二阶段,1987年后ET0递增趋势明显。ET0与棉花单产的关系在第二阶段明显强于第一阶段,ET0与灌溉水量也呈正相关。结合Thornthwaite-Memorial计算气候生产潜力,分析与棉花单产的关系也有类似结果,即1987年后气候变化对棉花单产有明显促进作用,棉花单产还有很大的提升空间。

新疆石河子垦区50年气候变化对棉花种植的影响

对石河子垦区1959—2008年50a的气象资料分析表明，气候倾向为有利于棉花生产的发展趋势。分阶段研究发现：1959—1980年期间平均气温、≥IO℃积温和ET0与棉花种植比例的关系不密切，1981—2008年期间关系密切；总体上气候变化影响棉花种植主要是通过气候生产潜力来实现。分析棉花受灾比例的变化规律，在1959。1980年间呈上升趋势，绝对数值较小；在1981～2008年间呈下降趋势，绝对数值偏大；气象灾害对棉花种植比例和单产的影响，在1981—2008年间均比1959—1980年间严重。此外，1981～2008年间发生重大气象灾害的时间间隔明显缩短，对今后棉花生产造成了很大的潜在威胁。

PBAT/PLA全生物降解地膜的降解性能及对石河子垦区棉花生长的影响

为探讨PBAT/PLA全生物降解地膜在新疆棉花上的应用效果,以PE地膜为对照,在新疆石河子垦区开展PBAT/PLA全生物降解地膜应用试验,系统分析了PBAT/PLA地膜的降解性能及其对土壤温湿度、棉花长势和产量的影响。结果表明:PBAT/PLA地膜降解较快,在覆膜43 d即进入诱导期;红外、X射线衍射、扫描电镜等测试也表征出PBAT/PLA地膜田间降解后分子链、晶体结构和微观形貌等发生的一系列变化;在棉花生育前期,PBAT/PLA地膜膜面保持完整,增温保墒效果良好,两组出苗率一致;但随着PBAT/PLA地膜逐渐裂解,其应用效果开始下降,棉花进入盛蕾期后,PBAT/PLA地膜覆盖下土壤温度和含水率比PE地膜覆盖分别低0.30~1.15℃和2.31~3.46个百分点,最终导致PBAT/PLA地膜组的株高和茎粗较PE地膜组分别降低22.08%和12.82%,籽棉减产20.24%。因此,PBAT/PLA全生物降解地膜还需从材料分子链结构层面进行配方改良、推迟降解诱导期、提高棉田覆盖应用潜力,使其能更好在新疆棉花生产中进行试用推广。

可降解地膜对石河子垦区棉花农艺性状及产量的影响

可降解地膜是解决“白色污染”的有效途径之一,其配方与气候条件相匹配是保证棉花正常生长和籽棉产量的先决条件。本研究以不同可降解地膜为供试材料,探讨不同降解地膜的降解情况及其对棉花农艺性状和产量的影响。结果表明,与不覆膜对照(CK)相比,常规地膜(PE)、二元酸二元醇共聚酯降解地膜(PBAT)、聚乳酸降解地膜(PLA)和光降解地膜(PPF)均促进棉花的生长,使其增产6.6%~21.3%;由于可降解地膜材料的不同,3种可降解地膜的降解特性以及对棉花农艺性状及产量的影响存在显著性差异(P<0.05);全生物降解地膜降解速度最快,比光降解地膜(PPF)提前进入诱导阶段,特别是主要成分为PBAT的全生物降解地膜覆膜120天后基本完全降解;由于过早的降解,其产量显著低于常规PE地膜,而主要成分为PLA的全生物降解地膜产量与常规PE地膜无显著性差异。综合考虑,主要成分为PLA的全生物降解地膜在石河子垦区覆盖与其区域气候条件和棉花生长匹配较好,棉花籽棉产量与常规PE地膜无显著差异。