多次微量滴水控鹽增溫成苗新技術(shù)在南疆鹽堿地棉田的應(yīng)用效果

吉光鵬 陳兵 常學(xué)艷 張棟海 孔獻(xiàn)輝 董合忠 代建龍 傅積海 曹琦明 牛蛉磊

吉光鵬，陳 兵，常學(xué)艷 ，等. 多次微量滴水控鹽增溫成苗新技術(shù)在南疆鹽堿地棉田的應(yīng)用效果［J］. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，52（7）：79-86.

doi：10.15889/j.issn.1002-1302.2024.07.011

（1.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆圖木舒克 843900； 2.新疆農(nóng)墾科學(xué)院棉花研究所，新疆石河子 832000； 3.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，山東濟(jì)南 250100）

摘要：為重點(diǎn)解決南疆鹽堿地植棉出苗保苗難、灌水量大和產(chǎn)量低的問題，在鹽堿性沙壤土條件下，以新陸中87號為研究對象，設(shè)置播種至苗期9個(gè)多次微量滴水控鹽增溫的不同灌溉次數(shù)（1～3次）和灌水量（每次150、300、450 m3/hm2）處理（1-10、1-20、1-30、2-10、2-20、2-30、3-10、3-20、3-30），以常規(guī)春季大水灌溉壓鹽為對照（CK），分析不同處理對棉花出苗率、根系指標(biāo)、棉花農(nóng)藝性狀、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)量及產(chǎn)量的影響，篩選出最優(yōu)多次微量滴水處理。結(jié)果表明，與CK相比，播種至苗期2次滴水效果最好，其中2-10處理保苗率可達(dá)80.3%，籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量分別達(dá)6 119.81、2 766.57 kg/hm2，灌溉水生產(chǎn)效率達(dá)1.07 kg/m3，其他各項(xiàng)生長指標(biāo)綜合表現(xiàn)最好，2-30 處理次之，2-20處理再次；1次滴水效果其次，其中1-30處理在3個(gè)滴水量處理中生長指標(biāo)綜合表現(xiàn)最好，籽棉產(chǎn)量在所有處理中最高，達(dá)6 169.20 kg/hm2，1-20處理次之，1-10處理再次；3次滴水效果最差，3-10、3-20、3-30 處理的出苗率、保苗率、生長指標(biāo)及產(chǎn)量均較CK差，其中3-10、3-20處理灌溉水生產(chǎn)效率略高于CK。在鹽堿性沙壤土條件下，棉花多次微量滴水1～2次，滴水量300～900 m3/hm2，綜合效果均較好。其中，滴水2次時(shí)，每次灌水量150 m3/hm2最好，每次滴水300、450 m3/hm2次之；滴水1次時(shí)，滴水量450 m3/hm2最好，可根據(jù)水情選擇適合的灌水方式進(jìn)行大面積推廣。

關(guān)鍵詞：棉花；多次微量滴水；生長發(fā)育；鹽堿地；產(chǎn)量

中圖分類號：S562.04；S562.07? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? 文章編號：1002-1302（2024）07-0079-07

棉花耐鹽堿性很強(qiáng)，因此，鹽堿地種植棉花是開發(fā)和利用鹽堿地的重要途徑之一［1-3］。由于南疆屬于溫帶極干旱地區(qū)的特殊地理位置和氣候條件，導(dǎo)致該地區(qū)常年出現(xiàn)季節(jié)性干旱缺水和普遍性的土地重度鹽堿化。為了能在重度鹽堿地種植棉花，尤其是保證播種后較好的出苗，并最終獲得較高的產(chǎn)量，南疆鹽堿地植棉一直沿用冬春季節(jié)大水漫灌壓堿排鹽適墑播種的種植技術(shù)，雖然基本能夠達(dá)到預(yù)期目的，但該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用消耗了大量農(nóng)業(yè)用水，造成棉花生長期用水緊張，還使得春季地溫回升慢，延遲播期，同時(shí)打梗子、破梗子增加了機(jī)力和成本，播種后土壤易返鹽，影響保苗壯苗［4］。為了更好地解決這些問題，達(dá)到壓堿排鹽、節(jié)水提苗和節(jié)本增效的目的，本研究開展了南疆鹽堿地棉田微量多次滴水控鹽增溫成苗增產(chǎn)新技術(shù)的灌水次數(shù)和灌水量探索和應(yīng)用效果研究，以期提供南疆鹽堿地植棉出苗好、保苗率高的新方法，并對解決現(xiàn)有技術(shù)耗水量大、生產(chǎn)成本高、出苗保苗率低的現(xiàn)狀具有重要意義。國內(nèi)外學(xué)者對鹽堿地植棉在洗鹽、壓堿、促根、增產(chǎn)增效等方面做了大量研究。王成等對南疆阿拉爾市一年免冬春灌棉田的研究表明，灌水定額在369 mm以上可達(dá)到節(jié)水控鹽的目的，保證棉花獲得較高產(chǎn)量［5］。王久生等對南疆阿拉爾市棉花干播濕出研究發(fā)現(xiàn)，通過合理控制和管理，該技術(shù)在鹽堿地上可達(dá)到節(jié)水增效的目的，但未提出具體灌水參數(shù)［6］。危常州等對北疆棉花膜下滴灌根系發(fā)育規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn)，干播濕出棉花根量較少但須根量較大，根系入土淺，生長發(fā)育提前，花鈴期鈴質(zhì)量、根系載鈴量顯著高于常規(guī)灌溉和冬灌+滴灌處理，表現(xiàn)出較大的增產(chǎn)優(yōu)勢［7］。李麗在南疆綜合考慮棉花出苗率、勞動強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益后，開展了南疆的干播濕出播種方式研究，認(rèn)為輕度鹽漬化區(qū)采用干播濕出的出苗水 450 m3/hm2 最好［8］。姚寶林對南疆免冬春灌滴水出苗棉花灌溉制度進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，增加灌水定額和減少灌溉次數(shù)或減少灌溉定額和增加灌水次數(shù)均可促進(jìn)窄行與寬行棉花根系的生長，促進(jìn)棉花的營養(yǎng)生長，提高蕾期和花鈴期葉面積指數(shù)［9］。Cabangon等在我國南方利用2種灌溉方式對水稻不同氮肥管理進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，干濕交替輪灌技術(shù)比傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)在產(chǎn)量基本不變的情況下，水生產(chǎn)力提高了5%～35%［10］。Mantell等在以色列內(nèi)蓋夫地區(qū)研究棉田滴入不同來源的鹽堿水并添加鹽堿改良劑發(fā)現(xiàn)，鹽堿改良劑能降低鹽堿水對產(chǎn)量的影響，當(dāng)?shù)鼐妼?dǎo)率EC=3.2 dS/m）處理的籽棉產(chǎn)量最高（6.4 t/hm2）［11］。上述研究在國內(nèi)外不同試驗(yàn)區(qū)對鹽堿地植棉分別使用了一年免冬春灌限量灌溉、干播濕出、膜下滴灌、干濕交替輪灌、滴入不同來源的鹽堿水并添加鹽堿改良劑等技術(shù)，基本上解決了各自特定試驗(yàn)區(qū)鹽堿地植棉耗水量大、生產(chǎn)成本高、出苗保苗率低等問題。近年來，南疆地區(qū)也生搬硬套嘗試性地引進(jìn)了北疆的干播濕出技術(shù)（在北疆為應(yīng)對干旱缺水的實(shí)際情況，已經(jīng)推廣該技術(shù)近20年，取得了巨大成功）。但由于地區(qū)差異，南疆棉田鹽堿程度普遍高于北疆，北疆的干播濕出技術(shù) 在南疆沒有因地制宜的創(chuàng)新，導(dǎo)致試驗(yàn)示范效果較差，一直未能在新疆南疆鹽堿地推廣開來。南疆特定條件下，哪種技術(shù)能夠長期解決鹽堿地棉花種植耗水量大、生產(chǎn)成本高、出苗保苗率低等問題一直未見有系統(tǒng)報(bào)道。本研究創(chuàng)造性地將在新疆北疆普遍應(yīng)用的棉花干播濕出技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，特別是將1次大量滴水出苗改進(jìn)為多次微量滴水出苗，使膜下土壤墑情達(dá)到棉花種子出苗的要求，控鹽增溫提高了出苗率［12］；種植行距配置由66 cm+10 cm調(diào)整為63 cm+13 cm，小行間布管，優(yōu)化了株行距和毛管布置方式，提高了水肥利用率；每次灌水時(shí)帶有特定的鹽堿改良劑，提高了棉苗耐鹽性，各項(xiàng)技術(shù)的綜合應(yīng)用形成了南疆鹽堿地棉田微量多次滴水控鹽增溫成苗增產(chǎn)新技術(shù)。在該項(xiàng)技術(shù)支持下，重點(diǎn)通過對播種至苗期灌水參數(shù)控制，從棉花出苗、根系發(fā)育、干物質(zhì)積累、棉花農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量等方面進(jìn)行分析，最終篩選出免冬春灌棉田播種至苗期最優(yōu)灌水定額和灌水頻次，準(zhǔn)確掌握不同灌水參數(shù)對棉花生長發(fā)育的影響，達(dá)到節(jié)水、保苗的目的，能夠有效緩解南疆水資源緊缺、作物需水特性之間的矛盾和提高產(chǎn)量。

1 材料及方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021年在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第三師四十四團(tuán)14連東荒地（79°08′E，39°83′N）進(jìn)行，該地區(qū)海拔高度為 1 047.1 m，年日照時(shí)數(shù)2 449.6 h，年降水量63.2 mm，年均蒸發(fā)量2 127.2 mm，屬典型的極端干旱氣候區(qū)，氣候干燥，降水稀少，蒸發(fā)強(qiáng)烈。土壤為中度鹽堿性沙壤土，pH值7.95，全鹽含量0.23%，有機(jī)質(zhì)含量9.5 g/kg，堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為52.2、16.1、95.2 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3個(gè)滴水量分別為每次150、300、450 m3/hm2，3個(gè)滴水次數(shù)分別為1、2、3次，共9個(gè)組合處理，分別用1-10、1-20、1-30、2-10、2-20、2-30、3-10、3-20、3-30表示，并以常規(guī)春季大水灌溉壓鹽（春季3月15日灌水2 250 m3/hm2，播種至苗期不滴水不施肥）為對照（CK）。每個(gè)處理重復(fù)3次。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)長 10 m，寬4.5 m（2膜），小區(qū)面積45 m2，全試驗(yàn)凈面積1 350 m2。4月16日播種，每次滴水時(shí)施入鹽堿改良劑（堿滴豐等）30～75 kg/hm2，試驗(yàn)各處理滴水施肥情況見表1。供試棉花品種為新陸中87，采用1膜3管6行種植方式，行距配置為63 cm+13 cm，株距9.8 cm，滴灌管布置在2個(gè)小行之間，滴管流量為2.8 L/h，滴水間隔7 d，正封土。

1.3 取樣和測定方法

1.3.1 苗情調(diào)查 分別于4月30日、5月10日調(diào)查棉花出苗率和保苗率。

1.3.2 農(nóng)藝性狀調(diào)查 分別于6月15日、7月12日、8月15日和9月17日進(jìn)行農(nóng)藝性狀調(diào)查，包括果枝始節(jié)、果枝臺數(shù)、株高、蕾、花、鈴等。

1.3.3 根系參數(shù)、干物質(zhì)量和葉面積指數(shù)測定 分別于5月17日、6月15日、7月12日和9月17日對每個(gè)小區(qū)棉花采集樣本3株，調(diào)查根系體積（量筒法）、主根上中下直徑（游標(biāo)卡尺法）、主根長、須根數(shù)量和須根長（用卷尺直接測定）、葉面積指數(shù)（打孔法）［13］、干物質(zhì)量（烘干法）［14］。

1.3.4 產(chǎn)量測定 收獲前每小區(qū)選擇6.67 m2樣區(qū)，測定樣區(qū)內(nèi)株數(shù)、鈴數(shù)，并采集中部果枝正常吐絮且完整的棉花30朵帶回實(shí)驗(yàn)室測定單鈴重、衣分，計(jì)算產(chǎn)量、灌溉水分生產(chǎn)效率。

灌溉水生產(chǎn)效率計(jì)算公式：WUEI=Y/I。

式中：WUEI為灌溉水生產(chǎn)效率，kg/m3；Y為棉花籽棉產(chǎn)量，kg/hm2；I 為灌水量，m3/hm2。

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)采用WPS Office進(jìn)行處理、計(jì)算和作圖；用IBM SPSS Statistics 23統(tǒng)計(jì)分析，軟件采用LSD法進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同滴水處理對棉花出苗影響

圖1為播種后14 d棉花出苗和播后24 d棉花保苗情況。播種后14 d，灌水頻次為2次的處理 2-10棉花出苗率最高（68%），1-20、2-30處理次之，2-20、1-30、1-10處理再次，均高于CK。播種后24 d，2-10處理的棉花保苗率最高（803%），2-20、2-30處理次之，均高于CK，1-20、1-30、3-10、3-20處理略低于CK。因此，各處理間相比，2-10處理的棉花出苗、保苗效果最好，其次是 2-20、2-30處理，再次是1-20處理、1-30 處理、CK，其他處理則表現(xiàn)較差。

2.2 不同滴水處理對棉花各生長階段根系形態(tài)指標(biāo)影響

表2為不同生長時(shí)期內(nèi)不同處理棉花的單株根體積、主根長、須根形態(tài)的變化情況?？梢钥闯?，5月17日只有根系體積3-30處理比CK小 0.01 cm3，其他處理均大于CK，其中2-10處理顯著高于CK（P<0.05），其次為3-20、1-20、1-30、2-30處理；2-10處理主根長度比CK高2.82 cm，差異達(dá)顯著水平，1-10處理次之，1-20、1-30、2-20、2-30、3-10處理再次，且均大于CK，3-20處理略小于CK。6月15日2-10處理根體積高出CK 125 cm3，1-20、1-30處理次之且略低于CK；3-10處理主根長度最長，為21.51 cm，1-30、2-10、3-20處理次之，1-10、2-20、3-30處理分別比CK低1.45、0.30、0.55 cm，各處理間差異均不顯著。7月12日1-30、2-10、2-20處理的根體積分別比CK高3.75、5.00、2.25 cm3，3-20、3-30處理比CK小1.25、3.25 cm3，其他處理與對照相同；主根長除3-30處理比CK 低0.78 cm，其他處理均大于CK，且2-10、1-30處理與CK差異顯著。表明隨著時(shí)間的推移，多次微量滴水處理[JP]（3-30處理除外）與CK相比均促進(jìn)了根長生長，有利于根系的下扎，能夠有效提升棉花苗期根系生長發(fā)育，其中 2-10處理促進(jìn)效果最好，根體積、主根長多數(shù)高于其他處理，根體積最高可達(dá)17.50 cm3，主根長度最長可達(dá)26.23 cm，1-30處理根體積及主根長度表現(xiàn)次之，促進(jìn)效果較好。但過多的滴水次數(shù)和滴水量（3-30）處理反而抑制了根系生長。

由表2可知，5月17日，CK的須根數(shù)量高于所有多次微量滴水處理，且顯著高于除2-10、2-20外的其他處理，但須根總長度與其他處理無顯著差異；3-30處理須根數(shù)量在所有處理中最少且顯著低于2-10和2-20處理，但其須根長度最大。隨著棉花生育進(jìn)程的推進(jìn)，6月15日，各多次微量滴水處理須根生長優(yōu)勢有所顯現(xiàn)，有4個(gè)處理須根數(shù)量大于CK，有6個(gè)處理須根長度大于CK，尤其 2-10 處理須根數(shù)量達(dá)到28.50條，1-30處理次之，且均明顯高于CK。到7月12日，須根差異縮小的優(yōu)勢更加明顯，僅有單次滴水量最大的2-30、3-30 處理的須根數(shù)量略小于CK，其他處理均大于CK，其中1-30須根數(shù)量最高，為28.25條，1-10、2-10處理次之，單次滴水量較大的2-20、3-20處理的須根長略小于CK，其他處理均大于CK，其中1-20處理須根最長，達(dá)14.25 cm，1-10處理次之，2-10、1-30、3-10處理再次。因此，2-10、1-30 處理在棉花生育中后期能夠促進(jìn)主根生長的同時(shí)促進(jìn)須根量和須根長度的生長。綜上可知，隨著時(shí)間的推移，多次微量滴水處理的須根生長量較CK小，但隨著時(shí)間的推移與CK的差異逐漸減小。

2.3 不同滴水處理對棉花農(nóng)藝性狀的影響

由表3可知，在棉花各生長期，多次微量灌水頻次為1次、2次的1-10、1-30、2-10、2-30處理棉花株高較CK有增加的趨勢，1-20、2-20較CK有減小的趨勢。灌水頻次為3次的3-10、3-20、3-30處理株高均較CK有所降低。整個(gè)生育期，2-10、2-30處理株高均明顯高于CK，多數(shù)差異達(dá)顯著水平，盛蕾期（6月15日）分別達(dá)到43.20、44.23 cm，打頂（7月12日）后2-10、2-30處理株高比CK分別高8.47、15.07 cm，其次為1-30、1-10 處理。6月15日，2-10處理的棉花蕾數(shù)、果枝臺數(shù)、果枝始節(jié)顯著高于CK，分別比CK高2.4個(gè)、1.46臺、1.13節(jié)，其次為1-20、1-30處理。在7月12日和8月15日，滴水頻次為1次、2次的6個(gè)處理棉花蕾數(shù)、果枝臺數(shù)、果枝始節(jié)與CK差異不顯著（7月12日2-10處理的蕾數(shù)除外）。至9月17日，2-10處理棉花蕾數(shù)最高，為5.57個(gè)，1-30處理次之，1-20、2-20、2-30、1-10處理再次，且均高于CK；2-10處理果枝臺數(shù)最高，達(dá)12.20臺，2-20處理次之且高于CK，其他處理均低于CK。其中，2-10處理的棉花蕾數(shù)、果枝臺數(shù)、果枝始節(jié)、株高均高于CK，最大值分別為5.57個(gè)、12.20臺、7.60節(jié)、91.87 cm?？梢钥闯觯?-10、2-30處理對棉花株高促進(jìn)作用最強(qiáng)，1-30處理次之；2-10處理的棉花蕾數(shù)、果枝臺數(shù)、果枝始節(jié)各生育時(shí)期綜合表現(xiàn)最好，其次是1-30、1-20、2-20處理，其他處理表現(xiàn)一般。綜上可知，多次微量灌水次數(shù)和灌水量不同對棉花地上器官的生長影響不同，適量次數(shù)和水量有利于棉花地上器官的生長，過多次數(shù)和水量反而會抑制棉花地上器官生長。

2.4 不同滴水處理對棉花各時(shí)期葉面積指數(shù)（LAI）及干物質(zhì)量的影響

圖2-a為棉花不同生育期多次微量滴水處理葉面積指數(shù)的變化情況?？梢钥闯?，多次微量滴水處理葉面積指數(shù)與CK一樣，隨時(shí)間推移呈先增后降的趨勢，7月棉花葉面積指數(shù)最高。比較2-10、2-20、2-30、3-10、3-20、3-30處理的LAI發(fā)現(xiàn)，隨著滴水量增加LAI反而降低；7月12日，2-10、2-20處理比CK 高，但差異不顯著，其他處理均低于CK，其中2-30、3-30處理與CK差異顯著。2-10處理在不同調(diào)查時(shí)期內(nèi)，葉面積指數(shù)均大于其他處理，7月葉面積指數(shù)最高，為5.34，其次為2-20處理，均與2-30、3-30處理差異顯著。

所有多次微量滴水處理的棉株?duì)I養(yǎng)器官干物質(zhì)積累趨勢與CK一致，均呈先增后降的趨勢，棉株生殖器官干物質(zhì)積累呈遞增趨勢（圖2-b）。7月營養(yǎng)器官干物質(zhì)積累量最高，達(dá)到90.71～140.32 g/株， 其中1-30、2-10、3-10處理分別比CK高6.07、10.36、8.97 g/株，其他處理低于CK；1-10、1-20、1-30、2-10處理生殖器官干物質(zhì)量均高于CK，其他處理低于CK 。9月17日，1-30、2-10、1-20處理營養(yǎng)器官干物質(zhì)量分別比CK高2.47、1.72、0.61 g/株，其他處理均低于CK，生殖器官干物質(zhì)積累量高于其他3個(gè)月，達(dá)到69.45～98.82 g/株，其中僅2-10處理比CK高4.13 g/株，其他處理均低于CK。滴水頻率1次的3個(gè)處理棉花干物質(zhì)量隨著滴水量增大而增加；滴水頻率為2、3次處理的棉花干物質(zhì)量隨滴水量增加多數(shù)呈減少趨勢，其中2-10處理棉花干物質(zhì)量最高，營養(yǎng)及生殖器官干物質(zhì)量最高，為140.32、98.82 g。可以看出，適量的滴水量有益于棉花干物質(zhì)積累，滴水量過大反而不利于棉花干物質(zhì)積累。

2.5 不同滴水處理對棉花產(chǎn)量及水分利用率的影響

由表4可知，播種至苗期，同一灌水頻率，灌水量差異對單株成齡數(shù)、單鈴重、衣分的影響較大。滴水1次，滴水量不同處理（1-10、1-20、1-30）的單株成鈴數(shù)較CK分別增加0.10、0.19、0.30個(gè)，而單鈴重較CK減少0.27、0.41、0.24 g，1-20、1-30 處理的衣分較CK分別增加0.40、0.48百分點(diǎn)，1-10處理衣分較CK減少0.73百分點(diǎn)，其中1-30處理的單株成鈴數(shù)、單鈴重、衣分均最高，但與1-10、1-20處理差異不顯著。滴水2次（2-10、2-20、2-30）處理單株成鈴數(shù)分別較CK增加0.51、0.19、0.18個(gè)，衣分較CK增加1.35、0.91、0.56百分點(diǎn)，但差異不顯著。滴水3次，與CK相比，隨灌水量的增加，3-10、3-20、3-30處理的單株成鈴數(shù)、單鈴重、衣分均比CK小0.46～0.81個(gè)、0.41～0.57 g、0.29～0.95百分點(diǎn)。說明過多的滴水次數(shù)和過多的水量均不利于產(chǎn)量構(gòu)成因子的增加。

滴水1、2次棉花籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量（1-10處理除外）均顯著高于CK，其中1-30、2-10處理增產(chǎn)最多，籽棉產(chǎn)量較CK增產(chǎn)29.85%、28.81%，皮棉產(chǎn)量增幅達(dá)31.14%、32.84%，1-20、2-30、2-20 處理的產(chǎn)量次之。滴水3次的3-10、3-20、3-30處理籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量分別較CK減少614.39～1 602.47、280.34～733.24 kg/hm2。滴水1、2次處理的灌溉水生產(chǎn)效率均顯著高于CK，其中2-10處理最高，達(dá)1.07 kg/m3，1-30處理次之，1-20、1-10、2-20、2-30處理再次。因此，與CK相比，播種至苗期滴水1次均能增加灌溉水分生產(chǎn)效率，但僅每次滴水量達(dá)300或450 m3/hm2能顯著促進(jìn)棉花的產(chǎn)量增加；滴水2次，每次滴水量達(dá)150、300、450 m3/hm2均能顯著增加灌溉水分生產(chǎn)率和產(chǎn)量；滴水3次，每次滴水量450 m3/hm2反而降低了灌溉水分生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。綜合考慮播種至苗期1、2次滴水，單次滴水量150、300、450 m3/hm2 均有利于棉花節(jié)本增效。

3 討論

本研究表明，播種后14 d調(diào)查的1次和2次灌水的6個(gè)多次微量滴水處理的出苗率均好于CK，但24 d后調(diào)查保苗率明顯較CK有下降趨勢，3次灌水的3個(gè)多次微量滴水處理的出苗率和保苗率均較CK低，說明多次微量滴水技術(shù)能夠加快棉種的萌發(fā)和棉苗的出土，但水量過大、次數(shù)過多均不利于棉苗的出土。其中，2-10（2次灌溉，每次150 m3/hm2）處理出苗率、保苗率均高于CK，這與張永玲等的研究結(jié)論（1次灌溉干播濕出灌溉定額600 m3/hm2可為棉花種子發(fā)育創(chuàng)造良好的濕熱環(huán)境，利于棉花出苗）［15］在灌溉次數(shù)上有所不同。本研究表明，1次微量灌水雖然較CK減少了大量灌水，但并沒有減弱主根的生長，同比灌水量（450 m3/hm2）過大反而減慢了苗期根系生長，可能是由于1次過多的灌水量減輕了根系下扎和生長的動力，加之根系的向水性導(dǎo)致根系浮于水層，繼而造成主根系發(fā)育緩慢。須根生長則表現(xiàn)為多次微量滴水處理前期生長慢，后期生長逐漸趕上CK，筆者認(rèn)為是前期春灌造墑有利于誘導(dǎo)須根萌發(fā)，但主根較弱，導(dǎo)致其后勁不足，而多次微量滴水處理主根發(fā)達(dá)，須根萌發(fā)點(diǎn)充分。

王韜等研究發(fā)現(xiàn)，溫室沙培甜瓜灌溉總量相同的條件下，增加灌溉頻率能促進(jìn)甜瓜的生長發(fā)育［16］；邢小寧等對南疆綠洲區(qū)膜下滴灌棉花不同灌溉制度進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，增加灌水量和灌水次數(shù)可以促進(jìn)棉花營養(yǎng)生長，提高棉花蕾期和花鈴期葉面積指數(shù)［17］；江俊燕等對滴灌馬鈴薯不同灌水量與灌水周期的研究表明，灌水量越大，灌水周期越短，植株越高［18］。本研究結(jié)果與王韜等的研究結(jié)果［16］相似，與邢小寧等和江俊燕等的研究結(jié)果［17-18］不同。本研究表明，棉花播種至苗期灌水定額相同時(shí)，株高、葉面積指數(shù)和干物質(zhì)量并非隨著灌水頻率的增加而增加，中頻次（2次）低灌量（150 m3/hm2）反而更有利于促進(jìn)株高、葉面積指數(shù)、干物質(zhì)量的增加，而灌水頻次和灌水定額過大，會減少葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累?？赡苁且?yàn)楸狙芯康脑囼?yàn)地土壤類型、灌水次數(shù)、灌水量和灌水時(shí)間等不同所致。研究發(fā)現(xiàn)，灌水次數(shù)及灌水量過大并未促進(jìn)棉花苗期根系生長，恰當(dāng)?shù)乃考按螖?shù)能夠有效促進(jìn)棉花苗期根系生長發(fā)育。王偉等的研究表明，低頻灌溉有利于棉花苗期深層根系干物質(zhì)的積累［19］，本研究結(jié)果與之有所不同，可能是本研究灌溉次數(shù)過多，反而會抑制棉花苗期根系的生長，造成棉田土壤板結(jié)。國內(nèi)外學(xué)者對滴灌條件下灌溉頻率、灌溉定額對棉花產(chǎn)量的影響做了很多研究［20-23］，但是關(guān)于棉花多次微量滴水技術(shù)對產(chǎn)量的影響研究還鮮有報(bào)道。李寧等研究發(fā)現(xiàn)，相較于干播濕出，棉田春灌有利于促進(jìn)棉花結(jié)鈴，提高棉花產(chǎn)量［24］。但本研究發(fā)現(xiàn)，滴水1次灌水量越大，越有利于棉花單株成鈴數(shù)、衣分增加，但增幅較??；滴水2次滴水量越大，單株成齡數(shù)、衣分、單鈴重有小幅下降；滴水頻次過大和滴水量過大都不利于棉花果株成鈴數(shù)、單鈴重、衣分的增加。播種至苗期滴水1次灌水量 450 m3/hm2和滴水2次灌水量150 m3/hm2均能獲得較高的籽棉、皮棉產(chǎn)量，說明滴水過多不利于根系下扎，有利于營養(yǎng)生長，生長過旺，導(dǎo)致生殖生長變慢，是產(chǎn)量較低的主要原因。

4 結(jié)論

本研究在鹽堿性沙壤土上開展了播種至苗期多次微量滴水試驗(yàn)研究，得到如下結(jié)果：（1） 播種至苗期滴水量300～900 m3/hm2，滴水1次或2次能夠促進(jìn)棉花出苗、保苗和棉花的產(chǎn)量增加。（2） 滴水1次、滴水量450 m3/hm2或滴水2次、每次滴水150 m3/hm2能夠促進(jìn)棉花主根長度、根體積及中后期須根量、須根長度的生長。（3） 滴水量 300～600 m3/hm2，滴水1次或2次對棉花各生育期株高、果枝臺數(shù)、蕾鈴等農(nóng)藝性狀有較好的促進(jìn)作用。（4） 滴水2次、每次滴水量150、300 m3/hm2可增加棉花葉面積指數(shù)；滴水1次、滴水量450 m3/hm2或滴水2次、每次滴水量150 m3/hm2能夠提高棉花整個(gè)生育期營養(yǎng)器官、生殖器官干物質(zhì)量。

綜上所述，與春灌對照相比，播種至苗期滴水1次、滴水量450 m3/hm2或滴水2次、每次滴水量150 m3/hm2對棉花出苗保苗、根系生長發(fā)育、地上部器官生長、葉幕形成、生物量積累、產(chǎn)量及灌溉水分生產(chǎn)效率均有較好的促進(jìn)作用。

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基金項(xiàng)目：國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（編號：2020YFD1001002）；新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)英才項(xiàng)目。

作者簡介：吉光鵬（1987—），男，甘肅天祝人，助理研究員，主要從事作物水肥技術(shù)研究與推廣工作。E-mail：296373664@qq.com。

通信作者：陳 兵，博士，研究員，研究方向?yàn)樽魑镌耘嗌?。E-mail：zyrcb@126.com。