樊 凱，高 陽，王興鵬，王洪博，段愛旺

(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所/農(nóng)業(yè)部作物需水與調(diào)控重點(diǎn)實驗室，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081；3.塔里木大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，新疆 阿拉爾 843300)

新疆南部地區(qū)日照充足、降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展完全依賴于水資源的可利用數(shù)量，是典型的灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)。該地區(qū)農(nóng)業(yè)用水占區(qū)域總用水量的90%以上，進(jìn)一步拓展的潛力幾乎為零。因此，大力發(fā)展節(jié)水灌溉，提高灌溉水利用效率對于保障南疆地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

膜下滴灌是將覆膜栽培與滴灌技術(shù)相融合的一種新型栽培模式[1]，自1996年提出以來，已在新疆地區(qū)得到大面積推廣應(yīng)用，目前應(yīng)用面積高達(dá)266萬 hm2[2]，成為棉花栽培的主導(dǎo)模式。有關(guān)新疆膜下滴灌棉花適宜的灌溉制度及灌水量的研究已有許多[2-22]，蔡煥杰等[3]通過研究確定了荒漠氣候區(qū)膜下滴灌棉花適宜的灌水定額及灌水次數(shù)；劉新永等[4]通過田間試驗，制定了南疆膜下滴灌棉花在充分供水條件下的灌溉制度；楊鵬年等[5]、黃曉敏等[13]針對淺層地下水對灌溉的補(bǔ)償作用，研究了不同地下水埋深下的膜下滴灌棉花的灌溉制度。這些研究多從固定灌水周期和固定灌水定額出發(fā)探求最優(yōu)的灌溉制度，這樣處理的好處是成果易于理解與使用，不足之處是無法根據(jù)各地的實際氣象條件及棉花生長狀況來調(diào)整灌水量和灌水時間，容易在一些特殊年份引起較大的偏差。為了提高灌溉的精準(zhǔn)性，趙波[6]采用根據(jù)土壤墑情監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行灌溉決策的思路，研究了膜下滴灌棉花自動化灌溉適宜的土壤水分控制指標(biāo)。許多地區(qū)也建設(shè)了根據(jù)土壤墑情監(jiān)測信息指導(dǎo)棉田灌溉，甚至是自動控制灌溉的系統(tǒng)，試圖做到適時、適量、精準(zhǔn)、自動灌溉。但從實際生產(chǎn)中的應(yīng)用情況看，效果還不是太理想，主要問題有幾個方面：一是設(shè)置的土壤墑情監(jiān)測點(diǎn)數(shù)量很少，監(jiān)測結(jié)果的代表性不足，易產(chǎn)生較大的偏差；二是系統(tǒng)運(yùn)行易受到人為或其他外來因素影響，可靠性沒有保證，對農(nóng)田耕作的影響也較大；三是系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用較高，嚴(yán)重制約其大面積的推廣應(yīng)用。

作物的蒸騰蒸發(fā)過程在很大程度上決定于氣象條件，因此根據(jù)氣象信息進(jìn)行農(nóng)田灌溉管理具有較好的理論基礎(chǔ)。相較于土壤墑情信息的監(jiān)測，氣象信息的監(jiān)測更為方便，代表的區(qū)域面積也更大。在生產(chǎn)實踐中，或通過兩種方法來實施這一技術(shù)：一是對于較大規(guī)模的種植戶或兵團(tuán)的團(tuán)場，可以自主設(shè)立自動氣象站，并預(yù)置相應(yīng)的程序，自動計算并輸出逐日ET0值，甚至(ETc-P)的值，用戶只要記住各田塊上次灌溉的時間，然后根據(jù)這些信息即可確定累計(ETc-P)值，當(dāng)該值達(dá)到30 mm時，即是需要灌溉的時間，這樣的方法也很容易置入自動灌溉控制系統(tǒng)，實施自動灌溉；對于小規(guī)模的零散種植戶，在大面積推廣應(yīng)用時，可以委托氣象站或農(nóng)技服務(wù)部門定時向廣大種植戶提供逐日ET0值或者(ETc-P)值，供種植戶使用；在建立農(nóng)田管理檔案的情況下，也可由農(nóng)技服務(wù)部門直接向種植戶推送需要灌溉的信息。一般情況下，一個氣象監(jiān)測點(diǎn)至少可以控制直徑為50 km的區(qū)域?；谶@樣的考慮，本試驗依據(jù)在試驗田實時獲取的氣象數(shù)據(jù)，利用FAO-56推薦的方法估算膜下滴灌棉田的作物蒸發(fā)蒸騰量(ETc)，將其作為灌溉決策的重要參數(shù)，然后結(jié)合設(shè)置不同的灌水定額，探索在南疆地區(qū)根據(jù)氣象信息指導(dǎo)膜下滴灌棉花精準(zhǔn)灌溉的可行性及適宜的灌溉管理方案。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)一師水利局水土保持試驗站開展。該站距離阿拉爾市區(qū)10 km，地理坐標(biāo)為81°2′E，40°6′N，海拔1 014 m。試驗站所在區(qū)域?qū)俚湫偷膬?nèi)陸極端干旱氣候區(qū)，多年平均氣溫11.3℃，降水量45.7 mm，蒸發(fā)量2 217.75 mm，日照時數(shù)2 950 h，無霜期207 d。試驗區(qū)地下水埋深整個棉花生育期均在3 m以上，土壤質(zhì)地為砂壤土，0～100 cm土層平均容重為1.58 g·cm-3，田間質(zhì)量持水率為22.1%。

1.2 試驗設(shè)計

1.2.1 灌水時間確定 試驗自蕾期(5月25日)開始，利用氣象信息計算確定每天的水分盈虧量，當(dāng)累計虧水量達(dá)到30 mm(即累計作物騰發(fā)量(ETc)-降雨量(P)=30 mm)時進(jìn)行灌水。

作物蒸發(fā)蒸騰量(ETc)采用FAO-56推薦的單作物系數(shù)法計算[7]：

ETc=ET0×Kc

(1)

參考作物需水量(ET0)采用FAO-56修正并推薦的Penman-Monteith公式[7]計算。

(2)

式中,Rn為凈輻射(MJ·m-2·d-1),G為土壤熱通量(MJ·m-2·d-1),T為平均氣溫(℃),ed為實際水汽壓(kPa),Δ為溫度-飽和水汽壓關(guān)系曲線上T處的切線斜率(kPa·℃-1),γ為濕度表常數(shù)(kPa·℃-1)，u2為高度2 m處的風(fēng)速(m·s-1)，ea為飽和水汽壓(kPa)。

作物系數(shù)(Kc)是實際蒸散發(fā)(ETc)與參考作物騰發(fā)量(ET0)的比值。作物系數(shù)分為雙作物系數(shù)和單作物系數(shù)，雙作物系數(shù)將土壤蒸發(fā)和作物蒸騰分開考慮，而單作物系數(shù)則將兩者結(jié)合在一起考慮。本試驗采用單作物系數(shù)法，利用FAO-56給定的作物系數(shù)參考值計算棉花需水量。

作物系數(shù)在生長初期和生長中期是一個常數(shù)，分別為Kc-ini和Kc-mid，在生長最后階段是Kc-end，在快速生長期和生長后期，Kc呈線性變化。FAO-56給定的參考值需根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件進(jìn)行調(diào)整。提供的Kc-ini需要考慮濕潤條件(灌溉和降雨)的頻次，當(dāng)灌溉或降雨的強(qiáng)度小于10 mm時，還需要考慮潛在蒸發(fā)的強(qiáng)度。FAO-56提供了用于調(diào)整較小灌溉和降雨強(qiáng)度條件下的Kc-ini圖表，Kc-ini被看作是降雨或灌溉頻次和潛在蒸發(fā)強(qiáng)度的函數(shù)。Kc-mid需根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件、作物高度進(jìn)行調(diào)整，計算公式如下：

Kc-mid=Kc-mid(Tab)+[0.04(u2-2)

(3)

其中,Kc-mid是根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件調(diào)整的后的FAO作物系數(shù)，Kc-mid(Tab)是FAO-56給定的標(biāo)準(zhǔn)條件下的參考值，u2是高度為2 m處的平均風(fēng)速，RHmin是平均最小相對濕度，h為生長中期作物高度。Kc-end的調(diào)整方法與Kc-mid一致，使用的是生長后期對應(yīng)的參數(shù)。

試驗區(qū)周邊地區(qū)，棉花在蕾期和花鈴期累計作物騰發(fā)量(ETc)的多年平均值為380 mm，多年平均有效降雨量(P)為45.7 mm，在充分考慮降雨對土壤水的補(bǔ)給作用的條件下，棉花生育期需灌水約334.3 mm。

蔡煥杰等[3]研究發(fā)現(xiàn)，在荒漠氣候區(qū)膜下滴灌棉花全生育期灌水12～14次，灌水定額25～30 mm之間可實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)和提高水分利用率的目的。王峰等[8]的研究指出，在南疆一膜兩帶六行的種植模式下，棉花生育期內(nèi)灌水12次，灌水量控制在300 mm左右是比較適宜的灌溉制度，與蔡煥杰等人研究結(jié)果接近。據(jù)此，將單次灌水量控制在30 mm左右。

1.2.2 灌水定額設(shè)置 灌水定額設(shè)置3個水平，分別為水分虧缺量的0.8、1.0和1.2倍，即T1：30×0.8=24 mm，T2：30×1.0=30 mm，T3：30×1.2=36 mm，另設(shè)1個按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)灌溉制度進(jìn)行灌溉的處理T4，作為對照。T4處理的第一次灌水日期為6月15日，然后按照蕾期灌水周期7 d、花鈴期灌水周期5 d、灌水定額40 mm的模式進(jìn)行灌溉。每個處理設(shè)置3個重復(fù)，共12個小區(qū)，按照完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計進(jìn)行田間布置。

1.3 栽培模式及灌溉管網(wǎng)布置

試驗田棉花于4月3日播種，7月11日打頂，10月20日全部收獲完畢。試驗地在2016年11月進(jìn)行冬灌，灌水定額200 mm；2017年3月進(jìn)行春灌，灌定額100 mm。

施肥方式為隨水施肥，第一次灌溉按150 kg·hm-2用量施用尿素，第二次灌溉不施肥，第三次按150 kg·hm-2施用滴灌專用肥(總養(yǎng)分≥43%，N∶P2O5∶K2O =18∶12∶13)，至8月20日施最后一次肥。

供試棉花品種為“新陸中56”，覆膜種植，田間布置方式為一膜兩帶六行[23](見圖1)，行距為10 cm+66 cm+10 cm+66 cm+10 cm，株距10 cm。膜寬2 m，兩膜之間留未覆膜白地33 cm。滴灌帶規(guī)格為Φ16 mm，滴頭間距20 cm，滴頭流量2.29 L·h-1，供水壓力0.1 MPa。每個試驗小區(qū)長22 m，寬度為3個膜帶，約6 m，使用同一個支管供水，由安裝在支管上的水表和閘閥監(jiān)測與控制各試驗小區(qū)的灌水量。

圖1 滴灌帶布置方式/cmFig.1 Scheme of cotton field layout

1.4 觀測項目及觀測方法

1.4.1 土壤含水率 每個處理選擇一個試驗小區(qū)，在小區(qū)中部選擇一條具有良好代表性的滴灌帶，在其正下方安裝EM50土壤水分自動監(jiān)測系統(tǒng)，探頭安裝深度為10、20、40、60 cm和80 cm，并在每個生育階段內(nèi)用土鉆取土對儀器設(shè)備進(jìn)行校正。

1.4.2 植株生長發(fā)育指標(biāo) 從棉花現(xiàn)蕾期開始，在每個試驗小區(qū)內(nèi)選擇具有較好代表性的3株棉花進(jìn)行標(biāo)記，每10 d測定一次株高，每15 d測定一次葉面積。株高為地面到冠層自然頂部的高度用直尺測定；葉面積測定時，用直尺逐個量取標(biāo)記棉株葉片的長度和最大寬度值，用“單葉面積=長×寬×0.75”計算各葉片的面積，然后將所有單葉面積值累加，得到單株葉面積。植株生物量每15 d測定一次，在各試驗小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選擇3個具有較好代表性的棉株，連根拔起，除掉附帶的土壤后，置于烘箱中在105℃下殺青30 min，之后調(diào)至65℃烘干至恒重，取出稱取棉株的總重量，分解后再測取棉株各組成部分的干物質(zhì)質(zhì)量。

1.4.3 氣象信息觀測 氣象信息由設(shè)置在試驗田內(nèi)的HOBO自動氣象站記錄，監(jiān)測項目包括氣溫、太陽輻射、風(fēng)速、風(fēng)向、相對濕度、降水量等項目，每10 min記錄一次。每天早上8∶00定時下載氣象數(shù)據(jù)，利用相應(yīng)的程序計算ET0、ETc和水分虧缺量，并計算確定自上次灌溉后的累計水分虧缺量。

1.5 數(shù)據(jù)分析處理

采用SAS ver9.2與Microsoft Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析和作圖，采用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行方差分析和差異性檢驗(α=0.05)。文中平均值指其加權(quán)平均值，加權(quán)平均值=∑(樣品含量×取樣深度/分析深度)。

2 結(jié)果與分析

試驗執(zhí)行期間，利用自動氣象站監(jiān)測的氣象信息，根據(jù)Penman-Monteith公式計算的每日參考作物蒸散量(ET0)，采用單作物系數(shù)法確定棉田每日蒸散量(ETc)，以及2017年5-9月逐日降雨量的變化與分布情況如圖2所示。

2.1 不同處理的土壤含水率動態(tài)

棉花進(jìn)入蕾期(5月25日)后開始進(jìn)行灌水處理，一直持續(xù)至花鈴期結(jié)束(8月24日)。T1、T2和T3處理的第一水灌水日期為6月7日，T4常規(guī)灌溉處理則為6月15日，各處理的實際灌水情況見表1。文獻(xiàn)[9,14-15]及本試驗取樣結(jié)果顯示，膜下滴灌條件下，地表以下40 cm土層范圍集中了85% 以上的根系，為棉花的主根區(qū)。據(jù)此，取0～40 cm處不同深度測量值的算術(shù)平均值為主根區(qū)土壤平均含水率，生育期內(nèi)各處理主根區(qū)的土壤含水率動態(tài)變化如圖3所示。從圖3可以看出，各處理土壤含水率變化周期與灌水周期一致，每次灌水前都處于相對低值，灌水后顯著增加。根據(jù)氣象信息指導(dǎo)灌溉的處理，土壤含水率變化趨勢一致，因灌水定額的不同，呈3種梯度，即T3>T2>T1，且3個處理的灌前土壤含水率的相對低值在蕾期呈現(xiàn)出逐漸降低趨勢，進(jìn)入花鈴前期后又開始上升，之后逐漸趨于穩(wěn)定。T4對照處理灌前土壤含水率的相對低值與其他3個處理呈現(xiàn)出不同的變化趨勢，從蕾期到花鈴期，先增大后減小，在花鈴前期達(dá)到峰值，之后逐漸減小，并在花鈴后期趨于穩(wěn)定。

圖2 ET0、ETc及降雨量Fig.2 ET0、ETc and rainfall

表1 各處理實際灌溉情況

圖4顯示的是各灌水處理在蕾期、花鈴前期和花鈴后期的土壤含水率剖面分布情況。可以看出，不同生育階段各處理的土壤含水率剖面分布均隨著土層深度的增加而增大，在60 cm處達(dá)到峰值后又逐漸減小。0～40 cm土層土壤含水率的波動幅度較大，60 cm以下土壤含水率變化幅度逐漸減小，在80 cm處土壤含水率基本保持穩(wěn)定。T4對照處理因灌水定額大，灌水間隔時間短，0～60 cm土層的土壤含水率要顯著大于其他3個處理，而T1～T3處理在該土層的土壤含水率與灌水定額呈正相關(guān)關(guān)系。

2.2 不同處理的水分消耗規(guī)律

試驗結(jié)果 (表2)表明，各處理的總耗水量及生育期內(nèi)各階段耗水量差異較大。T4作為對照處理，供水充分，其耗水量最大；T1處理灌水量最小，耗水量也最??；其他處理耗水量在兩者之間浮動。從土壤水的供需關(guān)系來看，雖然苗期植株弱小，蒸騰微弱，地面覆膜抑制了蒸發(fā)[25]，但由于苗期不進(jìn)行灌溉，降水稀少，耗水量仍遠(yuǎn)大于補(bǔ)給量。而播種前進(jìn)行的春灌，使土壤貯水充足，在沒有灌水及降雨補(bǔ)給的情況下，棉花苗期的生長發(fā)育得到了保障。進(jìn)入蕾期后，各處理的灌水及降雨補(bǔ)給量仍不能滿足其耗水需求，仍需土壤貯水的補(bǔ)給?；ㄢ徠陔S著灌水時間間隔的縮短，T4處理逐漸出現(xiàn)了供過于求的現(xiàn)象，T3處理則接近于供需平衡，而其他2個處理仍出現(xiàn)了不同程度的水分虧缺。

圖3 各處理主根區(qū)土壤水分動態(tài)圖Fig.3 Soil water dynamic diagram in main root zone of each treatment

圖4 各處理不同生育階段內(nèi)平均土壤含水率剖面分布圖Fig.4 Map of average soil water content profiles of each treatment at different growth stages

2.3 不同處理對棉花生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

不同灌水處理下的棉花株高生長過程如圖5(A)所示。T1～T3處理生長過程基本一致，前期增長緩慢，在播種85 d后，進(jìn)入快速生長期，至96 d時生長基本停止；而T4處理的快速生長期要比其他3個處理提前，在播種64 d后其株高日增長量就達(dá)到了1.19 cm·d-1，至播種后85 d，T4處理的株高長至51.4 cm，其他3個處理均略低于它，T1處理最低，為47.84 cm。相比于對照處理，根據(jù)氣象信息指導(dǎo)灌溉的處理，前期灌水定額小，灌水時間間隔長，棉花植株生長發(fā)育滯后。因灌水定額最小，T1的株高及其日增長量顯著低于T2和T3處理；T2和T3處理雖有灌水定額差異，但自第一次灌水之后，2個處理的株高沒有明顯差異。說明較高的灌水定額雖有助于棉花生長速度的提高，但單純的提高灌水定額對棉花生長的促進(jìn)作用有限。

不同灌水處理的棉花葉面積變化如圖5(B)所示。單株葉面積在棉花生育期內(nèi)呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢。T1～T3處理的葉面積增長趨勢基本一致，而T4作為對照處理，自播種64 d后與其他3個處理的差異逐漸增大。播種85 d后T4處理的葉面積比T1～T3分別低了43.2%、51.9%和29.5%。播種后105 d依據(jù)氣象信息指導(dǎo)灌溉的T1～T3處理葉面積達(dá)到峰值，且灌水定額越高，葉面積越大。而對照處理T4則相對滯后，在播種120 d后才達(dá)到峰值。說明傳統(tǒng)灌溉方式的高定額、短周期持續(xù)促進(jìn)了棉花的生長，使棉花生育階段延長，發(fā)育滯后[24]。

表2 各處理耗水規(guī)律

注：同列不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different letters in the same column mean significant difference among treatments atP<0.05 level. The same below.

圖5 不同處理下株高、葉面積變化過程Fig.5 Changes of plant height and leaf area underdifferent treatments

不同灌水處理的棉花地上干物質(zhì)量如圖6所示。隨著棉花的生長發(fā)育，植株莖干重、蕾鈴干重、地上部干物質(zhì)總量均不斷增加，其中蕾鈴干重的增長極為顯著，T3、T4處理從盛蕾期至盛鈴期蕾鈴干重增長比例分別高達(dá)1 735%、1 466%。這是由于棉株生殖生長所占比例不斷提高，光合產(chǎn)物向生殖器官運(yùn)輸累積導(dǎo)致的。開花期及盛花期，T1、T2處理干物質(zhì)總量及蕾鈴干物質(zhì)量顯著高于T3，這是由于低灌水定額造成的一定程度的水分虧缺，棉花營養(yǎng)生長受阻，提前進(jìn)入生殖生長導(dǎo)致的[22]。相對的，T4處理蕾鈴占地上干物質(zhì)的比例為47.80%，顯著低于T1處理的54.2%，此時對照處理的營養(yǎng)生長依然旺盛。盛鈴期, T1～T3處理干物質(zhì)總量T1

從棉花產(chǎn)量結(jié)果 (表3)看出，T4對照處理籽棉產(chǎn)量最高，根據(jù)氣象指導(dǎo)灌溉的3個處理籽棉產(chǎn)量隨著灌水定額的增加而增加，其中灌水定額最高的T3處理，籽棉產(chǎn)量僅比T4低了2.45%，其WUE值雖然是3個處理中最低的，但仍比T4高了15.87%。說明根據(jù)氣象指導(dǎo)灌水的灌溉方式在保證產(chǎn)量的前提下能顯著提高WUE值。

圖6 不同處理下地上干物質(zhì)變化Fig.6 Change of aboveground dry matter of cotton under different treatments

表3 不同處理對棉花產(chǎn)量和灌溉水利用效率的影響

3 討 論

本試驗中，常規(guī)灌溉處理灌水定額最大，灌水時間間隔相對較短，生育期內(nèi)灌水量和耗水量最大，在不同土壤深度處各生育階段的平均土壤含水率也處在最高水平。T1～T3處理，灌水定額越高，棉花主根區(qū)土壤含水率及縱向剖面處土壤含水率越高，生育期內(nèi)耗水量也越高。T1～T3灌水量分別為264、330、396 mm，這與蔡煥杰等[3]提出的膜下滴灌棉花灌水量可降至240～345 mm的結(jié)論基本一致。從階段耗水量來看，花鈴期最大，占全生育期耗水的60%以上[4]。

T1～T3與T4處理的葉面積分別于播種后105 d和120 d達(dá)到最大值，說明常規(guī)灌溉的高灌水定額、短灌水周期對于棉花生長具有持續(xù)促進(jìn)作用，并在一定程度上使棉花生育階段延長，發(fā)育滯后。余美等[10]的研究也發(fā)現(xiàn)過量灌溉會造成棉花生長過于旺盛，貪青晚熟。

各處理產(chǎn)量隨著灌水量的增加而增加，而灌溉水生產(chǎn)率則隨著灌水量的增加而減少，與楊九剛等[11]的研究結(jié)論相似。T3處理的產(chǎn)量最高為7 072.05 kg·hm-2,與T4的7 245.28 kg·hm-2無顯著差異，而WUE值卻比T4提高了15.87%。說明以氣象信息為基礎(chǔ)進(jìn)行灌溉是可行的。

T4對照處理與其它3個處理在土壤水分動態(tài)及棉花生長發(fā)育上的差異，除了受灌水定額的影響，還與灌水周期有關(guān)。楊九剛等[11]在研究中發(fā)現(xiàn)，棉花的生長發(fā)育受灌水定額和灌水周期雙重作用的影響，高龍等[9]在研究中注意到棉田鹽分的累積運(yùn)移也受這兩個因素的影響。根據(jù)氣象信息指導(dǎo)灌溉的3個處理，單次灌水時間由選定的累計虧水值(即累計作物騰發(fā)量(ETc)-降雨量(P))及氣象因素來決定。選定的虧水值較大時，灌水時間間隔長，單次灌水需補(bǔ)充的水分較多，容易造成深層滲漏；選定的虧水值較小時，灌水時間間隔短，但對設(shè)備及能源的損耗較大。因此對累積虧水值的選取，除了要考慮當(dāng)?shù)貧v時氣象資料及灌溉經(jīng)驗外，還需參考土壤的田間持水率等物理特性及不同的灌水間隔對土壤鹽分累積運(yùn)移的影響。目前，這方面的研究仍十分有限，需要做更多的探索。

根據(jù)氣象信息指導(dǎo)灌溉，除了可以利用實時氣象資料外，還應(yīng)充分考慮對預(yù)測氣象資料的使用。當(dāng)預(yù)測到有降雨發(fā)生時，可以適時將灌水時間推遲，以免灌水后降水造成不必要的深層滲漏。

4 結(jié) 論

1)受灌水定額大、灌水周期短的影響，常規(guī)灌溉處理棉花的生長發(fā)育比根據(jù)氣象信息指導(dǎo)灌溉處理棉花相對滯后。

2)根據(jù)氣象信息指導(dǎo)確定灌溉時間后，采用不同的灌水定額對棉花生長發(fā)育和產(chǎn)量有明顯影響。較高的灌水定額可以顯著增加株高，提升光合產(chǎn)物累積量，保證棉花產(chǎn)量，如T3處理的籽棉產(chǎn)量達(dá)到了7 072.05 kg·hm-2。相較而言，低灌水定額處理雖然可以促進(jìn)棉花早熟，但棉花產(chǎn)量較低，T1處理籽棉產(chǎn)量僅為5 945.25 kg·hm-2。

3)基于氣象信息指導(dǎo)灌溉的處理能充分利用降雨，提高灌溉水利用效率。T1～T4處理灌水量分別為264、330、396、560 mm，灌溉水利用效率分別為1.03、0.90、0.81、0.59 kg·m-3。

4)綜合灌溉用水量、產(chǎn)量及水分利用效率幾方面的因素，認(rèn)為當(dāng)棉田作物蒸發(fā)蒸騰量與降水量的差值累計達(dá)到30 mm進(jìn)行灌溉、灌水定額設(shè)置為36 mm的組合，可以在保證棉花產(chǎn)量不顯著降低的條件下，顯著減少灌溉用水量，提高灌溉水利用效率和田間水利用效率，適于在南疆地區(qū)根據(jù)氣象信息指導(dǎo)膜下滴灌棉花時使用。