種植模式與灌溉定額對棉花生長發育及產量和纖維品質的影響

摘要：【目的】探究種植模式與灌溉定額對新疆南疆棉花生長、產量和纖維品質的影響。【方法】以新陸中67號為試驗材料，2023年在新疆圖木舒克市開展大田試驗，設置2種種植模式：（66 cm＋10 cm）寬窄行配置（M1）、76 cm等行距配置（M2）；3個灌溉定額：3 600 m3·hm－2（W1）、4 500 m3·hm－2（W2）和5 400 m3·hm－2（W3）。比較不同處理下土壤含水率以及棉花株高、莖粗、葉面積指數、光合性能、產量、灌溉水利用效率和纖維品質的差異；并結合熵權逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to ideal solution， TOPSIS）進行綜合評價，篩選出最優處理。【結果】各處理在花鈴期灌溉后0～30 cm土層土壤平均含水率增幅最大（12.18～15.13百分點），30～60 cm土層次之。相同灌溉定額下，灌溉后M2處理的0～30 cm土層土壤平均含水率高于M1處理。相同灌溉定額下，M2處理的株高、莖粗、葉面積指數均大于M1處理；相同種植模式下，棉花的株高、莖粗、葉面積指數均隨灌溉定額增加呈增大趨勢。花鈴期M2W2處理的葉片凈光合速率和葉片水分利用效率顯著高于其他處理。M2W2處理的籽棉產量最高，較其他處理顯著增加3.26%～17.70%，其灌溉水利用效率顯著大于M1W2、M1W3和M2W3處理，M2W1處理的灌溉水利用效率最高。M2W2處理的纖維長度整齊度指數最大，上半部平均長度和斷裂伸長率也較高。熵權TOPSIS法評價結果表明，M2W2處理的綜合表現最優。【結論】在南疆地區采用灌溉定額為4 500 m3·hm－2的76 cm等行距種植模式能夠較好地促進棉花生長發育，提升籽棉產量和纖維品質。

關鍵詞：種植模式；灌溉定額；土壤含水率；產量；纖維品質；灌溉水利用效率；TOPSIS

Effects of planting pattern and irrigation quota on growth and development， yield， and fiber quality of cotton

Li Gangqiang1， 2， Lü Tingbo1， 2*， Wang Jiulong1， 2， Fu Xinfa1， 2， Liu Yifan1， 2， Bian Menghan1， 2

（1. College of Water Conservancy amp; Architectural Engineering， Shihezi University， Shihezi， Xinjiang 832003， China; 2. Key Laboratory of Modern Water-Saving Irrigation of The Xinjiang Production and Construction Corps， Shihezi， Xinjiang 832003， China）

Abstract： [Objective] This research aims to explore the impact of planting pattern and irrigation quota on the growth， yield， and fiber quality of cotton in southern Xinjiang. [Methods] Using Xinluzhong 67 as the experimental material， field trial was conducted in Tumxuk City， Xinjiang in 2023. Two planting patterns were set： （66 cm + 10 cm） wide and narrow row configuration （M1）， and 76 cm equal row spacing configuration （M2）. Three irrigation quotas were set： 3 600 m3·hm-2 （W1）， 4 500 m3·hm-2 （W2）， and 5 400 m3·hm-2 （W3）. The differences in soil moisture content， cotton plant height， stem diameter， leaf area index， photosynthetic performance， yield， irrigation water use efficiency， and fiber quality under different treatments were compared. Additionally， the entropy weight technique for order preference by similarity to ideal solution （TOPSIS） was applied for a comprehensive evaluation to identify the optimal treatment. [Results] All treatments showed the largest increase in average soil moisture content in 0-30 cm soil layer after irrigation during the flowering and boll-setting stage （12.18-15.13 percentage point）， followed by 30-60 cm soil layer. Under the same irrigation quota， the average soil moisture content in 0-30 cm soil layer after irrigation of M2 treatment was higher than that of M1 treatment. Under the same irrigation quota， plant height， stem diameter， and leaf area index under M2 treatment were higher than those under M1 treatment. Under the same planting pattern， plant height， stem diameter， and leaf area index of cotton all increased with the increasing of irrigation quota. During the flowering and boll-setting stage， the net photosynthetic rate and water use efficiency of leaf under M2W2 treatment were significantly higher than other treatments. The seed cotton yield of M2W2 treatment was the highest， which was significantly increased by 3.26%-17.70% compared with other treatments， and its irrigation water use efficiency was significantly higher than that of M1W2， M1W3， and M2W3 treatments. M2W1 treatment had the highest irrigation water use efficiency. The cotton fiber of M2W2 treatment showed the largest uniformity index， the upper half mean length and breaking elongation were also higher. The evaluation results of entropy weight TOPSIS method indicated that M2W2 treatment had the optimal overall performance. [Conclusion] Adopting the planting pattern of 76 cm equal row spacing with an irrigation quota of 4 500 m3·hm-2 can effectively promote the growth and development of cotton， and improve the seed cotton yield and fiber quality in southern Xinjiang.

Keywords： planting pattern; irrigation quota; soil moisture content; yield; fiber quality; irrigation water use efficiency; TOPSIS

在長期的植棉實踐中，前人探索出了新疆棉花“矮、密、早、膜”栽培模式，并取得了較高的產量和經濟效益[1]。在此基礎上采用寬窄行（行距為66 cm＋10 cm，下同）模式種植機采棉可以合理利用光熱資源，并且在進行播種、中耕、施肥等機械作業時，可以使農機具免于多次改造。然而寬窄行種植模式對水肥條件的要求較高，種植密度過高導致棉田通風透光性較差，影響早熟，造成棉花減產[2]。等行距（76 cm，下同）種植模式在改善上述不利情況的同時，可以提高棉花干物質積累量，發揮單株優勢[3]。等行距條件下棉花在產量和收獲品級方面的良好表現為新疆機采棉的推廣與發展提供了新的思考方向。爾晨等[4]研究發現，相同種植密度（22.5萬株·hm－2）下，與寬窄行種植模式相比，等行距種植模式的棉花產量更高。馬錦穎等[5]的試驗結果也表明，等行距種植模式下的棉花產量及纖維品質都優于常規寬窄行機采棉種植模式。李玲等[6]通過探究機采棉種植模式對不同株型棉花光合特性及干物質積累的影響，發現株型較松散的棉花適于1膜3行種植模式，緊湊型棉花適于1膜6行種植模式。姜艷等[7]研究發現等行距種植模式利于提高棉花產量。Khan等[8]研究表明在中高種植密度（8.7株·m－2）下，棉花具有較高的產量、生物量及更優的纖維整齊度。Hu等[9]研究發現等行距種植模式下的輻射利用率、皮棉產量高于寬窄行種植模式。齊文婷等[10]基于寬窄行種植模式，發現北疆植棉區花鈴期灌水下限為70%田間持水量處理的籽棉產量較當地常規滴灌模式增加26.46%。李建峰等[11]研究表明，等行距低密度種植模式下，棉花生育前期生長旺盛，生育后期干物質積累量更多。李鳳瑞等[12]研究得出，在黃河流域棉區，與等行距種植模式相比，寬窄行種植模式下的棉花株高降低，產量更優且更穩定。

新疆南疆地區氣候干燥，日照充足，適于棉花生長[13]，是我國重要的產棉區。然而，日益緊缺的淡水資源限制了該區域棉花可持續發展[14]。種植模式影響作物的耗水特征及水分利用效率[7]。王萌萌等[15]在北疆地區研究發現，相比于傳統的1膜2管4行種植模式，1膜3管6行種植模式具有更高的籽棉產量和水分利用效率。同時，種植模式亦影響棉花的生長發育、產量及纖維品質等諸多指標[5， 16]。因此，探究適于南疆棉田的種植模式與灌溉定額至關重要。本研究在南疆圖木舒克市開展大田試驗，分析不同的種植模式及灌溉定額對土壤含水率及棉花的生長發育、產量、纖維品質的影響，為南疆棉花種植模式及灌溉制度的優化提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況

2023年4－9月在新疆圖木舒克市44團原種連（39.92°N，79.17°E）開展大田試驗。該地區屬于典型的溫帶大陸性氣候區，光照充足，降水量稀少，蒸發強烈，晝夜溫差較大。當年平均氣溫為14.3 ℃，年降水量為66.3 mm，年平均蒸發量為2 030.8 mm，年平均風速為1.8 m·s－1，最大風速為18.2 m·s－1，年平均無霜期為225 d，年日照時間為2 464.5 h，最大凍土層深度69 cm。圖木舒克市土壤類型較單一，地表土壤主要為黃土狀粉土和雜填土，土質松軟，表層土壤顆粒細，主要為鹽化草甸土。棉田土壤有機質含量普遍較低，堿解氮、速效磷含量處于中等水平，速效鉀含量處于中等水平或缺乏，缺乏有效硫、有效錳。

1.2 試驗設計

供試棉花品種為新陸中67號，設置2種種植模式及3種灌溉定額。種植模式分別為（66＋10）cm寬窄行配置（M1）和76 cm等行距配置（M2），株距均為11 cm，種植密度分別為23.7萬株·hm－2和11.9萬株·hm－2（圖1）。全生育期的灌溉定額分別為3 600 m3·hm－2（W1）、4 500 m3·hm－2（W2）和5 400 m3·hm－2（W3）。采用裂區試驗設計，主區為種植模式，副區為灌溉定額，共6組處理，每個處理重復3次，共18個小區，每個小區的面積為68.4 m2（2.28 m×30 m）。

3月24日播種棉花。采用膜下滴灌技術，幅寬2.28 m。氮肥、磷肥、鉀肥的施用量按當地水平，有機肥選用黃腐酸鉀。基施尿素（純N含量≥46.4%，下同）300 kg·hm－2、磷酸二銨（含純N 11%、P2O5 53%，下同）375 kg·hm－2、黃腐酸鉀（K2O含量≥55%，黃腐酸含量≥5‰）120 kg·hm－2。生育期采用“一水一肥”方式進行追肥，每公頃共追施尿素375 kg、磷酸二銨225 kg、硫酸鉀（K2O含量≥52%，S含量≥18%）150 kg。滴灌帶直徑為16 mm，滴頭流量為2.8 L·h－1。各小區獨立安裝閥門和水表嚴格控制灌水量。

苗期（4月6日－5月18日）、蕾期（5月19日－6月23日）、花鈴期（6月24日－8月10日）和吐絮期（8月11日－9月26日）的灌水次數分別為2、2、6、1。不同生育時期的灌水定額見表1。其他管理措施同當地常規棉田。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 土壤含水率。5月16日－8月19日，每隔9 d或10 d，在每個小區選取3個采樣點（滴灌帶正下方及水平方向距離滴灌帶15 cm、30 cm處），采集0～100 cm土層土壤（每10 cm為1層），采用烘干法分層測定土壤含水率，并計算平均值。

為探究灌溉前后土壤水分變化情況，選取花鈴期1次灌水處理前（7月27日）及處理后（7月29日）水平方向距離滴灌帶0 cm、15 cm和30 cm處的土壤樣品（0～100 cm土層，每10 cm為1層），測定土壤含水率。

1.3.2 棉花生長指標。棉花播種后45 d，各小區選取5個代表性棉株并掛牌標記。苗期、蕾期、花鈴期測定棉花株高（植株基部至最頂端展開葉片的高度）。苗期、蕾期、花鈴期和吐絮期，采用游標卡尺測量棉花莖粗（子葉節下部的直徑）。棉花出苗后52 d（苗期）、68 d（蕾期）、84 d（初花期）、100 d（盛花期）、116 d（花鈴末期）和124 d（吐絮期），用精度為1 mm的卷尺測量葉片的長度和寬度，采用經驗系數公式（0.75×葉片長度×葉片寬度）計算葉片面積，并根據王希群等[17]的方法計算葉面積指數（leaf area index， LAI）。

1.3.3 棉花光合作用指標。花鈴期選取晴朗無風的一天，各小區選取長勢良好且均勻一致的3株棉花，于10：00－12：00采用3051D光合作用測定儀（浙江托普云農科技股份有限公司）測量主莖倒3葉的凈光合速率（net photosynthetic rate， Pn）、蒸騰速率（transpiration rate， Tr）、氣孔導度（stomatal conductance， Gs）和胞間CO2濃度（intercellular CO2 concentration， Ci），并根據Pn與Tr的比值計算葉片水分利用效率（leaf water use efficiency， LWUE）。

1.3.4 棉花產量和纖維品質。在棉花吐絮期末，每個小區選取1個3.42 m2（2.28 m×1.5 m）樣方，調查所有棉花株數及鈴數，在植株上部、中部和下部分別摘取棉鈴30個、40個和30個，用電子天平稱量，測定鈴重，根據單位面積鈴數及鈴重計算籽棉產量。

用纖維測試儀（HFT9000，印度Premier公司）測定棉花纖維的上半部平均長度、長度整齊度指數和斷裂伸長率。

1.3.5 灌溉水利用效率（irrigation water use efficiency， IWUE）。以公式（1）計算IWUE。

IWUE＝Y/I" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（1）

式中，Y是籽棉產量（kg·hm－2），I是灌溉定額（m3·hm－2）。

1.3.6 綜合評價。熵權逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to ideal solution， TOPSIS）是1種綜合了熵權法和TOPSIS的多準則決策方法[18]。運用該方法進行多指標評價并篩選出最優處理。具體步驟如下：

（1）數據收集：收集決策問題相關的數據，包括各個方案下不同評價指標的表現。

（2）數據標準化：由于各指標可能存在量綱不同和數值范圍差異，需要對原始數據進行標準化處理，以保證各指標之間的可比性。

正向指標：pij＝" " " " " （2）

負向指標：pij＝" " " " " "（3）

式中，pij是第i個方案的第 j個指標的標準化值，xij表示第i個方案的第 j個指標標準化處理之前的數值，max{xij}和min{xij}分別為i個方案、 j個指標中的最大值和最小值。

（3）計算每個指標的熵值：

ej＝∑pijlnpij" " " " " " " " " " " " " " " " " " "（4）

式中，ej是第j個指標的熵值，m是方案的總數。

（4）計算指標的差異系數：

gj＝1－ej" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （5）

式中，gj是第j個指標的差異系數。

（5）確定各指標的權重：

wj＝" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（6）

式中，wj是第 j 個指標的權重，n是評價指標的總數。

（6）構建加權決策矩陣：將標準化后的數據與對應的權重相乘，得到每個方案在每個指標上的加權值。

（7）確定正理想解和負理想解：正理想解P是所有效益型指標中的最大值或成本型指標中的最小值，負理想解P是所有效益型指標中的最小值或成本型指標中的最大值。

（8）對于每個方案，計算其與正理想解和負理想解的加權歐氏距離。

d＝" （7）

d＝（8）

式中，d是第i個方案與正理想解的距離，d是第i個方案與負理想解的距離。

（9）根據各方案與正理想解和負理想解的距離，計算相對貼近度，公式為：

ci＝" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （9）

式中，ci 是第i個方案的相對貼近度。

（10）方案排序：根據相對貼近度對方案進行排序，相對貼近度越大的方案越優。

1.4 數據處理與分析

用Microsoft Excel 2020軟件整理數據，用SPSS 23.0進行單因素方差分析及雙因素方差分析，用最小顯著差數（least significant difference， LSD）法進行多重比較。用Origin 2021及CAD 2020軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 種植模式與灌溉定額對土壤含水率的影響

隨著生育進程推進，各處理0～100 cm土層土壤平均含水率呈波動變化趨勢。5月中旬至7月下旬，M1W1處理的0～100 cm土層土壤平均含水率較穩定。5月中旬至8月中旬，M2W3處理的0～100 cm土層土壤平均含水率變化幅度較大；7月10日，該處理下的0～100 cm土層土壤平均含水率明顯低于其他處理；隨后由于灌溉導致土壤含水率快速增加，7月底至8月中旬M2W3處理的土壤平均含水率明顯高于其他處理（圖2）。

花鈴期灌溉前（7月27日），0～30 cm土層的土壤含水率低于深層土壤，灌溉后（7月29日）與之相反。與灌溉前相比，灌溉后0～30 cm土層土壤平均含水率增幅最大，為12.18～15.13百分點；30～60 cm土層土壤平均含水率增加6.25～11.38百分點；60～100 cm土層土壤平均含水率增加0.24～2.56百分點。相同灌溉定額下，灌溉后M2處理的0～30 cm土層土壤平均含水率高于M1處理。在水平方向上，各處理灌溉后與滴灌帶不同距離處的同一土層土壤平均含水率表現為0 cm＞15 cm＞30 cm（圖3）。

2.2 種植模式與灌溉定額對棉花生長指標的影響

同一種植模式下，苗期、蕾期和花鈴期，不同灌溉定額處理下的株高表現為W3＞W2＞W1。花鈴期，M1處理下，W3處理的株高分別比W2和W1處理顯著提高9.24%和28.84%；M2處理下，W3處理的株高分別比W2和W1處理顯著提高13.7%和37.62%。同一灌溉定額處理下，苗期、蕾期和花鈴期的株高均表現為M2＞M1。花鈴期，W1、W2和W3處理下，M2處理的株高分別較M1處理顯著提高10.81%、15.06%和19.75%。說明種植模式與灌溉定額均對花鈴期棉花株高有顯著影響（圖4A）。

同一種植模式下，苗期、蕾期、花鈴期和吐絮期棉花莖粗隨灌溉定額增加呈增加趨勢，M1和M2種植模式下各灌水處理的莖粗均表現為W3＞W2＞W1。苗期和花鈴期，同一種植模式下，W3處理的莖粗均顯著大于W1、W2處理。同一灌溉定額處理下，苗期、蕾期、花鈴期和吐絮期M2處理的莖粗均大于M1處理。吐絮期，W1、W2和W3處理下，M2處理的莖粗分別較M1處理顯著增加6.6%、7.1%和7.2%（圖4B）。

隨著棉花生育進程推進，各處理的LAI呈現先升高后降低的變化趨勢，峰值出現在盛花期（出苗后100 d），隨后LAI表現為持續下降趨勢。同一灌溉定額處理下的LAI均表現為M2＞M1。盛花期，M1處理下的LAI表現為W2＞W3＞W1；M2處理下的LAI表現為W3＞W2＞W1。出苗后52～124 d，M2W3處理的LAI均高于其他處理；出苗后68～124 d，M1W1處理的LAI均低于其他處理（圖4C）。

2.3 種植模式和灌溉定額對花鈴期棉花葉片光合作用的影響

M1處理下，花鈴期棉花葉片的Pn、Gs、Ci和Tr均隨灌溉定額增加呈逐漸增大趨勢，其中W3處理的Pn較W2、W1處理分別顯著增加11.49%、38.10%。M2處理下，花鈴期棉花葉片的Pn、Gs、Ci和Tr均隨灌溉定額增加呈現先升高后降低的變化趨勢，不同灌溉定額處理下的Pn、Gs、Ci和Tr均表現為W2＞W3＞W1；W1處理的Pn較W3處理顯著降低9.78%，W2處理的Pn較W3處理顯著增加27.19%。M1W1處理的Pn最小，M2W2處理的Pn顯著高于其他5個處理（表2）。

花鈴期M2W2處理的LWUE分別較M1W3、M2W1、M2W3、M1W2和M1W1處理顯著提高15.79%、18.77%、19.38%、21.58%和38.74%。M1W1處理的LWUE顯著低于其他處理（表2）。綜合考慮，花鈴期M2W2處理的棉花葉片光合作用性能更優。

2.4 種植模式與灌溉定額對棉花產量、IWUE和纖維品質的影響

種植模式對鈴重、籽棉產量、纖維長度整齊度指數和斷裂伸長率有顯著或極顯著影響，對IWUE和纖維上半部平均長度的影響不顯著。灌溉定額對鈴重、籽棉產量、IWUE、纖維上半部平均長度、長度整齊度指數和斷裂伸長率均有極顯著影響。種植模式與灌溉定額互作對籽棉產量、IWUE、纖維長度整齊度指數和斷裂伸長率的影響顯著或極顯著，對鈴重及纖維上半部平均長度的影響不顯著（表3）。

同一種植模式下，鈴重隨灌溉定額的增加呈增大趨勢。同一灌溉定額下，M2處理的鈴重均大于M1處理。M2W3處理的鈴重最大，較M2W2處理增加11.11%，較M1W3、M1W2、M2W1和M1W1處理分別顯著增加14.57%、27.50%、32.83%和51.52%。M1處理下，籽棉產量隨灌溉定額的增加呈增加趨勢，W3處理的籽棉產量較W1、W2處理分別顯著提高13.99%、6.53%。M2處理下，籽棉產量隨灌溉定額的增加呈先增加后降低趨勢。不同處理的籽棉產量表現為M2W2＞M1W3＞M2W3＞M1W2＞M2W1＞M1W1，M2W2處理的籽棉產量較M1W3、M2W3、M1W2、M2W1和M1W1處理分別顯著提高3.26%、8.63%、10.00%、17.17%和17.70%。同一種植模式下，IWUE隨灌溉定額的增加呈降低趨勢。M1處理下，W1處理的IWUE較W2、W3處理分別顯著提高16.90%、31.75%；M2處理下，W1處理的IWUE較W2、W3處理分別顯著提高6.37%、39.17%。不同處理的IWUE表現為M2W1＞M1W1＞M2W2＞M1W2＞M1W3＞M2W3，M2W1和M1W1處理的IWUE無顯著差異，但均顯著高于其他4個處理，M2W2處理的IWUE顯著高于M1W2、M1W3和M2W3處理（表3）。

同一種植模式下，纖維上半部平均長度隨灌溉定額的增加呈增加趨勢。同一灌溉定額下，M2處理的纖維上半部平均長度表現更優。不同處理的纖維上半部平均長度表現為M2W3＞M2W2＞M1W3＞M1W2＞M2W1＞M1W1，M2W3、M2W2、M1W3和M1W2處理間無顯著差異，M2W3、M2W2處理的纖維上半部平均長度顯著高于M2W1和M1W1處理。M1處理下，長度整齊度指數隨灌溉定額的增加而增大；M2處理下，W2處理的長度整齊度指數最大。M2W2處理的長度整齊度指數與M1W3處理無顯著差異，較M2W1、M2W3、M1W2和M1W1處理分別顯著提高1.46%、1.79%、3.90%和4.75%。M1處理下，W2處理的斷裂伸長率最大；M2處理下，斷裂伸長率隨灌溉定額的增加呈增大趨勢。同一灌溉定額下，M2處理的斷裂伸長率更大。M2W3、M2W2處理的斷裂伸長率無顯著差異，二者均顯著大于M2W1、M1W3和M1W1處理（表3）。

2.5 基于熵權TOPSIS法的綜合評價結果

基于熵權TOPSIS法，灌溉定額、種植密度、株高、莖粗、LAI、LWUE、鈴重、籽棉產量、纖維上半部平均長度、長度整齊度指數和斷裂伸長率的權重分別為0.116 0、0.174 0、0.074 4、0.070 7、0.083 7、0.061 9、0.072 9、0.098 8、0.083 8、0.085 2和0.078 6。各處理的相對貼近度由高到低表現為M2W2＞M1W3＞M2W3＞M1W2＞M2W1＞M1W1，表明M2W2處理的綜合表現較優（表4）。

3 討論

本試驗條件下，隨著生育進程推進，0～100 cm土層土壤平均含水率呈現波動變化趨勢。在水平方向上，越靠近滴灌帶的區域土壤含水率越大，與于曉琦等[19]的研究結果相符。在垂直方向上，各處理在花鈴期灌溉后0～30 cm土層土壤平均含水率增幅最大，60～100 cm土層的增幅最小，說明灌溉水有效入滲深度在60 cm左右，而大部分棉花主根系主要集中在0～60 cm土層[20]，說明本研究中設計的灌溉定額與當地棉花實際生產情況相符。相同灌溉定額下，花鈴期灌溉后等行距（76 cm）種植模式的0～30 cm土層土壤平均含水率高于寬窄行（66 cm＋10 cm）種植模式，可能是因為等行距處理下的棉花種植密度低，棉花對水分的需求相對較低。表明等行距種植模式較寬窄行種植模式具有更好的土壤墑情，在干旱條件下可能利于棉花的生長發育及產量形成，未來還需進一步探究。

本研究表明，種植模式影響棉花生長發育，在相同灌溉定額情況下，等行距種植模式的棉花株高和莖粗優勢明顯，不同生育時期的株高和莖粗均大于寬窄行種植模式，這與前人的研究結果[21-22]相符。Zuo等[23]研究發現，寬窄行種植模式的行距較小，種植密度較大，不利于棉花進行光合作用；等行距種植模式下具有更優的群體結構，利于合理利用光熱資源。本試驗條件下，與寬窄行種植模式相比，等行距種植模式下的棉花LAI更大，在3 600 m3·hm－2、4 500 m3·hm－2灌溉定額處理下的Pn和LWUE較高。其中，花鈴期M2W2處理（76 cm等行距＋4 500 m3·hm－2灌溉定額）的Pn和LWUE顯著高于其他處理。

棉花產量不僅與灌溉定額有關，也與種植模式有關[24]。本試驗中，M2W2處理的籽棉產量最高。3 600 m3·hm－2灌溉定額處理下，2種種植模式的籽棉產量相近；4 500 m3·hm－2灌溉定額處理下，等行距種植模式的籽棉產量較寬窄行處理顯著增加10.00%，說明該灌溉定額下，76 cm等行距種植模式優于（66＋10）cm寬窄行種植模式。等行距種植模式下棉田通風透光性好，鈴重明顯優于寬窄行種植模式，本研究的結果與張變兄等[25]的研究結果相符。等行距種植模式下，W2處理的籽棉產量最高，說明過低或者過高的灌溉定額都會使籽棉產量降低，這與白蒙等[26]及王峰等[27]的研究結果相符。等行距種植模式下，灌溉定額3 600 m3·hm－2處理的IWUE最高，灌溉定額4 500 m3·hm－2處理次之；5 400 m3·hm－2灌溉定額處理過高的灌水量不利于高產，IWUE最低。4 500 m3·hm－2灌溉定額處理下，等行距種植模式的IWUE顯著高于寬窄行種植模式，這與張文等[28]的研究結果相似。

本研究表明，種植模式、灌溉定額及其互作均對纖維長度整齊度指數和斷裂伸長率有極顯著影響，灌溉定額對纖維上半部平均長度有極顯著影響，與李杰等[24]的研究結果有所不同，考慮到試驗環境、供試品種、試驗方法等的不同，后續可選擇多個棉花品種并開展多年多點的試驗進一步分析。

4 結論

相同灌溉定額下，花鈴期灌溉后M2處理的0～30 cm土層土壤平均含水率高于M1處理。在相同灌溉定額下，M2處理的株高、莖粗和葉面積指數均大于M1處理；在相同種植模式下，不同灌溉定額處理的株高、莖粗和葉面積指數表現為W3＞W2＞W1。花鈴期M2W2處理的葉片凈光合速率和葉片水分利用效率顯著高于其他處理。M2W2處理的籽棉產量最高，纖維品質也較優，灌溉水利用效率顯著大于M1W2、M1W3和M2W3處理。熵權TOPSIS法評價結果表明，M2W2處理的綜合表現最優。綜上，推薦當地棉田采用灌溉定額為4 500 m3·hm－2的76 cm等行距種植模式。

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（責任編輯：王小璐 責任校對：秦凡）