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水资源短缺及土壤盐渍化是困扰新疆棉花种植的主要问题,膜下滴灌以其增温保墒、减少土壤盐渍化等优点,已在新疆各地应用近25年。深入探讨膜下滴灌条件下滴灌施肥调控机理有助于优化促进膜下滴灌在盐碱地的应用。本文以棉花为研究对象,于2015-2016年在新疆水利水电科学研究院位于新疆维吾尔自治区巴音郭楞蒙古族自治州西尼尔镇水利管理处的水利部重点灌溉试验站开展田间试验。灌溉制度根据当地棉花需水量及常规灌溉量500 mm。设置不同灌水处理（T1-T8）,其中2015年充分灌溉处理为T6,其余处理按照T6成比例设置（T1-T5）;2016年仅设置两个灌水处理,充分灌溉T7与亏缺灌溉T8。两个生育期内均根据当地农户推荐施肥量进行充分施肥。2018-2019年4-10月在南疆库尔勒地区新疆生产建设兵团农二师31团二连开展田间试验,试验设置灌溉调控和施肥量调控2个因素。灌溉调控处理灌水量以参考蒸发蒸腾量（ET0）为基础,在棉花生长过程中的蕾期、花铃期分别设置棉花参考蒸发蒸腾量的0.4、0.6和0.8倍（即0.4 ET0、0.6 ET0和0.8ET0,分别命名为W1-W6）,同时设置充分灌溉处理ET0（CK）;施肥量分别设置F1（450-157.5-67.5 kg/ha）N-P2O5-K2O、F2（360-126-54 kg/ha）N-P2O5-K2O、F3（300-105-45 kg/ha）N-P2O5-K2O、F4（240-84-36 kg/ha）N-P2O5-K2O、F5（150-52.5-22.5 kg/ha）N-P2O5-K2O和F6（0-0-0 kg/ha）N-P2O5-K2O（即1.5F、1.2F、F、0.8F、0.5F与0F）,另设裸地处理LD,共计13个处理。分析了不同水肥调控方式处理下棉花生长发育、棉花耗水过程、土壤水盐离子运移的差异及变化,揭示了膜下滴灌棉田节水增产及农田水盐运移规律,提出了对应的调控策略;同时考虑到覆膜及水分胁迫的影响,利用2015-2016年试验数据针对DSSAT模型不能模拟覆膜条件下作物生长进行了相应的改进,利用2018-2019年试验数据针对模型对于水分胁迫模拟效果较差的缺陷进行了相应的改进。筛选出符合研究区域及棉花品种的遗传系数,模拟了试验年份棉花生长发育过程。本文取得的主要结论如下:（1）揭示了不同生育期亏缺灌溉和施肥量对棉花生长、产量、品质及水肥利用效率的影响。不同灌溉调控处理间株高较大值出现在花铃期亏缺灌溉处理（W4、W5和W6）,平均值为72.92cm,分别比蕾期亏缺灌溉处理（W1、W2和W3）及对照处理（CK）高36.63%和3.03%,W6的水分利用效率（WUE）均为最高（分别为1.63kg/m3和1.52kg/m3）。干物质量随施肥量的增加而增加,在花铃期,F1处理平均干物质质量为25880.75 kg/ha,分别比F0、F5、F4和F2高41.66%、40.6%、46%、14.19%和4.12%。产量与施肥量关系符合二次抛物线关系,临界点为1.2倍施肥量。不同调控方式对棉田肥料偏生产力、籽棉产量和水分利用效率的影响极显著（P<0.01）,对单铃重的影响显著（P<0.05）。两生育期内除CK处理、F1及F2处理马克隆值处于B级水平外,其余处理均低于标准级（C级）,纤维长度也均处于标准级及以上级别,断裂比强度与灌水总量及施肥总量的大小成正比。（2）明确了不同灌水调控措施下棉田土壤水分运动及耗水规律。棉花生育期内土壤水分受到土面蒸发、根系吸水及地下水活动的影响较大,表层土壤含水量呈现窄行>宽行>裸地,20-40 cm呈现裸地>宽行>窄行的不同变化规律,深层土壤水分逐渐趋于稳定均匀。计算棉花耗水量得出该区域存在深层渗漏与地下水补给现象,2018、2019年棉花全生育期总耗水量（CK）分别为506.96 mm和509.52mm。与裸地处理相比,分别减少了43.6 mm和53.5 mm作物耗水量,但不存在显著性差异（P>0.05）。对照处理相对于裸地处理能够显著减少生育期内棵间土壤蒸发量Es 41.4%和41.81%（对应量为163.16 mm和161.5 mm）;增加43.4%和37.93%（对应量为119.56 mm和108 mm）的生育期植株蒸腾量T。棉花生育期内累计参考作物腾发量ET0分别为978.33 mm和955.99 mm,平均日参考腾发强度分别为6.2mm/d和6.1 mm/d。（3）探明了不同灌水施肥调控措施下棉田土壤盐分运移规律及Na+、Cl-离子演变规律。土壤盐分空间运移规律均表现为窄行>宽行>裸地的分布特征,垂直方向上,随土层深度增加,呈先增加后减小的趋势。不同灌溉调控处理间盐分含量存在显著性差异（P<0.05）,根据亏缺程度表现为:重度>中度>轻度,而积盐量最小出现在花铃期轻度亏缺处理;不同施肥处理间盐分同样存在显著性差异（P<0.05）,土壤含盐量随着施肥量的降低而增大,不施肥处理F0积盐量最高,达到3400 g/m2和4094 g/m2,积盐量最低处理发生在1.2倍施肥量F2处理,达到1574 g/m2和1976g/m2,较充分施肥处理F3分别降低25.7%和24.9%。土壤Na+与Cl-在水平及垂直方向上的变化与土壤含盐量基本一致,Cl-减少率由高到低依次为:W6>W5>W3>W2>W4>CK>W1>LD;Na+增加率从高到低依次为:LD>W1>W2>W3>W4>CK>W5>W6。（4）提出了DSSAT模型中适应于研究区域棉花的品种参数,构建了亏缺灌溉条件下膜下滴灌棉花的生长发育模型。基于DSSAT模型中CSM-CROPGRO-COTTON棉花生长模块,根据棉花实际生产种植情况,对潜在蒸散量、土面蒸发量及水分胁迫因子的计算进行改进,利用多年试验数据对棉花叶面积指数、地上部分干物质、产量、物候期及土壤水分验证。结果表明,改进后的模型能够较好的模拟膜下滴灌条件不同水分胁迫下棉花生长发育过程,是可持续农业灌溉管理的合理决策系统。同时,也可为未来水肥环境、气象及土壤环境变化情况下预测棉花产量及生长的提供研究手段。