土壤水分调控对棉花生长和土壤水盐分布的影响

【目的】针对北疆地区水资源短缺及棉田土壤盐渍化等问题,研究不同生育期土壤基质势调控对棉花生长、产量、土壤水分及脱盐效果的影响,为北疆棉田节水控盐高效灌溉制度制定提供理论依据。【方法】于2020年4月至2020年9月,在新疆石河子市146团进行大田试验,以棉花“新陆早42号”为材料,在棉花的苗期（A）、苗期＋蕾期（B）、苗期＋蕾期＋花铃期（C）分别设置W₁（－10 kPa）、W₂（－20 kPa）和W₃（－30 kPa）3个土壤基质势调控灌溉水平,以整个生育期土壤基质势下限－40 kPa为对照（CK）,共10个处理,对不同土壤基质势调控处理棉花生长、产量及土壤水盐等指标进行测定,最后采用TOPSIS法对不同处理效果进行综合评价。【结果】1）同一基质势灌溉水平下,不同生育期调控灌溉对棉花的株高、茎粗、叶面积指数、地上干物质量和籽棉产量有明显影响,表现为C＞B＞A＞CK;同一生育期调控灌溉下,随着土壤基质势水平的提高,棉花株高、茎粗、叶面积指数、干物质量均明显增加,其中W₁和W₂处理明显高于W₃和CK。从籽棉产量来看,W₁C、W₂C、W₃C、W₁B处理显著高于其他处理,其中W₁C处理最高。2）在同一基质势调控水平下,0~40 cm土层的土壤含水率基本表现为C＞B＞A>CK;随着土壤基质势水平的提高,0~40 cm土层的土壤含水率明显增大,其中W₁C和W₂C处理土壤含水率明显高于其他处理。3）同一基质势灌溉水平下,不同生育期调控灌溉收获期0~100 cm土层相对脱盐率的平均值基本呈现C>B>A;相同生育期调控下土壤基质势水平越高,土壤脱盐效果越好,相对脱盐率均值越大(A除外),且膜内脱盐效果优于膜外。其中W₁C和W₁B处理脱盐效果优于其他处理,其相对脱盐率平均值分别为175.16％和152.44％。TOPSIS综合评析结果表明,W₂C处理更有利于棉花的生长发育、产量形成和较高的水分利用效率及较好的脱盐效果。【结论】在保证北疆棉田节水控盐高效生产的情况下,在苗期、蕾期和花铃期实施－20 kPa土壤基质势调控灌溉为最佳的灌溉模式。