河北低平原区淡水资源极其匮乏,开展棉花咸水安全灌溉技术研究,对合理开发利用浅层地下咸水、缓解区域淡水资源紧缺和保障棉花产业可持续发展具有重要意义。本试验于2017-2019年在河北省衡水市采用咸水膜下滴灌方式,设计1、3、5、7、9 g/L共5个灌水矿化度处理,研究了咸水滴灌棉田土壤水盐分布特征和迁移规律,剖析了咸水滴灌对棉花生长和土壤环境的影响,采用土壤质量指数(SQI)评价了2019年试验结束时不同处理棉田耕层土壤质量,提出了咸水滴灌棉花的适宜灌溉水矿化度指标。取得的主要成果如下:(1)明确了咸水膜下滴灌棉田土壤水分和盐分的年内和年际变化特征。同一棉花生长季,土壤水分和盐分均呈现随灌溉水矿化度增大而增加的趋势,盐分变化尤为明显;不同时期土壤剖面的水分和盐分呈现了不同的分布特征,且随土层深度的增加,水盐波动幅度减小。年际间,2017年和2018年降雨较多,棉田土壤湿度较大,盐分含量相对较低;2019年降雨较少,棉田土壤湿度小,盐分含量高。覆盖地膜具有保墒和抑蒸的作用,促使土壤水分和盐分产生不均匀分布,棉花生长期间覆膜行的土壤水分和盐分总体上高于裸露行。(2)揭示了咸水滴灌对棉花成苗率、生长发育、产量构成及纤维品质的影响效应。同一棉花生长季,播种后补灌出苗水的年份(2017和2019年),3、5、7 g/L咸水滴灌处理棉花的成苗率和籽棉产量与1 g/L处理间的差异不显著,9 g/L处理显著降低;播种时土壤墒情适宜、未灌出苗水的年份(2018年),所有处理间棉花成苗率和籽棉产量的差异均不显著。年际间,籽棉产量差异较大,主要受到气象因子和滴灌水矿化度的共同影响。棉花纤维品质受滴灌水矿化度的影响不大,处理间没有显著差异。(3)探明了咸水滴灌对棉花耗水特性和水分利用效率(WUE)的影响。咸水滴灌对棉花阶段耗水量和全生育期耗水量产生了一定的影响,其中,花铃期耗水量受灌溉水矿化度影响较大。高矿化度咸水滴灌有降低棉花生育期总耗水量的趋势,但矿化度≤5 g/L的滴灌处理对棉花耗水量影响不明显。滴灌水矿化度对棉花WUE的影响不大,3、5、7、9 g/L处理棉花的WUE与1 g/L处理间的差异均不显著。(4)明确了咸水滴灌对棉田耕层土壤理化性质的影响。高矿化度咸水滴灌有恶化土壤理化性质的趋势,与1 g/L滴灌处理相比,7 g/L和9 g/L处理显著增大了土壤电导率、钠吸附比和土壤容重,减小了土壤孔隙度、饱和导水率和土壤酶活性,破坏了水稳性团聚体结构。地膜覆盖在一定程度上改善了土壤质量,覆膜行土壤理化性质优于裸露行。SQI分析结果显示,土壤质量随灌溉水矿化度增加而降低,与1 g/L淡水处理相比,3、5、7、9 g/L处理棉田的SQI分别降低1.18%、10.48%、16.48%和23.73%。(5)综合考虑土壤水盐变化、棉花成苗率、籽棉产量和土壤质量,在河北低平原区≤5 g/L微咸水可用于棉花滴灌补灌,7 g/L咸水滴灌未显著降低籽棉产量,但对土壤质量产生了一定负面影响,其利用潜力有待进一步评估,9 g/L咸水不宜直接用于棉花滴灌。