固定灌水定额下过大灌水间隔抑制棉花生长及产量形成

摘要

[目的]为明确固定灌水定额下灌溉间隔对棉花产量及水分利用效率的影响规律，本研究通过解析棉花生长动态响应，揭示其调控产量与水分利用效率的生理机制，旨在为滴灌棉花高产高效生产提供理论依据。[方法]以棉花品种‘新陆早63号’为研究对象，于2023-2024年在新疆博州水利灌溉试验站开展为期2年的固定灌水定额下不同灌水间隔试验，共设计4个间隔梯度：10 d(CK)、15 d(W1)、20 d(W2)、25 d(W3)，定量分析不同灌水间隔下棉花叶面积、根冠比、干物质、产量和水分利用效率的响应规律，并探明引起产量和水分利用效率变化的关键因素。[结果]2 a试验期间棉花各生育期叶面积持续时间（LAD）均表现为CK>W1>W2>W3，此外，建立logistic生长曲线以反映棉花叶片生长状况，结果表明当灌水间隔大于15 d时，棉花叶片最大生长速率降低4.06%～45.49%，同时叶面积有效增长时间延长8～13 d。当灌水间隔大于15 d时，最大地上部干物质累积速率和最大地上部干物质累积量均发生显著下降，降幅分别为18.13%～50.96%和17.07%～83.73%。各处理根冠比随灌水间隔的增大而增大，W3处理相较其余处理根冠比提高4.73%～65.08%。棉花产量及其构成要素也呈现与干物质累积量变化相同的趋势，当灌水间隔大于15 d时，产量降幅为19.73%～93.26%。水分利用效率呈现“先增后减”的趋势，而灌溉水利用效率呈现“先增后减再增”的趋势。结构方程模型表明，灌水间隔一方面会影响产量和水分利用效率，另一方面会通过直接影响叶面积和地上部干物质，间接调控产量和水分利用效率。[结论]当灌水间隔大于15 d时，棉花叶面积和干物质累积均受到显著负面影响，最终导致产量和水分利用效率的降低。

关键词

灌水间隔 / 棉花 / 根冠比 / 结构方程模型