论文摘要
水分和养分既是影响干旱区农业生产的主要胁迫因子,也是一对联因互补、互相作用的因子。本文选择在干旱区新疆库尔勒典型棉区,进行1年的田间试验,研究膜下滴灌棉花在施肥总量相同情况下,各生育阶段追肥数量不同的水肥运筹策略对棉花光合特性和冠层特性及产量的影响,明确光合和冠层特性指标与精细化水氮运筹变化的相关性,为选择适宜的生物学指标来反映精细化水氮运筹的有效性提供参考。主要结论有：（1）在施肥策略相同时,灌溉量为影响单株铃数和单铃重的限制因素。相对高灌溉量与追肥比例为11%、3%、27%、20%、6.67%、12.33%的策略交互作用,能极显著地增加棉花产量,达到7293.6kg·hm-2的高产水平。采用不同精细化施氮策略、不同灌溉量、施氮策略与灌溉量的交互作用均会对产量有明显的影响作用。（2）灌溉量相对充足时,棉花生育期追肥比例依次为11%、3%、27%、20%、6.67%、12.33%的策略能显著增加棉花全生育期的净光合速率,净光合速率在24.33-25.63μmol·m-2s-1的高值范围随生育进程呈增加变化趋势,并能发挥“以水促肥”的作用,显著增加棉花干物质积累量。不同施氮策略下,棉花生育期净光合速率与产量相关性达到显著正相关水平,花期、铃期的净光合速率与干物质积累量相关性达到显著水平。花期、铃期的净光合速率反映产量水平具有较高代表性。（3）灌溉量相对不足时,棉花生育期追肥比例依次为3.5%、10.5%、19.5%、27.5%、14.17%、4.83%的策略更易发挥“以肥调水”的作用,能显著提高叶片水分利用效率。不同施氮策略下,棉花蕾期、花期、铃期的叶片水分利用效率与产量相关性达到显著水平,铃期的相关系数最高。铃期的叶片水分利用效率反映产量水平具有较高的代表性。（4）灌溉量相对充足时,棉花生育期追肥比例依次为11%、3%、27%、20%、6.67%、12.33%的策略下,棉花叶面积指数在蕾期、花期表现出最高值,并对生育期的叶面积指数、散射辐射透过系数、直射辐射透过系数、消光系数的影响作用强于追肥比例依次为3.5%、10.5%、19.5%、27.5%、14.17%、4.83%的策略。灌溉量相对较高时,精细化施氮策略下产量随叶面积指数呈线性正相关关系,蕾期、花期的叶面积指数可以同步反映高产棉花产量的形成过程。（5）灌溉量相对充足时,不同施氮策略下棉花生育期叶面积指数与土壤剖面0-40cm范围内碱解氮、植株地上氮素积累量和相关性均达到显著正相关水平,选用叶面积指数反映土壤碱解氮含量水平和棉株地上部氮素累积水平具有较高的代表性。棉花生育期叶面积指数与施氮分配比例均达到极显著正相关水平。叶面指数反映施氮水平的代表性要高于净光合速率反映施氮水平的代表性。（6）灌溉量为4800m3·hm-2,各时期追肥比例依次为11%、3%、27%、20%、6.67%、12.33%的水氮运筹策略下,棉花铃期特征值为：净光合速率25.63μmol·m-2s-1,干物质积累量187.6g·株-1,叶片水分利用效率0.27,叶面积指数2.39,土壤剖面0-40cm范围内土壤碱解氮含量46.63mg·kg-1,棉株地上部植株氮素积累量194.49kg·hm-2,可以获得高产。