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本研究以北疆灰漠土为试验土壤,棉花为试验作物,采用滴灌技术,通过土箱模拟实验、水培实验和田间试验相结合,构建水热耦合模型;明确在使用滴灌情况下灌溉水温对棉花生理生态、养分的吸收、产量的影响及其对灰漠土壤养分、微生物数量的影响。实验结果表明:(1)通过土箱模拟实验,建立的滴灌条件下水热耦合数学模型有较好的模拟效果,掌握一定的土壤和气象资料后,运用该模型能够预测到地表滴灌时农作物生长所需要的土壤水和热的环境条件。此外,通过数值模拟值与实测结果表明,土壤表层温度受地表滴灌水温影响较大;(2)水培实验结果表明:初花期时,增温水培养可以有效增加SOD、CAT活性和过POD,MDA,根系活跃吸收面积亦显著增大;花铃时期增加培养温度对叶片抗氧化酶活性和根系吸收能力有明显抑制作用。(3)田间实验发现增温水滴灌与井水滴灌相比,前者可以促进棉花生长和生物量积累,使生物量分配格局发生变化,同时促进植株对养分的吸收,其中整株棉花N吸收量较井水滴灌增加57.4%(P<0.01);茎杆中P2O5的吸收略有降低,其余部位均有所增加,铃器官中P2O5吸收量增加了33.0%(P<0.05);棉花根、茎、叶、铃中K20的吸收量分别增加了23.62%、53.81%、62.99%、33.95%,茎、叶中增幅明显(P<0.01);增温水滴灌棉花铃数增加18.54%,单铃重减少8.86%,籽棉产量增加7.29%。(4)增温水滴灌下0-20cm土壤中有效养分含量略低于井水滴灌,其中蕾期时ZW处理土壤速效氮含量较CK减少13.51%(P<0.05),铃期时,有效磷含量减少26.7%(P<0.05)说明增温灌溉可以促进棉花对土壤养分的吸收;细菌、真菌,放线菌数量在增温滴灌后均有所增加,其中灌水后第3天,细菌、真菌、放线菌分别增加了41.5%(P<0.05)、45%(P<0.01)、19%(P<0.05),灌后第5天,放线菌数量增加了93.2%(P<0.01)。由以上研究结果可知增温水滴灌可以促进棉花的生长以及对土壤有效养分的吸收,同时可以增加土壤中微生物数量,从而提升土壤肥力。