旱区棉田土壤水分时空变化及利用效率对种植密度的响应

摘要

为探究覆膜滴灌条件下不同种植密度对棉田土壤水分时空变化特征及水分利用效率的影响，以‘中棉113’为试验材料，于2022—2023年在一膜六行行距配置的基础上设置6个密度处理(9、12、15、18、21、24万株·hm^-2),采用空间网格法布置土壤三参数传感器和云平台采集棉田土壤水分数据，分析不同种植密度下土壤水分时空变化特征及产量差异。结果表明，随着生育时期的推进，各密度处理的土壤水分含量均有所增加，当种植密度为21万株·hm^-2时土壤水分含量变化最为稳定，维持于0.18～0.20 m³·m^-3范围；在整个生育期内，土壤水分在垂直方向10～70 cm位置变化最为活跃。苗后45 d和75 d前后，各处理棉株群体对水分的消耗量达到最大，生育后期逐渐减小；棉株水分消耗量随种植密度的增加而增大，各生育时期的土壤水分消耗量表现为花铃期>蕾期>苗期>吐絮期。两个试验年份籽棉产量和水分利用效率均随种植密度的增大先增加后减小，当种植密度为21万株·hm^-2时，棉花产量和水分利用效率最高，2022年和2023年产量较其余处理分别提高4.38%～14.09%和5.16%～12.75%,水分利用效率较其余处理分别提高1.32%～9.60%和1.63%～10.08%。因此，一膜六行行距配置下21万株·hm^-2可作为旱区棉花实现高产节水的适宜种植密度。

关键词

棉花 / 种植密度 / 水分时空变化 / 水分利用效率 / 产量