李同蕊，高 振，王冀川，石元強，劉 強，周 相，陳雪梅，王振洋

(塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300)

0 引 言

【研究意義】新疆位于我國西北干旱、半干旱區(qū)，蒸發(fā)量大，降水少[1]。地膜覆蓋有效解決了新疆棉花生產(chǎn)中早期地溫、墑度不足的問題[2]。普通地膜無法自然降解，地膜殘留在土壤中給農(nóng)作物和生態(tài)環(huán)境帶來影響?！厩叭搜芯窟M展】有關(guān)覆膜條件下棉花生理特性的基礎(chǔ)研究已有報道，李志剛等[3]研究認(rèn)為適宜的灌水量可以提高光合速率，利于棉花干物質(zhì)積累，增加單株鈴數(shù)、單鈴質(zhì)量和衣分，增加產(chǎn)量；灌水量過大造成棉花上部葉片增多，葉片間相互遮擋、光能利用率下降，不利于棉花的生殖生長，棉鈴成熟慢，產(chǎn)量不高[4-7]。張東升等[8]認(rèn)為棉花葉面積指數(shù)隨密度的增加而增加，但中密度棉花冠層結(jié)構(gòu)合理、群個體生長協(xié)調(diào)性好，產(chǎn)量較高。王孝剛等[9]也認(rèn)為隨著密度的增加，麥后棉花產(chǎn)量先呈上升趨勢，達到一定峰值后逐漸下降，群體總果節(jié)數(shù)隨著的密度加大而增加，但成鈴率、單株成鈴數(shù)，衣分都隨密度增加呈下降趨勢。牛媛[10]研究發(fā)現(xiàn)，土壤中殘留地膜會影響種子萌發(fā)，根系對水分和養(yǎng)分的吸收利用能力下降?！颈狙芯壳腥朦c】前人研究主要集中在棉花覆膜栽培上，而相關(guān)研究在無膜棉上報道較少。需要研究灌水量和密度對無膜棉光合生理及產(chǎn)量形成的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以“中619”為供試材料，設(shè)置兩因素裂區(qū)田間試驗,研究滴灌條件下無膜棉光合特性和產(chǎn)量之間的關(guān)系，為制定無膜棉滴灌制度、改進栽培措施提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

試驗地點在塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)實驗站網(wǎng)室，該點位于塔里木盆地西北邊緣，40°33′N，81°18′E，海拔1 012.2 m，年平均氣溫10.8℃，年均降水量51.3 mm，年均蒸發(fā)量1 988.4 mm，年均相對濕度在55%以下，屬典型暖溫帶內(nèi)陸荒漠型氣候。土質(zhì)為沙壤土，土壤干土體積質(zhì)量為1.22 g/cm3，地下水位8.00 m左右，土壤有機質(zhì)含量10.25 g/kg，全氮0.69 mg/kg，堿解氮49.27 mg/kg，速效磷52 mg/kg，速效鉀214.10 mg/kg。翻地前撒施重過磷酸鈣375 kg/hm2、尿素150 kg/hm2和硫酸鉀120 kg/hm2作基肥。于2020年4月14日播種，采用66 cm+10 cm的行距配置，滴灌帶鋪設(shè)在窄行處。生育期間滴水9次，共滴施尿素600 kg/hm2、巨豐R高磷水溶肥(10-30-10+TE)20 kg/hm2、巨豐R高鉀水溶肥(12-8-30+TE)15 kg/hm2。7月15日打頂，在盛蕾期、初花期和盛花期化控3次，縮節(jié)胺用量分別為22.5、37.5和120 g/hm2。

1.2 方 法

1.2.1 試驗設(shè)計

選用特早熟、耐鹽堿、耐低溫、豐產(chǎn)性好的陸地棉新品系“中619”(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所選育，兵團第三師農(nóng)科所提供)為供試材料。采用兩因素裂區(qū)設(shè)計，灌水量為主區(qū)，分別為W1(3 000 m3/hm2)、W2(4 500 m3/hm2)和W3(6 000 m3/hm2)。密度為副區(qū)，分別為M1(29.24×104株/hm2，株距9 cm)、M2(26.32×104株/hm2，株距10 cm)、M3(23.92×104株/hm2，株距11 cm)和M4(21.93×104株/hm2，株距12 cm)。小區(qū)面積10.5 m×2.2 m=23.1 m2，每處理重復(fù)3次，按照隨機區(qū)組排列，小區(qū)用水表記錄灌溉水量，各區(qū)之間用防滲板(PVC聚酯板)隔開，隔離深度60 cm，以防滲漏。

1.2.2 測定指標(biāo)

出苗后觀測生育進程，每隔7～10 d定點測量植株的形態(tài)指標(biāo)，于關(guān)鍵生育時期測定葉面積與光合指標(biāo)。

葉面積：每小區(qū)連續(xù)取完整植株4株，摘取所有綠葉，正面朝下無重疊地平鋪在白紙上，標(biāo)板(黑卡紙面積為10 cm×10 cm)放在白板空白處，以800萬像素、垂直高度120 cm處正面拍照(以完全取景為準(zhǔn))，以JPEG格式存儲圖像。對綠葉面積采用數(shù)字圖象處理技術(shù)[11]，計算綠葉面積，按照總株數(shù)計算群體葉面積指數(shù)(LAI)。

單葉光合生理：用美國產(chǎn)LI-6400XT光合分析儀在晴朗無風(fēng)的天氣于12:00～14:00測定無膜棉功能葉(打頂前為倒四葉，打頂后為頂部最大葉)的凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度等光合生理指標(biāo)；于盛花期測定單葉光合日變化。每個小區(qū)取6片葉測定，取其平均值。

產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成：吐絮期統(tǒng)計小區(qū)棉花株數(shù)，11月5日摘取代表性棉株所有吐絮鈴的籽棉，計算單株有效結(jié)鈴數(shù)、單鈴重，對小區(qū)收獲籽棉計算實際產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

對數(shù)據(jù)以Excel進行整理后Origin2018制圖，用DPS7.05對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，基于最小顯著極差法(LSD)多重比較并標(biāo)記字母。

2 結(jié)果與分析

2.1 灌水量和密度對無膜棉葉面積指數(shù)(LAI)的影響

研究表明，各處理最大LAI均出現(xiàn)在盛花期，M1、M2、M3和M4平均最大LAI為4.23、3.85、3.39和3.12，隨密度增加LAI增加。水分對LAI的影響在生育前期較小，初花-鈴期逐漸增大，W1處理的平均最大LAI為3.11，隨后下降，到絮期僅有0.84；W3處理的平均最大LAI達4.77，且在盛花期-鈴期階段下降幅度較小，絮期下降較快；W2處理的平均LAI在盛蕾期至盛花期間呈快速平穩(wěn)的上升狀態(tài)，盛花期達最大為3.68，隨后緩慢下降，吐絮期仍保持在1.19。盛花期W3M1的LAI最大，達5.30，W1M4的LAI最小，為1.88。初花期-盛花期W2M3、W3M1和W1M4處理增幅分別為31.16%、69.40%和42.68%，盛花期-鈴期W2M3、W3M1和W1M4處理降幅分別為17.62%、22.41%和41.01%，W2M3在整個生育期變化較為平穩(wěn)。不同灌水量處理下無膜棉平均LAI的變異系數(shù)(CV)為61.47%、不同密度處理下CV為65.02%，密度對LAI的影響程度大于灌水量。圖1

注：①橫坐標(biāo)刻度圖標(biāo)的PBS、FBS、IFS、PFS、BS和BOS分別表示初蕾期、盛蕾期、初花期、盛花期、鈴期和吐絮期；②同列不同小寫字母表示同一灌溉水平下不同密度處理間差異顯著(P<0.05)。下同

2.2 灌水量和密度對無膜棉葉片光合特征日變化的影響

2.2.1 對凈光合速率(Pn)日變化的影響

The interface state density of the Schottky junction formed by metal semiconductor contact can be measured by the high and low frequency capacitance method[18–20]. The relationship between interface state density and high and low frequency capacitance is shown in Eq. (1):

研究表明，無膜棉凈光合速率(Pn)在盛花期的日變化表現(xiàn)為雙峰曲線，峰值分別在12:00時和16:00時，14:00時下降，出現(xiàn)一定程度的光合“午休”現(xiàn)象。同一密度下，隨灌水量減少光合“午休”逐漸嚴(yán)重，W1處理14:00的平均Pn為15.61 μmolCO2/(m2·s)，較12:00 和16:00下降了54.43%和23.71%，而W2處理和W3處理分別下降了19.84%和1.44%、16.24%和0.30% ，W2、W3“午休”現(xiàn)象不明顯，水分虧缺會使植物光合能力減弱，保持良好的灌水條件能促進植物進行光合作用。同一灌水條件下，Pn均表現(xiàn)為M3>M4>M2>M1，M3的最高Pn出現(xiàn)在12:00，為29.55 μmolCO2/(m2·s)，顯著高于其他處理(P<0.05)，密度過大或過小均不利于植物的光合作用。W2M3平均Pn最高，為18.51 μmolCO2/(m2·s)，W2M4和W3M3次之，為17.21 μmolCO2/(m2·s)和17.41 μmolCO2/(m2·s)，W1M1平均Pn最低，僅為10.66 μmolCO2/(m2·s)。圖2

2.2.2 對氣孔導(dǎo)度(Gs)日變化的影響

研究表明，無膜棉氣孔導(dǎo)度(Gs)在盛花期的日變化趨勢與Pn基本一致， 其中W1處理在12:00時和16:00時各有一個峰值，其平均值分別為0.61和0.51 mol/(m2·s)，14:00時明顯下降，較12:00 時和16:00時下降了30.05%和10.24%，而W2、W3處理則在12:00之后逐漸下降，14:00～18:00差異不大。各個時間段W1的Gs均顯著低于W2、W3(P<0.01)，低水處理顯著影響葉片Gs變化，呈現(xiàn)明顯的“午休”特征。同一灌水量不同密度間，Gs表現(xiàn)為M3>M4>M2>M1，且M3的最大值顯著高于其他處理(P<0.05)，與M1、M2、M4相比高60.96%、38.44%和9.08%。組合處理中以W2M3處理表現(xiàn)最優(yōu)，最大Gs達1.07 mol/(m2·s)，其次是W2M4，為0.93 mol/(m2·s)，再次是W3M3，為0.91 mol/(m2·s)。圖3

圖3 不同灌水量與密度處理下無膜棉盛花期單葉Gs日變化Fig.3 Gs-day changes of membrane-free cotton leaf at full flowering stage under different irrigation amount and density

2.2.3 對蒸騰速率(Tr)日變化的影響

研究表明，無膜棉葉片Tr在盛花期的日變化大致呈先增加后降低的趨勢。12:00時達到峰值，14:00時出現(xiàn)不同程度的下降，16:00時又出現(xiàn)短暫的回升，18:00時以后迅速下降。同一密度下Tr表現(xiàn)為W2>W3>W1，W1處理12:00的Tr較W2和W3降低25.28%和11.56%，水分虧缺導(dǎo)致葉片氣孔開度不夠，影響蒸騰速率。在同一灌水量下Tr表現(xiàn)為M3>M4、M2>M1，且M1、M2處理下Tr衰減速度快于M3、M4，適宜降低密度有利于增加葉片Tr。組合處理W2M3的Tr最高，其12:00時達13.87 mmolH2O/(m2·s)，W2M3次之，為13.40 mmolH2O/(m2·s)，W1M1處理最低，僅為8.23 mmolH2O/(m2·s)。圖4

圖4 不同灌水量與密度處理下無膜棉盛花期單葉Tr日變化Fig.4 Tr-day changes of membrane-free cotton leaf at full flowering stage under different irrigation amount and density

2.2.4 對胞間CO2濃度(Ci)日變化的影響

研究表明，無膜棉Ci在盛花期的日變化呈“V”字型。08:00～12:00呈下降趨勢，12:00時達到最低點，此后又上升。同一密度下，W1最大，W2最小。在12:00時，W2、W3較W1分別降低了18.51%和14.81%，水分脅迫提高了氣孔阻力，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，使得Ci下降。在同一灌水下，Ci總體表現(xiàn)為M4>M3>M2>M1，密度越大，Ci越低。圖5

圖5 不同灌水量與密度處理下無膜棉盛花期單葉Ci日變化Fig.5 Ci-day changes of membrane-free cotton leaf at full flowering stage under different irrigation amount and density

2.3 灌水量和密度對無膜棉光合特性的影響

研究表明，無膜棉單葉Pn隨生育進程的推進，呈先增加后降低的趨勢，盛花期達到最大值。在同一密度下，隨灌水量增加，Pn先增大后減小，以W2處理的Pn最大，W1由于持續(xù)缺水，全生育期Pn均顯著低于W2、W3處理。各灌水條件下均以M3處理的Pn最大，M1最小。W1灌水條件下，在初蕾期和盛花期M3與M2、M4無顯著性差異。W2灌水條件下，M3在各個時期與其他各密度處理均有顯著性差異，在初蕾期、盛蕾期、盛花期M1與M2無顯著性差異。W3灌水條件下，M3處理在初蕾期、盛蕾期、鈴期與M4無顯著性差異，與M1和M2有顯著性差異。組合處理中，W2M3在盛花期的Pn最高，為32.1 μmolCO2/(m2·s)，其次是W3M3，為29.73 μmolCO2/(m2·s)，再次是W2M4，為29.10 μmolCO2/(m2·s)。根據(jù)差異顯著性檢測(F值)灌水量與密度對無膜棉Pn的影響在各生育時期均達到顯著或極顯著水平，其互作效應(yīng)也達到極顯著水平，選擇適宜的灌水量和密度組合，能顯著改善無膜棉葉片光合能力，提高Pn。不同灌水量處理下無膜棉平均Pn的CV為9.46%、不同密度處理下CV為12.12%，密度對無膜棉Pn的影響比灌水量更大。表1

2.3.2 對Gs的影響

研究表明，各處理無膜棉Gs隨生育進程呈單峰曲線變化，初蕾期開始上升，盛花期達到最大，隨后下降。同一密度處理下，不同灌水量Gs表現(xiàn)為W2>W3>W1，W2和W3較W1平均增長了27.18%和16.24%；同一灌水量處理下，不同密度Gs表現(xiàn)為M3>M4>M2>M1，M2、M3和M4較M1平均增長了17.46%、58.44%和40.61%。W1條件下，M3處理的Gs值最大，除初蕾期、盛花期和鈴期與M4處理，及絮期與M2沒有顯著性差異外，與其他各個處理間均存在顯著性差異；W2條件下，M3處理在初蕾期與M4處理無顯著性差異，在鈴期與M2、M4無顯著性差異，在其他時期與其他各處理均存在顯著性差異；W3條件下，在各生育時期M3與M1、M2之間均存在顯著差異，在初蕾期和盛花期M3和M4間存在顯著差異。組合處理中，W2M3的Gs最高，達1.07 mol/(m2·s)，其次是W2M4和W3M3，為0.93 mol/(m2·s)和0.91 mol/(m2·s)。灌水量在各生育時期對Gs均產(chǎn)生極顯著的影響，密度在初蕾期、盛蕾期、鈴期達顯著水平，盛花期可達到極顯著水平，絮期差異不顯著。其互作效應(yīng)在各時期均達到顯著或極顯著差異水平。適當(dāng)?shù)墓嗨亢兔芏扔欣诿藁ㄟM行氣孔活動，促進光合作用。不同灌水量處理下無膜棉平均Gs的CV為11.73%、不同密度處理下CV為19.87%，密度對無膜棉Gs的影響大于灌水量。表2

表1 不同灌水量與密度下無膜棉Pn變化Table 1 Effects of different irrigation volume and density on the Pn of membrane-free cotton [μmolCO2/(m2·s)]

2.3.3 對Tr的影響

研究表明，各處理葉片Tr整體呈先增后減的趨勢，初蕾期至盛蕾期Tr緩慢增加，平均增長量為1.85 mmolH2O/(m2·s)，至盛花期達最大，盛蕾期至盛花期平均增長量為2.51 mmolH2O/(m2·s)，隨后下降。同一密度下不同灌水量處理表現(xiàn)為W2>W3>W1，水分虧缺或過多都會導(dǎo)致葉片氣孔開度不夠。同一灌水量下不同密度處理表現(xiàn)為M3>M4>M2>M1。其中，W1條件下，M3處理的Tr值最大，且在各個時期與其他各個處理均有顯著差異，在鈴期M2與M4沒有顯著性差異。W2條件下， M3處理在初蕾期與M2處理無顯著性差異，在盛花與M4無顯著性差異，在其他時期與其他各處理均存在顯著性差異；W3條件下，在各生育時期M3與M1、M2、M4之間均存在顯著差異，在盛蕾期、盛花期和鈴期M2和M4間差異不顯著。W2M3單葉蒸騰速率最高為13.87 mmolH2O/(m2·s)。灌水量在各生育時期對Tr均產(chǎn)生顯著或極顯著的影響，密度在盛蕾期達顯著水平，在盛花期、絮期達極顯著水平，初蕾期和鈴期差異不顯著。灌水量與密度對Tr的互作效應(yīng)在各時期均達到極顯著差異水平。保持適宜的灌水量和密度可以提高無膜棉蒸騰速率。不同灌水量處理下無膜棉平均Tr的CV為9.79%、不同密度處理下CV為14.89%，密度對無膜棉Tr的影響大于灌水量。表3

表2 不同灌水量與密度下無膜棉Gs 變化Table 2 Effects of different irrigation volume and density on the Gs of membrane-free cotton [mol/(m2·s)]

表3 不同灌水量與密度下無膜棉 Tr 變化Table 3 Effects of different irrigation volume and density on the Tr of membrane-free cotton [mmolH2 O/(m2·s)]

2.3.4 對Ci的影響

研究表明，各處理均隨生育期推遲呈先降后增的趨勢，以盛花期的Ci最低，這與Pn、Tr和Gs的變化規(guī)律相反。同一密度下隨灌水量增加，Ci值先降低后增加，且各處理間差異顯著。W2處理的Ci均顯著低于W1和W3處理(P<0.05)，在適量灌水條件下，棉花葉片能更高效地固定CO2，降低Ci。在同一灌水量處理下無膜棉Ci隨密度的增大而增加，在低密度條件下更有利于無膜棉進行氣體交換，密度過大造成群體通風(fēng)透光性差，對氣體交換不利。除吐絮期外，灌水量在其余各時期對無膜棉Ci有極顯著影響，密度在初蕾期、盛花期的影響達顯著水平，鈴期達極顯著水平，絮期差異不顯著；密度和灌水量的互作效應(yīng)除絮期外，在其余各時期均達到極顯著差異水平，適當(dāng)?shù)墓嗨亢洼^低密度有利于棉花進行氣體交換，干物質(zhì)積累，以提高產(chǎn)量。不同密度處理間平均Ci的CV為11.20%，大于灌水量處理的3.53%，對葉片Ci的影響程度密度大于灌水量。表4

表4 不同灌水量與密度下無膜棉Ci變化Table 4 Effects of different irrigation water and density on the Ci of membrane-free cotton cells (μmolCO2/mol)

2.4 灌水量和密度對無膜棉產(chǎn)量構(gòu)成的影響

研究表明，低密度處理的單鈴質(zhì)量顯著大于高密度處理(P<0.05)，且隨密度的降低呈增加趨勢；灌水量對單鈴質(zhì)量的影響表現(xiàn)為W2>W3>W1。灌水對單鈴質(zhì)量影響并不顯著。W2M4處理的單鈴質(zhì)量最高，達5.26 g，其次是W1M4，為5.12 g。W1M1最低，僅為4.01 g。各密度處理的單株鈴數(shù)均以M4處理的最大，密度越高，單株鈴數(shù)越少；單株鈴數(shù)隨灌水量的增加呈先增后減的趨勢，總體表現(xiàn)為W2>W3>W。組合處理中，W2M4的單株鈴數(shù)最多，達7.88個，其次是W2M3，為7.59個，再次是W3M4，為7.29個。同一密度下各灌水量處理表現(xiàn)為W2>W3>W1；同一灌水量不同密度處理表現(xiàn)為M3>M2>M4>M1。W2或M3處理的平均產(chǎn)量顯著高于其他處理，達6 900.87和6 184.02 kg/hm2，在適宜灌水量及密度下才能發(fā)揮產(chǎn)量潛力。

不同密度處理間單鈴質(zhì)量和單株鈴數(shù)的CV分別為8.71%和10.91%，不同灌水量處理間的分別為3.33%和30.24%，可見密度主要影響單鈴質(zhì)量而灌水量主要影響單株鈴數(shù)。不同密度處理下平均產(chǎn)量的CV為8.57%，而不同灌水量處理下平均產(chǎn)量的CV為32.08%，灌水量是影響最終產(chǎn)量的主導(dǎo)因子。W2M3處理下產(chǎn)量最高為7 496.79 kg/hm2，其次為M2M4和W3M3，分別為6 193.66 kg/hm2和6 890.70 kg/hm2。根據(jù)灌水量(W)、種植密度(N)組合的產(chǎn)量(Y)數(shù)據(jù)，進行多次二項式逐步回歸，得到擬合方程Y=-36 323.281 9+ 7.748 0W+ 1 975.257 8M- 0.000 9W2- 43.781 0M2+ 0.036 1WM(R2=0.989 8)，求極值得到灌水量5 034.73 m3/hm2、種植密度24.63×104株/hm2時的產(chǎn)量為7 508.82 kg/hm2。表5

表5 灌水量、密度下產(chǎn)量及其構(gòu)成因素變化Table 5 Effects of water volume and density on yield and its composition

3 討 論

蒸騰速率(Tr)是反映植物吸收、運輸水分和礦質(zhì)元素能力強弱的重要指標(biāo)[12]。研究表明，W2處理在整個生育期變化較為平穩(wěn)，W3處理水分過多導(dǎo)致中后期LAI較大，鈴期郁閉，W1處理水分虧缺，葉源量不足，生長受限。增加灌水量可擴大葉面積，提高光能利用效率，但是水分過多容易引起旺長，這與Jiang等[13-15]研究結(jié)果一致。試驗還表明，密度對無膜棉LAI的影響顯著，隨密度增加LAI增加，M1和M2處理下LAI增長迅速且全生育期均處于最高，這與張旺鋒等[16]研究結(jié)果一直，與牛玉萍等[17]認(rèn)為LAI以中密度處理最高有所不同。

陳立宇等[18]指出在不同灌水方式下棉花Pn和Gs在花鈴期呈雙峰曲線變化趨勢，且第一峰值出現(xiàn)在10:00，第二峰值出現(xiàn)在14:00。研究發(fā)現(xiàn)，不同灌水量和密度處理下無膜棉在盛花期功能葉Pn和Gs日變化在W1處理下呈雙峰曲線變化，W2、W3處理下雙峰特征不明顯，且第一峰值出現(xiàn)在12:00，第二峰值出現(xiàn)在16:00，這種差異可能與地區(qū)氣候條件不同有關(guān)。Ennahli等[19]認(rèn)為水分虧缺下Pn發(fā)生變化的主要原因是Ci降低和氣孔關(guān)閉，在適宜的密度和灌水條件下，無膜棉的LAI和光合性能的高峰值出現(xiàn)在盛花期，Pn隨密度增大逐漸下降，造成這一現(xiàn)象的主要原因可能與棉花個體發(fā)育質(zhì)量有關(guān)。密度過大，棉株間對光照、水分競爭激烈[20]，造成棉株發(fā)育不良，葉片過早衰老[21]，光合性能衰弱，最終影響產(chǎn)量；密度小，棉株全生育期生長狀況良好，但密度過低，單位面積光照損失嚴(yán)重，光能利用率低，光合物質(zhì)積累少，導(dǎo)致產(chǎn)量不高。虧缺灌溉下，棉株水分供應(yīng)不足，群體功能葉面積少，葉片光合功能低[22]；適量灌溉棉株可以保持較好的光合速率，有利于作物高產(chǎn)。

研究表明，不同密度和灌水量對鈴重和有效鈴數(shù)的影響不一致，密度主要影響單鈴質(zhì)量而單株鈴數(shù)則主要受灌水量和密度的雙重影響，這可能與棉花冠層鈴葉配置對水分和個體空間生存要求的反應(yīng)不同有關(guān)[23]。灌水量與密度對產(chǎn)量存在顯著的互作效應(yīng)，這與前人[24-25]的研究結(jié)果一致，所不同的是研究認(rèn)為南疆無膜棉適宜的灌水量和種植密度為4 500 ～ 6 000 m3/hm2和21.93×104～ 23.62×104株/hm2，高于劉素華等[24]認(rèn)為的4 000 m3/hm2和18×104～24×104株/hm2，這可能與無膜棉田間耗水量大、棉株發(fā)育慢群體較小等生長特性有關(guān)[26]。

4 結(jié) 論

4.1無膜棉最大LAI時期在盛花期，且隨密度和灌水量的增加而增加，以W3M1的LAI最大，W2M3的LAI全生育期變化最平穩(wěn)。灌水量對無膜棉LAI的影響大于密度，適宜的灌水量是調(diào)控?zé)o膜棉LAI的關(guān)鍵。

4.2無膜棉單葉Pn、Gs與Tr日變化呈先增后降的趨勢，Ci的變化規(guī)律與其相反。W1處理下Pn和Gs出現(xiàn)不同程度的光合“午休”現(xiàn)象，灌水量增加，光合“午休”減弱。各生育時期內(nèi)W2處理的平均Pn、Gs和Tr最高，分別達28.36 μmolCO2/(m2·s)、0.85 mol/(m2·s)和12.38 mmolH2O/(m2·s)，W3的Ci最大，為324.52 μmolCO2/mol；各密度處理下Pn、Gs和Tr表現(xiàn)為M3>M4>M2>M1；Ci表現(xiàn)為M1>M2>M3>M4。組合處理中W2M3、W2M4、W3M3處理的平均Pn、Gs和Tr最大，Ci最大。灌水量與密度對葉片生長及其光合功能的影響存在顯著的互作效應(yīng)，且密度效應(yīng)高于水分效應(yīng)，以盛花期差異明顯。

4.3灌水量與密度對無膜棉產(chǎn)量構(gòu)成影響較大。密度對單鈴質(zhì)量、單株鈴數(shù)和收獲株數(shù)影響較大，表現(xiàn)為隨密度的增加，株數(shù)增加，單鈴質(zhì)量和單株鈴數(shù)先增后降。灌水量對單鈴質(zhì)量和收獲株數(shù)的影響不顯著。不同密度下無膜棉的產(chǎn)量表現(xiàn)為M3>M4>M2>M1，不同灌水量下無膜棉產(chǎn)量的表現(xiàn)為W2>W3>W1，最終產(chǎn)量以W2M3處理的最大，達7 496.79 kg/hm2，其次是W2M4，為6 913.66 kg/hm2，再次是W3M3，為6 890.71 kg/hm2，灌水量在4 500 ～ 6 000 m3/hm2和種植密度在21.93×104～ 23.62×104株/hm2較適宜的技術(shù)組合。灌水量5 034.73 m3/hm2、種植密度24.63×104株/hm2時的產(chǎn)量最高為7 508.82 kg/hm2。