新疆南部棉花生长对水分和养分滴灌地膜覆盖的响应机制

摘要

研究了水和对棉花的植物高度养分的控制措施，茎粗，生物量，种子产量，和土壤水分条件下的灌溉塑料地膜的生产系统的影响。2018年棉花种植季节利用田间试验，6个施肥处理（30-10.5-4.5（N-P₂Ø_五- k₂O），24-8.4-3.6（N-P₂Ø_五- k₂O), 20-7-3(阻燃剂₂Ø_五- k₂O），16-5.6-2.4（N-P₂Ø_五- k₂O），10-3.5-1.5（N-P₂Ø_五- k₂O），和0-0-0（N-P₂Ø_五- k₂O) kg/亩)和6个亏水处理(40% PET、60% PET、80% PET)在棉花出芽和开花阶段建立。方差分析(ANOVA) ( ）用于评价各处理间的显著差异。结果表明，水分和养分控制措施效果明显。开花期（2.62 kg/m）80%亏缺灌溉（T7）灌溉水分利用效率最高³). 开花期轻度或中度亏缺灌溉促进了棉花株高和茎粗的增加，但任何生育期重度亏缺灌溉均影响棉花的正常生长发育。棉花生长指标随施肥量的增加而增加，但各施肥梯度间差异不显著。同时，过量施肥不仅对叶面积指数（LAI）和产量有积极影响，而且造成肥料浪费和棉花不必要的生长。1.2倍肥处理（T9）下，棉花种子产量和单铃产量均达到最高值（566 kg/mu），而0.8倍肥处理的产量最高（1.91 kg/m）³)。因此，建议在花期和16-5.6-2.4 (N-P₂Ø_五- k₂O)施用化肥作为最优的水分和养分管理策略，以最大限度地提高籽棉产量、水分利用效率和棉花的整体生长发育。

1.介绍

新疆是中国最重要的优质商品棉生产基地。棉花生产是完全依赖于灌溉。目前，灌溉水资源短缺制约棉花生产力的综合整治[1]。缺水灌溉是新疆农业经济可持续发展的必然[2-4]。盐碱地广泛分布于新疆，占耕地总面积的约32％[五，6]。由于土壤盐渍化和次生盐渍化，粮食年平均损失量为2- 棉花是 [7]。此外，由于不合理的灌溉，在地下水位和潜水蒸发的增加加强土壤的次生盐渍化的发生[8]。因此，合理管理盐碱地，确保土地资源的可持续发展已成为当务之急。其次，新疆降雨稀少，水资源匮乏，合理利用水资源，提高作物水肥利用效率是必要的。新疆的农业需要灌溉。解决水资源短缺问题，必须实现农业节水，促进生态环境的健康发展。

下地膜覆盖滴灌已被广泛用于在干旱或半干旱地区，如塔里木河流域在新疆维吾尔自治区，在过去的二十年[9-11个]，因为它包含地膜和滴灌的优点。在这种灌溉系统，土壤被塑料薄膜覆盖，以减少蒸发和消除在同一时间大气和土壤之间的能量交换[德意志北方银行]。此外，该方法在一定程度上防止了土壤盐渍化[13个，14个]。地膜滴灌可以为寒冷的春季（播种季节）的播种提供足够的热量，特别是对棉花等夏作物，棉花是新疆农业生产中最重要的作物之一。此外，尽管在这种模式下蒸发量很高，但作物在整个生长季节都能获得充足的水分[15个，16个]。另一方面，地膜滴灌避免了水汽的浪费，减少了不必要的蒸发，是改变土壤小气候热环境，提高水分利用效率的经济途径[17岁]。在这方面，根据塑料地膜作物蒸散量的变化相比于裸土下。

水对作物生长的影响主要表现在根系统中，株高，茎直径，叶面积指数和产量。水对作物生理生态的影响主要与叶水势，酶活性，光合速率，蒸腾速率和气孔导度。大量的研究已经进行，一般着眼于作物对水分亏缺的响应。在作物生长方面，科兹洛夫斯基和温格特[18岁戈达默尔和费雷斯[19个]表明，水分胁迫可以引起茎收缩。Molz和Klepper的[20个]注意到中度干旱处理（田间持水量的50%-60%）下的根系分布在下层显著增加，充分供水处理（田间持水量的80%-90%）下的根系生物量主要集中在上层，根系总生物量较高。其他研究不同作物的研究人员[21岁-25个(棉花、豌豆、玉米、冬小麦等)表明水分亏缺抑制株高生长、叶面积扩大和干物质积累，尤其是在作物苗期，作物生长受到抑制，产量和作物组成也受到影响。在作物生理学中，当水分不足时，气孔会关闭，气孔导度会降低。一方面，通过气孔的蒸腾损失减少。另一方面，CO₂的光合作用减弱，导致光合作用速率的降低。一般来说，蒸腾速率的下降幅度大于光合速率。在轻水胁迫下，气孔关闭可以提高水分利用效率。法夸尔和夏基[26个]表明，水分胁迫对作物的光合作用的影响还受到非气孔的因素;即，作物的光合器官的活动水分胁迫下均降低，扩散和叶肉的RuBP羧化酶启动活性降低，并且电子和磷酸化的传输被抑制。叶绿素含量下降，导致光合速率下降。

类似作物应对水，养分作物的反应主要体现在作物形态，生理和生物化学。Li等人。[27个]表示，氮施肥是影响春小麦的早期生长阶段的叶面积指数和株高的主导因素，而氮和磷的组合可以促进植物高度和春小麦的叶面积的增加。Bezborodov等。[28个]，通过与滴灌棉田的实验中，发现氮应用的量显著影响干物质重量，氮的积累，和杂交棉的产量。w ^hen the amount of applied nitrogen was 450 kg hm^-2个，施氮量的频率对棉花生长没有显著影响。考威尔和道斯[29个]和Anderson和Nelson [30个]研究了营养胁迫对籽粒灌浆的影响。结果表明，营养胁迫下，灌浆前期和灌浆中期逆境相关蛋白显著增加，籽粒光合作用降低，后期呼吸作用增强，籽粒氮代谢受到显著影响，谷蛋白和胚蛋白表达延迟。此外，蛋白质和脂肪的合成减少，导致籽粒灌浆不足，产量降低；灌浆期间，水稻叶片光合作用和呼吸作用显著降低；清除活性氧（ROS）蛋白表达降低；ROS产生蛋白和胁迫信号的表达降低转导蛋白增加，水稻抗逆性下降，叶片ROS积累增加，水稻衰老加剧。

因此，量化了不同防治措施(水分和养分防治措施)对土壤水分运移和作物生长特性的影响，以及不同防治措施与土壤水分有效性、耗水量、作物产量和组成的关系。本研究的目的是确定滴灌-覆膜棉生产系统下的最优控制措施。本研究为提高作物水肥利用率和产量提供了参考。此外，这些研究成果对干旱盐碱地区的灌溉施肥、节水和农业可持续发展也具有重要的指导意义。

2。材料和方法

2.1条。实验场地描述

试验在新疆生产建设兵团农业二师塔里木垦区农业二师31团进行。现场(86°56)E，40°53N）位于库尔勒的南疆，在中国西北的一个自治区，是在天山脚下，塔克拉玛干沙漠东北边缘的郊区。这个地区在北温带典型的大陆性干旱荒漠气候，属于开都 - 孔雀河流域（塔里木河支流）。昼夜之间出现较大的温度波动，并且该地区还有一个特点是很多日照时数，热冬天冷夏天，干旱和丰富的光热。这些气候条件特别有利于棉花生长。The annual and average precipitations during the cotton-growing season are approximately 34.1 mm and 30.6 mm, respectively. The mean annual potential evaporation (measured using an evaporation pan with an inside diameter equal to 20 cm) reaches 2417 mm, with 2082 mm in the cotton-growing season. In the same period, the evaporation is 50-80 times the precipitation, the annual average sunshine hours are approximately 2941.8, the annual average temperature is 10.9°C, and the annual accumulated temperature is 4218.3°C, while the frost-free period is 180-220 days. Because of the high evaporation, agriculture and forestry in the region rely entirely on irrigation. The soil textures of the experimental fields were silty loam (41.4% sand, 54.4% silt, and 4.2% clay) and sandy loam (50.2% sand, 46.0% silt, and 3.8% clay) (Figure1). 试验田土壤容重变化范围为1.44 g cm^-3个to 1.68 g cm^-3个在0-1 m土壤剖面中，土壤饱和含水量接近0.27。试验前，将0-1.0 m土层分为5层，用激光粒度仪分析了各层土壤的粒径分布。采用高速离心法测定萎蔫点、田间持水量和饱和含水量。采用环刀法测定各层的体积密度。采用土壤干燥法测定种植前土壤初始含水量。土壤性质，包括试验田的饱和含水量、田间持水量和萎蔫点，见下表1[31个-33个]。地下水的平均深度约为1.5米。试验棉花品种为新鲁中78号(棉花五十、 ）中。

2.2条。实验设计

该实验期间滴灌用塑料薄膜覆盖物下的2018棉花种植季节进行。使用“一层膜，两个管道，和四行棉花”的种植装置（图2),也就是说, ，with row spacings of 10 cm, 10 cm, 10 cm, and 46 cm with the plastic film. The plant spacing with a row was 10 cm, and the planting density was 22 plants m^-2个。A polyethylene resin-embedded thin-walled labyrinth drip tape with an inner diameter of 16 mm was used, with an emitter spacing of 30 cm and emitter discharge range of 2.4 L/h. In this pattern, two drip pipes were placed in the wide rows beneath the film mulch, so each basic planting unit was divided into three parts: a wide row, a narrow row, and bare soil (Figure2)。地块面积为 。为了减小实验误差，在每个小区之间设置1 m的保护线，并在每个实验中设置两个副本。

灌溉水主要来自孔雀河，平均灌溉盐度为0.8 g/L。为了提供足够的水和从土壤中滤盐，每年春季（3月初）进行洪水灌溉（灌溉量约为300 mm）。实验处理如下。

2.2.1。防治水措施

棉花开始出苗时，进行了滴灌。根据棉花的年需水量，该地区的常规灌溉量约为500 mm。本试验以棉花生长季潜在蒸散量（PET）为基础，根据气象资料计算灌溉量。防治措施主要分为10个水分处理。灌溉量分别为潜在蒸散量（0.4pet、0.6pet和0.8pet）的0.4倍、0.6倍和0.8倍，分别用于出芽期、开花期和铃发育期，并命名为T2-T7。完全灌溉被指定为T1（PET）。灌溉水来自当地水库，计划灌溉期为生长季7～10天，出苗期和吐絮期不灌溉。水流量计被用来控制水量。按当地施肥制度（20-7-3 kg/亩（N-P）施肥₂Ø_五- k₂根据当地实际情况O）），并进行调整。处理的细节和灌溉调度示于表2和数字3。

2.2.2。营养物控制措施

棉花耕作于4月5日之后播种。Basal fertilizers (700 kg ha^-1个diammonium phosphate with 18% N and 46% P, 75 kg ha^-1个urea with 46% N, 75 kg ha^-1个硫酸用45％K钾₂Ø，和600 kg ha^-1个按照当地农艺实践，在播种前直接施用25% N、25% K和25% P的复合肥。在棉花生长季节，通过滴灌系统施用额外的肥料。养分控制措施主要针对氮肥、磷肥和钾肥的调控。氮肥、磷肥和钾肥分别施用尿素、磷酸二铵和结晶钾，主要在开花期和成铃期。按推荐施肥水平20-7-3公斤/亩(氮磷比)₂Ø_五- k₂O），6个施肥处理分别设立的年增长率要求的基础上，并转化到氮，磷和钾梯度，具体地，30-10.5-4.5（N-P₂Ø_五- k₂O），24-8.4-3.6（N-P₂Ø_五- k₂O），16-5.6-2.4（N-P₂Ø_五- k₂O），10-3.5-1.5（N-P₂Ø_五- k₂O），和0-0-0（N-P₂Ø_五- k₂O) kg/mu(指定1.5F、1.2F、0.8F、0.5F和0F)，记录为T8、T9、T10、T11和T12。灌溉水也使用当地水库的水，在生长期计划灌溉期为7~10天。棉花苗期和开铃期不需灌溉。灌溉量以潜在蒸散量(PET)为基础，根据当地实际情况进行调整。处理详情及授精时间见表3和数字4。

2.2.3条。现场控制措施

更直接地反映膜下滴灌的好处（塑料膜被释放6月10日^日后棉花播种，确保棉花生长），试验田被随机选择的土壤水分，土壤温度，和塑料地膜和裸露的土壤之间棉花生长指标的差异检查，将其记录为治疗13（T13）。灌溉和养分措施的那些相同的控制处理（T1）的。为了防止低温下，影响棉花的出现，地膜覆盖部署于6月10日。

(1)物候期与农艺措施. 不同处理的物候监测不全面，未充分考虑不同处理间的细微差异。但在试验的第二年，农艺措施的时间点根据不同处理进行了调整。棉花生育期主要物候期及农艺措施见表4和五。

2.3条。数据收集和分析

2.3.1。气象数据

每日气象资料，用于计算PET。每天最低数据包括太阳辐射，最高温度，最低温度和降雨量。每日气象资料是从一个HOBOware 3.7气象站（发病计算机公司的Pocasset，USA）收集。在两次棉花种植季节日气象数据显示在图五。

采用FAO56 Penman-Monteith模型计算作物蒸散发(ET)。根据FAO56 Penman-Monteith方法，在计算过程中考虑了风速和相对湿度。在新疆巴音郭林地区，多风气候和沙质土壤对棉花生长过程有较大影响。

FAO56彭曼蒙特斯[34个，35岁]：太阳辐射，最高和最低温度，风速，和相对湿度 哪里is the reference rate of evapotranspiration (mm day^-1个）is the net radiation on the crop surface (MJ m^-2个 day^-1个）为土壤热通量(MJ m^-2个 day^-1个）是2 m高度处的日平均温度（℃），为2m高度处的风速(m/s)，的饱和蒸气压（kPa），是实际蒸汽压（kpa），是饱和蒸汽压差（kpa），是饱和蒸气压曲线的斜率，以及是一个温度计常数（千帕/℃）。

2.3.2。土壤理化指标的测定

（1）土壤 - 水含量的测定。因为有在棉花种植季节多灌溉事件，土壤只有播种前采集，灌溉前，在收获，并在关键的棉花生长期间，土壤含水量也被用在开花期和棉铃发育时期测量。Two sampling points were set up in each plot, and the soil-water content was measured by the drying method (105°C, 24 h) in the same section at the wide line (below the dripper), narrow line, and middle position between the bare soil. The sampled soil layers were 0-10, 10-20, 20-40, 40-60, 60-80, and 80-100 cm.

（2）土盐含量的测定。A DDS-307 conductivity meter was used to determine the conductivity of the soil in a soil-water ratio of 1 : 5. The salt content in the soil was determined according to the relationship between the conductivity and the total salt content.

（3）土壤蒸发。Soil evaporation was measured at 20:00 each day using a homemade miniature evaporating dish (a PVC tube with an inner diameter of 12.5 cm and a height of 20 cm). Daily changes were measured at each growth stage from 8:00 to 20:00 once every 2 h.

2.3.3。棉花生长测量

（1）出苗率。播种后每3天观察棉花幼苗的出苗情况。苗期末以单位面积羽化率作为成活率，估算整个区域的羽化率。出苗率计算如下:

（2） 棉花生长指数。每个小区选出6株生长均匀的有代表性的棉花植株(3株在内线，3株在外线)。测定了棉花生长各阶段的株高、叶面积指数、茎粗和有效铃数，并在开花和铃发育阶段进行了附加试验。实验结束后对棉花产量进行了测定。

株高:用皮尺测量子叶节点与顶端生长点之间的距离。

茎粗：用游标卡尺测量子叶节的茎直径。

叶面积指数:用胶带测量每个叶片的长度和宽度，计算出整个植株的叶面积，最后计算叶面积指数如下: 哪里为叶面积指数，表征植物冠层的无量纲量。

干物质质量：棉花植物的地上部分被从杆基座部分和地下部分分离，并除去表面的灰尘。地上部分放入烘箱中在105℃下1小时。将样品在75℃下干燥至恒重，然后在冷却后称重。

产量和组件: at harvest, uniform and robustly growing areas of 6.67 m²随机从来自每个处理三个字段选择。The number of bolls larger than 2 cm in diameter was recorded. A total of 30 bolls, 40 bolls, and 30 bolls were picked from the upper, middle, and lower layers of cotton plants in each plot, respectively, to calculate the 100-boll weight.

2.3.4。数据分析

采用SPSS统计软件对数据进行分析，并进行方差分析(ANOVA)，评价各处理对株高、茎粗、叶面积指数和生物量的影响。采用Duncan多量程检验对治疗手段进行比较和排序。差异显著 和 。

3.结果与讨论

3.1。土壤含水量

因为滴灌是一种局部灌溉，滴头下的面积是灌溉在潮湿;灌溉后，土壤水分是由许多因素，如作物根系统，大气蒸发，自重力，和地膜覆盖的影响，这使得在周围土壤中的条件更复杂并且使得土壤湿度兼得时间改变和空间分布图案[36个]。土壤湿度的时空分布是不均匀的（图6)。

一世n the 0-30 cm soil layer, the soil-water content increased gradually with increasing soil depth; when the soil depth reached 40 cm, the high soil-water content decreased slightly. The soil-water content on May 1st (initial) showed a continuous increasing trend. Because the main roots of cotton are distributed in the 0-40 cm layer, the water absorption of roots mainly occurs in this layer. The water absorption of roots decreased gradually with increasing depth, from top to bottom. Therefore, the soil-water content increased gradually in the 0-30 cm layer, but the degree of change in this layer was not clear. In the 40-80 cm soil layer, the soil-water content was almost constant.

一世n addition, on May 1st, the soil-water content in the 80-100 cm soil layer was higher than that in the 60-80 cm soil layer, possibly because the average depth of the groundwater was shallow, and the groundwater recharged the upper soil. The soil-water content in other areas was higher than that at 80-100 cm, which indicates that seepage occurred at 80 cm. Root seepage should be estimated when calculating the water consumption of cotton.

The soil-water content in the wide rows was the highest in the 0-5 cm surface layer and was higher than that of the bare land and narrow rows. This is because the root distribution was more “sparse” in wide rows than narrow rows, and film mulching reduced the loss of soil moisture in the 0-5 cm surface layer. For the 5-40 cm soil layer, the soil-water content during the growth period showed the trend of 。根系统生长期间被主要分布在宽的和窄的行和所占据的窄行的大的比例。在棉花生长，棉花根系吸收更多的水分从窄行的土壤，而根系统分布较少裸地。此外，棉花天篷罩避免阳光直射裸地，所以在裸地土壤含水量最高，而在窄行最低。For the soil layer below 40 cm, the soil-water content between the bare land, narrow rows, and wide rows was almost equal. This was mainly because the soil below 40 cm was subjected to a smaller vertical effect of cotton root water absorption and soil evaporation, and after irrigation during the growth period, the soil moisture under 40 cm was redistributed mainly by its own gravity because the time of soil extraction was one day before irrigation or two or three days after irrigation, and the soil texture was sand. The soil-water content in the soil layer below 40 cm was uniform during the growth period, and the water potential gradient between the bare land, narrow rows, and wide rows was small, so the water content in the soil layer below 40 cm showed slight differences along a horizontal gradient.

3.2条。叶面积指数

在LAI棉花生长期间各治疗下的变化示于图7。在棉花生长期间，LAI呈先增后随时间递减的趋势。

赖在早期发展阶段,增加施肥增加在同样的灌溉量,这可能是由于在早期发展阶段,棉花需要吸收大量的营养营养生长和增加叶面积,从而促进光合作用,合成有机化合物。因此，增加前期施肥量可以促进棉花的生长。LAI在2018年约190-200天达到最大值，此时正值棉花营养生长旺盛、光合作用充分的时期。随着时间的推移，棉花的生长由营养生长向生殖生长转变。在这一阶段，棉花生长所需要的水分和养分逐渐减少，叶片中的水分和养分逐渐转移到生殖器官。LAI的增长率下降，LAI开始下降。此时，虽然过量施肥对棉花生长有一定的抑制作用，但随着施肥量的增加，叶面积指数逐渐升高，导致T9处理棉花叶面积指数最大值低于T10处理。由于试验地为盐碱地，滴灌导致盐分淋失，使棉花根系避免了盐胁迫，保证了棉花的生长。因此，在相同施肥条件下，LAI随灌水量的增加而增加。同时，在花期亏缺处理(T2、T3、T4)中，叶片面积累积量低于花期亏缺处理(T5、T6、T7)。 This was due to the lack of irrigation in the budding stage, which limits the vegetative growth of cotton and has a greater impact than deficits in the flowering and boll development stages.

3.3。株高和茎粗

不同的灌溉和施肥处理对棉花株高和茎粗的影响如图所示8和9， 分别。平顶日期是7月1日^圣，这是在开花期，并且因此，在棉高度的增加是由浇头的影响。Before topping, the cotton plant height increased rapidly by 24.23~47.54 cm, and after topping, the height only increased by 1.79~6.00 cm. The cotton height and stem diameter during the topping period and mature period were similar, mainly because topping can control the vegetative growth of cotton, and during the mature period, the cotton height and stem diameter basically no longer increased.

随着施肥量的增加，棉花株高在前期增加，后期下降；特别是在最严重亏缺灌溉条件下（T2和T5），棉花株高随施肥量的增加而增加。盐渍土条件下，棉花株高随灌水量的增加而增加，开花期缺灌处理（T5、T6、T7）平均株高为72.92 cm，分别比萌芽期缺灌处理（T2、T3、T4）和充分灌水处理高36.63%和3.03%治疗（T1）。也就是说，开花期的亏缺灌溉对棉花株高的影响不大，通过控制现阶段的灌溉量，也可以实现有效的水分利用。

数据8和9说明在棉花生长的各个时期，大部分植株高度在不同施肥处理下并没有显著差异。不同灌水处理的株高差异显著。这说明水分控制措施的效果大于养分控制措施。合理控制灌溉可确保棉花株高在正常范围内。同时，我们发现中度和轻度亏水灌溉处理(T6和T7)和充分灌溉处理(T1)之间没有显著差异。

在生长期，茎粗随时间的变化基本一致，先增大后趋于稳定。由于茎粗变化反映了环境变量和植物营养特性的综合作用，最大茎粗在不同水分条件下对水分胁迫有较大响应[37个]。

在养分控制措施上，棉花株高与施肥量呈正相关，茎粗也随施肥量的增加而增大。在控水措施中，棉花株高与灌水量呈负相关。出芽期亏缺灌溉对棉花株高的影响最为明显，茎粗随灌水量的增加而减小。但由于土壤质地不均匀，靠近裸田，在一定程度上阻碍了棉花的生长，影响了试验结果。

统计分析表明，不同量的灌溉和施肥对茎粗图几乎没有影响（10个和11个)。对照处理间茎粗的差异不超过2毫米，对照处理间茎粗的差异不超过4毫米。除出芽期严重亏水处理(T2)与全灌处理(T1)茎径差异显著外，各处理间差异不明显。同时，由于测量过程中的误差，灌溉水和施肥量的变化对茎粗没有显著影响。

3.4条。生物量

生物质能是作物生产的基础。据当地摘心日期，在摘心时期生物量与在后期进行比较。在棉花生长的早期阶段，棉花生物质的主要成分为茎，叶等营养器官;在后期，营养物（水，营养物等）的含量，从营养器官如茎，叶生殖器官比在生物质中的变化远远降低传送。产量相关器官的生物质表现出与生育期的进展逐渐增加趋势，而最强烈的变化是在棉铃发育阶段的开始。这是因为在生殖生长阶段，根，茎，叶，和其他营养器官大部分营养物质转移到生殖器官，促进生殖器官的快速发展。在生长后期，产量相关器官的总生物量的比例被认为是茎叶产量的组合物。

不同生长阶段棉花各器官生物量所占比例如图所示德意志北方银行。在苗期，干物质主要集中在由于薄茎叶，和叶干物质占总干物质质量的70％以上。幼苗期后，生殖器官的干物质质量的总干物质质量中所占的比例不断增加，而在萌芽的比例，开花早，晚花，铃，开局阶段是4.27〜13.05％，17.53〜21.88％，51.34〜58.63％，和分别以不同的处理51.92〜59.48％。在实验盐碱土，棉花不同器官的干物质的增加而增加施肥量。一世n the boll development stage, the average total dry matter mass of T8 was 177.42 g, 41.66%, 40.6.46%, 14.19%, and 4.12% higher than those of T12, T11, T10, and T9, respectively.

3.5。产量构成和灌溉水利用效率（IWUE）

从图中可以看出13个该棉花产量是根据不同施肥处理不同，呈现的趋势 ，说明氮、磷、钾的年增长能有效地保证棉花产量。

不同的灌溉和施肥处理对铃数极显著的影响（表6)、籽棉产量和水分利用效率( ）并且在铃重一个显著效果（ )。在3种亏缺灌溉处理（T2-T7）下，随着灌溉量的增加，单株铃数和单株铃重增加，亏缺灌溉对产量的影响小于蕾期。结果表明，严重的灌溉不足对棉花的生长发育和产量构成有很大的影响。T7处理下，棉铃数和铃重均高于T6处理，但差异不显著，说明微亏灌溉可以保证棉花正常生长，同时实现高效水分利用。这一结论与Yazar等人的研究一致。[38个]他发现，在供水量减少的情况下，棉铃数减少。

下，在相同的水平灌溉（全灌溉）的五个不同的施肥处理（T8-T12）中，在铃重的变化而形成在受精的增加二次抛物线。The maximum value appeared under T9, and the average boll weight of T9 was 7.30 g, which was 4.58%, 1.37%, 8.31%, and 54.6% higher than that under T8, T10, T11, and T12, respectively. This result indicates that under the same irrigation level, appropriate increases in fertilization are beneficial to the boll weight, but overfertilization reduces the boll weight.

结果表明，滴灌与塑料地膜，对棉花的种子产量增加的冲洗量的效果比增加受精应用的更显著，特别是在盐水土壤条件，和适当的灌溉促进棉花生长（营养生长和生殖生长）。此外，用适当的灌溉，所述盐可从棉花根部区域浸出，提供用于棉花生长的适当条件。

滴灌没有塑料地膜（T13），在足够的灌溉和施肥，产量，干物质，株高，茎和棉花的直径都在所述裸地的最低水平。这也显示，在白天和夜晚的温差较大的地区，地膜覆盖可以保证作物的积温的要求得到满足，减少土壤蒸发，提高土壤温度，提高的根区土壤和水的微环境作物。在这个实验中，覆盖版本，这是太早也对测试结果有一定影响。在未来的对比试验，还需要进一步的定量分析。

试验场地位于水资源极度匮乏的南疆地区，提高用水效率对缓解当地水资源短缺具有重要意义。不同处理下的水分利用效率值如表所示6. 在相同灌溉水平下，IWUE与籽棉产量的变化趋势一致。结果表明，在相同灌溉条件下，施肥通过影响棉花种子产量来影响水分利用效率。随着灌溉量的增加，土壤水分利用效率逐渐降低，达德伦等人也发现了同样的结果。[39]，他们发现，随着灌溉量的减少，IWUE增加。因此，在膜下滴灌条件下，增加灌水量可以提高籽棉产量，但同时水分利用效率也大幅度降低。

通过该下塑料地膜滴灌调节现场条件和产率的增加是不明的目前的机制;方法来量化的调节措施以及土壤水分和盐分运输，水可用性，耗水量，盐的积累，和作物产量还需要进一步理解的之间的关系。此外，还值得探讨如何修改下的监管措施的水分和养分胁迫系数;此外，还应当制定现场盐分积累和作物生长的预测方法。

总之，各种水，营养物，和场控制措施下滴灌-塑料地膜的生产系统将不可避免地对土壤盐积累和作物的生长有一定的影响。学者们对在各种现场控制措施，奠定了在这一领域的后来的研究提供了理论和实验基础的机制和土壤水分的模型，运盐，和作物生长过程进行了大量的研究。

4.结论

土壤水分对棉花生长显著效果;当供水过多，营养生长旺盛，但是可以很容易地变得过大，从而增加了作物的水消耗和减少IWUE。然而，如果土壤水分不足，营养生长容易抑制，水和地下地上部分之间的分配，将进一步影响根系的生长和干物质积累。土壤水分也会影响光合产物的积累和棉花的产量。

在棉花生长（营养生长阶段）的早期阶段，株高与生长过程的进展迅速增加;进入出芽阶段（营养生长和生殖生长阶段）后，这增加了植物的高度逐渐减慢;进入开花期，这是由生殖生长占主导地位后，并与人工打顶的应用，棉花高度进一步减缓增长的速度并趋于停止。在苗期中度水分胁迫是棉高度有益的，并且在生长后期相同程度的水分亏缺对棉花的高度比在较早的生长阶段较小的负面影响。

棉花茎直径趋势是相反的是，在生长初期的株高，但在干直径的增加逐渐降低，在生长后期停止。在开花期水分亏缺导致茎直径缓慢增加，而在非充分灌溉萌芽促进干直径的增加。

土壤水分对LAI的影响与对株高的影响相似。LAI在萌芽期随水分亏缺的增加而降低，但在开花期恢复供水后，出现了水分亏缺补偿效应。水分胁迫对LAI的负效应随着水分亏缺程度的增加而增加。

营养调控措施对株高和茎粗的影响不显著，过量施肥对LAI影响不大。但施肥量越大，生物量积累越大。同时，由于生物量在生育后期积累，开花期亏缺灌溉对生物量积累的影响大于其他时期的相同处理。

一般来说，研究区的棉花灌溉措施应包括开花期（60%~80%PET）的轻度缺水，同时确保在萌芽期（早期充分灌溉）满足需水量。按当地标准施肥量的0.8倍施肥，可保证棉花正常产量，提高产量。

数据可用性

1）数据的性质是农业数据，2）数据可以通过contect以第一作者或通讯作者访问，并且3）本研究在财政中国的国家重点研究发展计划（编号2017YFC0403303）的支持，和中国的国家重点研究发展计划（编号2017YFC0403305）。所以，有对数据访问的一些限制。

利益冲突

作者声明他们没有利益冲突。

致谢

这项研究在财政中国的国家重点研究发展计划（编号2017YFC0403303和2017YFC0403305）的支持。

参考文献

1. 刘明民，杨，李，刘，于，王，“西北地区不同滴灌制度下土壤水分和盐分的分布及动态”，灌溉科学卷。31，没有。4，第675-688，2013。查看位置：出版商网站|谷歌学术
2. C、 王，A.Isoda，和P.Wang，“中国新疆，一个生长期短的干旱地区一些棉花品种的生长和产量表现，”杂志农艺学与作物学的，第190卷，没有。3、第177-183页，2004。查看位置：出版商网站|谷歌学术
3. R.王，Y.康S.万，W.胡，刘S.和S.刘，“盐分布和棉花在不同滴灌制度的盐渍化地区生长，”农业用水管理卷。100，没有。1，第58-69，2011。查看位置：出版商网站|谷歌学术
4. R、 王永康，S万等，“干旱盐碱地区滴灌条件下不同灌水量对盐分淋失和棉花生长的影响，”农业用水管理，第110卷，第109-117页，2012年。查看位置：出版商网站|谷歌学术
5. 《内陆干旱地区水资源管理与调控模式》地球科学进展，第29卷，第9期，第1046-10542014页。查看位置：谷歌学术
6. 田，“新疆棉花生产可持续发展的若干问题及科技对策”，干旱区研究卷。18，没有。4，第62-67，2001。查看位置：谷歌学术
7. 十、 陈，杨，刘，胡，“新疆综合农业条件下的土壤盐渍化及其对策研究”土壤，第39卷第1期3、2007年第347-353页。查看位置：谷歌学术
8. 十栋·登J.周，和J.钟“对水资源和新疆平原灌区土壤盐渍化的开发，”灌溉排水的卷。24，没有。5，第14-17，2005年。查看位置：谷歌学术
9. 。J. E. Ayars，C. J.吩，R. B. Hutmacher等人，“行的地下滴灌作物：在水管理研究实验室的15年的研究回顾”农业用水管理卷。42，没有。1，第1-27，1999。查看位置：出版商网站|谷歌学术
10. R.丁，S.康，F.李，Y.章，和L.童“蒸散测量和估计使用改性普里斯特利 - 泰勒模型灌溉玉米田场覆盖，”农业和林业气象，第168卷，第140-148页，2013年。查看位置：出版商网站|谷歌学术
11. 十，飞鹏，L.云开，和R.淑梅，“调查膜下滴灌在新疆维吾尔族自治区的讨论，”中国农业工程学会学报卷。1，P。5，2003。查看位置：谷歌学术
12. 郑，范，张，等，“覆盖方式和种植密度对黄土高原旱地玉米降雨截留损失和水分利用效率的影响”，干旱区的卷。10，没有。5，第794-808，2018。查看位置：出版商网站|谷歌学术
13. H. J.蔡，G. C.邵和Z. H.章，“水的需求和滴灌下塑料地膜棉花灌溉调度”水利学报卷。11，第119-123，2002。查看位置：谷歌学术
14. X.董，“覆盖在上的棉花，玉米和大豆的全生长期滴地面温度的塑料薄膜的影响，”生态学报卷。23，没有。8，第1667至1672年，2003。查看位置：谷歌学术
15. F. M.李，王J.，J. Z.徐和H. L.许，“生产力和土壤响应地膜覆盖对春小麦的持续时间在半干旱黄土高原中国的新成土”土壤与耕作研究卷。78，没有。1，第9-20，2004年。查看位置：出版商网站|谷歌学术
16. 李玉云，王文云，王启民，钟晓春，谢晓云，“宽地膜下土壤温度场特征”，中国农业工程学会会刊卷。17，没有。3，第32-36，2001。查看位置：谷歌学术
17. Z、 张，胡，田，姚，西瓦帕兰，“绿洲节水灌溉地下水动态及其可持续水管理意义：中国西部塔里木河流域”水文和地球系统科学，第18卷，第10期，第3951-3967页，2014年。查看位置：出版商网站|谷歌学术
18. T、 T.Kozlowski和C.H.Winget，“树干半径的日变化和季节变化”生态卷。45，没有。1，第149-155，1964。查看位置：出版商网站|谷歌学术
19. D、 A.Goldhamer和E.Feres，“带树干直径传感器的杏树灌溉计划”灌溉科学卷。23，没有。1，第11-19，2004。查看位置：出版商网站|谷歌学术
20. F. J. Molz和B. Klepper的，“在水应激诱导的干变形1的机构，”农学杂志卷。65，没有。2，第304-306，1973。查看位置：出版商网站|谷歌学术
21. P.柳“研究土壤水分胁迫下生长发育，生理特点和生产作物的”技术。众议员，硕士论文，西北农林科技大学，2010。查看位置：谷歌学术
22. 石晓霞，“水分亏缺条件下玉米生理生化反应及补偿效应研究”，硕士论文，西北农林科技大学，2009年。查看位置：谷歌学术
23. Z、 燕，该研究豌豆作物水分胁迫及复水效果，博士论文，甘肃农业大学，2009年。
24. N.姚，Y.李，徐F.等人，“永久萎蔫点起着模拟缺水条件下冬小麦生长起着重要作用，”农业用水管理，第229卷，第1059542020条。查看位置：出版商网站|谷歌学术
25. j ., a段,孟z z . Liu j .陈和刘z,“棉花在不同水分条件下的茎直径变化”中国农业工程学会学报卷。21，没有。5，第7-11，2005。查看位置：谷歌学术
26. G. D.夸尔和T. D.夏基，“气孔导度和光合作用，”植物生理学年评卷。33，没有。1，第317-345，1982。查看位置：出版商网站|谷歌学术
27. J.李，张J.和L仁，“水和受硝酸盐点源铵氮施肥配送”灌溉科学卷。22，没有。1期，第19-30，2003。查看位置：出版商网站|谷歌学术
28. G. A. Bezborodov，D. K. Shadmanov，R. T. Mirhashimov等人，“对土壤盐分和钠含量的动态和棉花生产力中亚的覆盖和水质量的影响，”农业，生态系统与环境，第138卷，第1-2期，第95-102页，2010年。查看位置：出版商网站|谷歌学术
29. B、 C.Cowell和C.J.Dawes，“蓝藻Lyngbya wollei的生长和硝酸盐氮吸收，”水生植物管理杂志，第42卷，第69-712004页。查看位置：谷歌学术
30. R、 L.Anderson和L.A.Nelson，“一系列模型包括相交的直线和用于评估肥料养分响应的伴随实验设计。”生物识别技术，第31卷，第2期，第303-3181975页。查看位置：出版商网站|谷歌学术
31. S.谭，王问，J.张，Y.陈，Y.山和D许，“下地膜滴灌AQUACROP模型棉花生长模拟的性能南疆，中国”农业用水管理，第196卷，第99-113页，2018年。查看位置：出版商网站|谷歌学术
32. P.杨，胡H.，F田，张Z.和C黛“下的塑料地膜，并根据中国西北干旱地区的涡度相关观测滴灌棉花作物系数”农业用水管理，第171卷，2016年第21-30页。查看位置：出版商网站|谷歌学术
33. 张，胡，田，胡，姚，钟，“西北干旱地区滴灌土壤盐分分布”，干旱环境杂志，第104卷，第23-33页，2014年。查看位置：出版商网站|谷歌学术
34. r·g·艾伦和l·s·r·佩雷拉，粮农组织灌溉和排水文件。56、作物蒸散发，1998年。
35. M、 李勇东，杜福章等，“用改良的CSM-CROPGRO棉花模型模拟膜下滴灌棉花生长和土壤含水量”农业用水管理卷。218，第124-138,2000 2019。查看位置：出版商网站|谷歌学术
36. 张，可汗，谭，罗，“在覆盖滴灌条件下，合理的水分和氮素管理可以改善根系生长，提高产量，保持水分利用效率。”植物科学前沿卷。8，P。912，2017年。查看位置：出版商网站|谷歌学术
37. Z.济阳，D.哀王，M.照江，L.祖贵，C.金平，和L. Zhandong，“干不同水分条件下的棉花直径变化，”中国农业工程学会学报卷。5，2005年。查看位置：谷歌学术
38. A. Yazar, S. M. Sezen和S. Sesveren，“土耳其安纳托利亚东南项目(GAP)地区棉花的LEPA和滴灌”，农业用水管理卷。54，没有。3，第189-203，2002。查看位置：出版商网站|谷歌学术
39. N、 达德伦，E.Yılmaz，F.Sezgin和T.Gürbüz，“棉花的水分产量关系和水分利用效率”(棉花L.）和第二作物玉米（玉米五十、 ）在土耳其西部农业用水管理，第82卷，no。1-2页，63-85页，2006。查看位置：出版商网站|谷歌学术
40. 阿胡加L.，编辑，作物以限制水的反应：对植物的生长过程的理解和建模水应力效应（体积1），ASA-CSSA-SSSA，2008年。
41. A.郭和H.威“的积累和春小麦的根生物量的分配土壤水分不足的影响，”生态学报，第19卷，第2期，第179-1841999页。查看位置：谷歌学术

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