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新中国建立以来，棉花生产由每hm2产165kg起步，经过3次大幅波动和多次小波动呈逐步上升的发展趋势。采用正交多项式法在各年平均每1／15hm2产皮棉的曲线图上，模拟出一条时间趋势曲线；以代表社会、技术发展引起的产量变化。由图9-2可见，年景的奉歉波动于时间趋势线上下。棉产大省的省平均产量依然存在着波动，据统计，自1951—1985年 35a间，若以666.67m2产量波动小于5.0kg作为基本平稳年，占29％～60％，666.67m2产量波动在5.1～9.9kg作为一般波动，约占31％～ 40％；≥10kg作为显著波动，发生频率为3％～ 15％。不同气候生态区代表点棉花产量多年变化的模拟趋势和脉动产量。

棉花生长发育和环境因素的关系是一个复杂的综合动态过程。在各个生育时期中，虽有许多环境因子在起作用，但在一定的时期，往往只有一个因子起主导作用。在棉花苗期，一般情况下，温度起主要作用。低温抑制根系的生长，也降低了土壤中营养元素的有效性，影响到其他各环境因子的正常作用。但在严重干旱或渍涝环境中，水分却上升为主要因子，此时即使有充足的光能和营养物质，却不能为棉花充分利用。棉花蕾期，没有一定的日平均温度就不能开花；有些棉花即使有足够的温度，而没有适当时期的短日照，也不能开花。在花铃期，棉花群体内的光照状况对于实现合理的群体结构是一个主导因素。但是如果水分和营养元素或土壤和空气中的气体状况失调，虽有优越的光照条件，也不能充分发挥其潜在的生产能力。吐絮期，温度状况的影响一般比其他因子所给予的影响更大。但是如果光照长期不足，水分严重缺乏或过多，也会大幅度降低铃重和纤维品质。