种植模式与灌溉定额对棉花生长发育及产量和纤维品质的影响

摘要：【目的】探究种植模式与灌溉定额对新疆南疆棉花生长、产量和纤维品质的影响。【方法】以新陆中67号为试验材料，2023年在新疆图木舒克市开展大田试验，设置2种种植模式：（66 cm＋10 cm）宽窄行配置（M1）、76 cm等行距配置（M2）；3个灌溉定额：3 600 m3·hm－2（W1）、4 500 m3·hm－2（W2）和5 400 m3·hm－2（W3）。比较不同处理下土壤含水率以及棉花株高、茎粗、叶面积指数、光合性能、产量、灌溉水利用效率和纤维品质的差异；并结合熵权逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to ideal solution， TOPSIS）进行综合评价，筛选出最优处理。【结果】各处理在花铃期灌溉后0～30 cm土层土壤平均含水率增幅最大（12.18～15.13百分点），30～60 cm土层次之。相同灌溉定额下，灌溉后M2处理的0～30 cm土层土壤平均含水率高于M1处理。相同灌溉定额下，M2处理的株高、茎粗、叶面积指数均大于M1处理；相同种植模式下，棉花的株高、茎粗、叶面积指数均随灌溉定额增加呈增大趋势。花铃期M2W2处理的叶片净光合速率和叶片水分利用效率显著高于其他处理。M2W2处理的籽棉产量最高，较其他处理显著增加3.26%～17.70%，其灌溉水利用效率显著大于M1W2、M1W3和M2W3处理，M2W1处理的灌溉水利用效率最高。M2W2处理的纤维长度整齐度指数最大，上半部平均长度和断裂伸长率也较高。熵权TOPSIS法评价结果表明，M2W2处理的综合表现最优。【结论】在南疆地区采用灌溉定额为4 500 m3·hm－2的76 cm等行距种植模式能够较好地促进棉花生长发育，提升籽棉产量和纤维品质。

关键词：种植模式；灌溉定额；土壤含水率；产量；纤维品质；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

在长期的植棉实践中，前人探索出了新疆棉花“矮、密、早、膜”栽培模式，并取得了较高的产量和经济效益[1]。在此基础上采用宽窄行（行距为66 cm＋10 cm，下同）模式种植机采棉可以合理利用光热资源，并且在进行播种、中耕、施肥等机械作业时，可以使农机具免于多次改造。然而宽窄行种植模式对水肥条件的要求较高，种植密度过高导致棉田通风透光性较差，影响早熟，造成棉花减产[2]。等行距（76 cm，下同）种植模式在改善上述不利情况的同时，可以提高棉花干物质积累量，发挥单株优势[3]。等行距条件下棉花在产量和收获品级方面的良好表现为新疆机采棉的推广与发展提供了新的思考方向。尔晨等[4]研究发现，相同种植密度（22.5万株·hm－2）下，与宽窄行种植模式相比，等行距种植模式的棉花产量更高。马锦颖等[5]的试验结果也表明，等行距种植模式下的棉花产量及纤维品质都优于常规宽窄行机采棉种植模式。李玲等[6]通过探究机采棉种植模式对不同株型棉花光合特性及干物质积累的影响，发现株型较松散的棉花适于1膜3行种植模式，紧凑型棉花适于1膜6行种植模式。姜艳等[7]研究发现等行距种植模式利于提高棉花产量。Khan等[8]研究表明在中高种植密度（8.7株·m－2）下，棉花具有较高的产量、生物量及更优的纤维整齐度。Hu等[9]研究发现等行距种植模式下的辐射利用率、皮棉产量高于宽窄行种植模式。齐文婷等[10]基于宽窄行种植模式，发现北疆植棉区花铃期灌水下限为70%田间持水量处理的籽棉产量较当地常规滴灌模式增加26.46%。李建峰等[11]研究表明，等行距低密度种植模式下，棉花生育前期生长旺盛，生育后期干物质积累量更多。李凤瑞等[12]研究得出，在黄河流域棉区，与等行距种植模式相比，宽窄行种植模式下的棉花株高降低，产量更优且更稳定。

新疆南疆地区气候干燥，日照充足，适于棉花生长[13]，是我国重要的产棉区。然而，日益紧缺的淡水资源限制了该区域棉花可持续发展[14]。种植模式影响作物的耗水特征及水分利用效率[7]。王萌萌等[15]在北疆地区研究发现，相比于传统的1膜2管4行种植模式，1膜3管6行种植模式具有更高的籽棉产量和水分利用效率。同时，种植模式亦影响棉花的生长发育、产量及纤维品质等诸多指标[5， 16]。因此，探究适于南疆棉田的种植模式与灌溉定额至关重要。本研究在南疆图木舒克市开展大田试验，分析不同的种植模式及灌溉定额对土壤含水率及棉花的生长发育、产量、纤维品质的影响，为南疆棉花种植模式及灌溉制度的优化提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

2023年4－9月在新疆图木舒克市44团原种连（39.92°N，79.17°E）开展大田试验。该地区属于典型的温带大陆性气候区，光照充足，降水量稀少，蒸发强烈，昼夜温差较大。当年平均气温为14.3 ℃，年降水量为66.3 mm，年平均蒸发量为2 030.8 mm，年平均风速为1.8 m·s－1，最大风速为18.2 m·s－1，年平均无霜期为225 d，年日照时间为2 464.5 h，最大冻土层深度69 cm。图木舒克市土壤类型较单一，地表土壤主要为黄土状粉土和杂填土，土质松软，表层土壤颗粒细，主要为盐化草甸土。棉田土壤有机质含量普遍较低，碱解氮、速效磷含量处于中等水平，速效钾含量处于中等水平或缺乏，缺乏有效硫、有效锰。

1.2 试验设计

供试棉花品种为新陆中67号，设置2种种植模式及3种灌溉定额。种植模式分别为（66＋10）cm宽窄行配置（M1）和76 cm等行距配置（M2），株距均为11 cm，种植密度分别为23.7万株·hm－2和11.9万株·hm－2（图1）。全生育期的灌溉定额分别为3 600 m3·hm－2（W1）、4 500 m3·hm－2（W2）和5 400 m3·hm－2（W3）。采用裂区试验设计，主区为种植模式，副区为灌溉定额，共6组处理，每个处理重复3次，共18个小区，每个小区的面积为68.4 m2（2.28 m×30 m）。

3月24日播种棉花。采用膜下滴灌技术，幅宽2.28 m。氮肥、磷肥、钾肥的施用量按当地水平，有机肥选用黄腐酸钾。基施尿素（纯N含量≥46.4%，下同）300 kg·hm－2、磷酸二铵（含纯N 11%、P2O5 53%，下同）375 kg·hm－2、黄腐酸钾（K2O含量≥55%，黄腐酸含量≥5‰）120 kg·hm－2。生育期采用“一水一肥”方式进行追肥，每公顷共追施尿素375 kg、磷酸二铵225 kg、硫酸钾（K2O含量≥52%，S含量≥18%）150 kg。滴灌带直径为16 mm，滴头流量为2.8 L·h－1。各小区独立安装阀门和水表严格控制灌水量。

苗期（4月6日－5月18日）、蕾期（5月19日－6月23日）、花铃期（6月24日－8月10日）和吐絮期（8月11日－9月26日）的灌水次数分别为2、2、6、1。不同生育时期的灌水定额见表1。其他管理措施同当地常规棉田。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 土壤含水率。5月16日－8月19日，每隔9 d或10 d，在每个小区选取3个采样点（滴灌带正下方及水平方向距离滴灌带15 cm、30 cm处），采集0～100 cm土层土壤（每10 cm为1层），采用烘干法分层测定土壤含水率，并计算平均值。

为探究灌溉前后土壤水分变化情况，选取花铃期1次灌水处理前（7月27日）及处理后（7月29日）水平方向距离滴灌带0 cm、15 cm和30 cm处的土壤样品（0～100 cm土层，每10 cm为1层），测定土壤含水率。

1.3.2 棉花生长指标。棉花播种后45 d，各小区选取5个代表性棉株并挂牌标记。苗期、蕾期、花铃期测定棉花株高（植株基部至最顶端展开叶片的高度）。苗期、蕾期、花铃期和吐絮期，采用游标卡尺测量棉花茎粗（子叶节下部的直径）。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（花铃末期）和124 d（吐絮期），用精度为1 mm的卷尺测量叶片的长度和宽度，采用经验系数公式（0.75×叶片长度×叶片宽度）计算叶片面积，并根据王希群等[17]的方法计算叶面积指数（leaf area index， LAI）。

1.3.3 棉花光合作用指标。花铃期选取晴朗无风的一天，各小区选取长势良好且均匀一致的3株棉花，于10：00－12：00采用3051D光合作用测定仪（浙江托普云农科技股份有限公司）测量主茎倒3叶的净光合速率（net photosynthetic rate， Pn）、蒸腾速率（transpiration rate， Tr）、气孔导度（stomatal conductance， Gs）和胞间CO2浓度（intercellular CO2 concentration， Ci），并根据Pn与Tr的比值计算叶片水分利用效率（leaf water use efficiency， LWUE）。

1.3.4 棉花产量和纤维品质。在棉花吐絮期末，每个小区选取1个3.42 m2（2.28 m×1.5 m）样方，调查所有棉花株数及铃数，在植株上部、中部和下部分别摘取棉铃30个、40个和30个，用电子天平称量，测定铃重，根据单位面积铃数及铃重计算籽棉产量。

用纤维测试仪（HFT9000，印度Premier公司）测定棉花纤维的上半部平均长度、长度整齐度指数和断裂伸长率。

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

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

式中，Y是籽棉产量（kg·hm－2），I是灌溉定额（m3·hm－2）。

1.3.6 综合评价。熵权逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to ideal solution， TOPSIS）是1种综合了熵权法和TOPSIS的多准则决策方法[18]。运用该方法进行多指标评价并筛选出最优处理。具体步骤如下：

（1）数据收集：收集决策问题相关的数据，包括各个方案下不同评价指标的表现。

（2）数据标准化：由于各指标可能存在量纲不同和数值范围差异，需要对原始数据进行标准化处理，以保证各指标之间的可比性。

正向指标：pij＝" " " " " （2）

负向指标：pij＝" " " " " "（3）

式中，pij是第i个方案的第 j个指标的标准化值，xij表示第i个方案的第 j个指标标准化处理之前的数值，max{xij}和min{xij}分别为i个方案、 j个指标中的最大值和最小值。

（3）计算每个指标的熵值：

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

式中，ej是第j个指标的熵值，m是方案的总数。

（4）计算指标的差异系数：

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

式中，gj是第j个指标的差异系数。

（5）确定各指标的权重：

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

式中，wj是第 j 个指标的权重，n是评价指标的总数。

（6）构建加权决策矩阵：将标准化后的数据与对应的权重相乘，得到每个方案在每个指标上的加权值。

（7）确定正理想解和负理想解：正理想解P是所有效益型指标中的最大值或成本型指标中的最小值，负理想解P是所有效益型指标中的最小值或成本型指标中的最大值。

（8）对于每个方案，计算其与正理想解和负理想解的加权欧氏距离。

d＝" （7）

d＝（8）

式中，d是第i个方案与正理想解的距离，d是第i个方案与负理想解的距离。

（9）根据各方案与正理想解和负理想解的距离，计算相对贴近度，公式为：

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

式中，ci 是第i个方案的相对贴近度。

（10）方案排序：根据相对贴近度对方案进行排序，相对贴近度越大的方案越优。

1.4 数据处理与分析

用Microsoft Excel 2020软件整理数据，用SPSS 23.0进行单因素方差分析及双因素方差分析，用最小显著差数（least significant difference， LSD）法进行多重比较。用Origin 2021及CAD 2020软件作图。

2 结果与分析

2.1 种植模式与灌溉定额对土壤含水率的影响

随着生育进程推进，各处理0～100 cm土层土壤平均含水率呈波动变化趋势。5月中旬至7月下旬，M1W1处理的0～100 cm土层土壤平均含水率较稳定。5月中旬至8月中旬，M2W3处理的0～100 cm土层土壤平均含水率变化幅度较大；7月10日，该处理下的0～100 cm土层土壤平均含水率明显低于其他处理；随后由于灌溉导致土壤含水率快速增加，7月底至8月中旬M2W3处理的土壤平均含水率明显高于其他处理（图2）。

花铃期灌溉前（7月27日），0～30 cm土层的土壤含水率低于深层土壤，灌溉后（7月29日）与之相反。与灌溉前相比，灌溉后0～30 cm土层土壤平均含水率增幅最大，为12.18～15.13百分点；30～60 cm土层土壤平均含水率增加6.25～11.38百分点；60～100 cm土层土壤平均含水率增加0.24～2.56百分点。相同灌溉定额下，灌溉后M2处理的0～30 cm土层土壤平均含水率高于M1处理。在水平方向上，各处理灌溉后与滴灌带不同距离处的同一土层土壤平均含水率表现为0 cm＞15 cm＞30 cm（图3）。

2.2 种植模式与灌溉定额对棉花生长指标的影响

同一种植模式下，苗期、蕾期和花铃期，不同灌溉定额处理下的株高表现为W3＞W2＞W1。花铃期，M1处理下，W3处理的株高分别比W2和W1处理显著提高9.24%和28.84%；M2处理下，W3处理的株高分别比W2和W1处理显著提高13.7%和37.62%。同一灌溉定额处理下，苗期、蕾期和花铃期的株高均表现为M2＞M1。花铃期，W1、W2和W3处理下，M2处理的株高分别较M1处理显著提高10.81%、15.06%和19.75%。说明种植模式与灌溉定额均对花铃期棉花株高有显著影响（图4A）。

同一种植模式下，苗期、蕾期、花铃期和吐絮期棉花茎粗随灌溉定额增加呈增加趋势，M1和M2种植模式下各灌水处理的茎粗均表现为W3＞W2＞W1。苗期和花铃期，同一种植模式下，W3处理的茎粗均显著大于W1、W2处理。同一灌溉定额处理下，苗期、蕾期、花铃期和吐絮期M2处理的茎粗均大于M1处理。吐絮期，W1、W2和W3处理下，M2处理的茎粗分别较M1处理显著增加6.6%、7.1%和7.2%（图4B）。

随着棉花生育进程推进，各处理的LAI呈现先升高后降低的变化趋势，峰值出现在盛花期（出苗后100 d），随后LAI表现为持续下降趋势。同一灌溉定额处理下的LAI均表现为M2＞M1。盛花期，M1处理下的LAI表现为W2＞W3＞W1；M2处理下的LAI表现为W3＞W2＞W1。出苗后52～124 d，M2W3处理的LAI均高于其他处理；出苗后68～124 d，M1W1处理的LAI均低于其他处理（图4C）。

2.3 种植模式和灌溉定额对花铃期棉花叶片光合作用的影响

M1处理下，花铃期棉花叶片的Pn、Gs、Ci和Tr均随灌溉定额增加呈逐渐增大趋势，其中W3处理的Pn较W2、W1处理分别显著增加11.49%、38.10%。M2处理下，花铃期棉花叶片的Pn、Gs、Ci和Tr均随灌溉定额增加呈现先升高后降低的变化趋势，不同灌溉定额处理下的Pn、Gs、Ci和Tr均表现为W2＞W3＞W1；W1处理的Pn较W3处理显著降低9.78%，W2处理的Pn较W3处理显著增加27.19%。M1W1处理的Pn最小，M2W2处理的Pn显著高于其他5个处理（表2）。

花铃期M2W2处理的LWUE分别较M1W3、M2W1、M2W3、M1W2和M1W1处理显著提高15.79%、18.77%、19.38%、21.58%和38.74%。M1W1处理的LWUE显著低于其他处理（表2）。综合考虑，花铃期M2W2处理的棉花叶片光合作用性能更优。

2.4 种植模式与灌溉定额对棉花产量、IWUE和纤维品质的影响

种植模式对铃重、籽棉产量、纤维长度整齐度指数和断裂伸长率有显著或极显著影响，对IWUE和纤维上半部平均长度的影响不显著。灌溉定额对铃重、籽棉产量、IWUE、纤维上半部平均长度、长度整齐度指数和断裂伸长率均有极显著影响。种植模式与灌溉定额互作对籽棉产量、IWUE、纤维长度整齐度指数和断裂伸长率的影响显著或极显著，对铃重及纤维上半部平均长度的影响不显著（表3）。

同一种植模式下，铃重随灌溉定额的增加呈增大趋势。同一灌溉定额下，M2处理的铃重均大于M1处理。M2W3处理的铃重最大，较M2W2处理增加11.11%，较M1W3、M1W2、M2W1和M1W1处理分别显著增加14.57%、27.50%、32.83%和51.52%。M1处理下，籽棉产量随灌溉定额的增加呈增加趋势，W3处理的籽棉产量较W1、W2处理分别显著提高13.99%、6.53%。M2处理下，籽棉产量随灌溉定额的增加呈先增加后降低趋势。不同处理的籽棉产量表现为M2W2＞M1W3＞M2W3＞M1W2＞M2W1＞M1W1，M2W2处理的籽棉产量较M1W3、M2W3、M1W2、M2W1和M1W1处理分别显著提高3.26%、8.63%、10.00%、17.17%和17.70%。同一种植模式下，IWUE随灌溉定额的增加呈降低趋势。M1处理下，W1处理的IWUE较W2、W3处理分别显著提高16.90%、31.75%；M2处理下，W1处理的IWUE较W2、W3处理分别显著提高6.37%、39.17%。不同处理的IWUE表现为M2W1＞M1W1＞M2W2＞M1W2＞M1W3＞M2W3，M2W1和M1W1处理的IWUE无显著差异，但均显著高于其他4个处理，M2W2处理的IWUE显著高于M1W2、M1W3和M2W3处理（表3）。

同一种植模式下，纤维上半部平均长度随灌溉定额的增加呈增加趋势。同一灌溉定额下，M2处理的纤维上半部平均长度表现更优。不同处理的纤维上半部平均长度表现为M2W3＞M2W2＞M1W3＞M1W2＞M2W1＞M1W1，M2W3、M2W2、M1W3和M1W2处理间无显著差异，M2W3、M2W2处理的纤维上半部平均长度显著高于M2W1和M1W1处理。M1处理下，长度整齐度指数随灌溉定额的增加而增大；M2处理下，W2处理的长度整齐度指数最大。M2W2处理的长度整齐度指数与M1W3处理无显著差异，较M2W1、M2W3、M1W2和M1W1处理分别显著提高1.46%、1.79%、3.90%和4.75%。M1处理下，W2处理的断裂伸长率最大；M2处理下，断裂伸长率随灌溉定额的增加呈增大趋势。同一灌溉定额下，M2处理的断裂伸长率更大。M2W3、M2W2处理的断裂伸长率无显著差异，二者均显著大于M2W1、M1W3和M1W1处理（表3）。

2.5 基于熵权TOPSIS法的综合评价结果

基于熵权TOPSIS法，灌溉定额、种植密度、株高、茎粗、LAI、LWUE、铃重、籽棉产量、纤维上半部平均长度、长度整齐度指数和断裂伸长率的权重分别为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。各处理的相对贴近度由高到低表现为M2W2＞M1W3＞M2W3＞M1W2＞M2W1＞M1W1，表明M2W2处理的综合表现较优（表4）。

3 讨论

本试验条件下，随着生育进程推进，0～100 cm土层土壤平均含水率呈现波动变化趋势。在水平方向上，越靠近滴灌带的区域土壤含水率越大，与于晓琦等[19]的研究结果相符。在垂直方向上，各处理在花铃期灌溉后0～30 cm土层土壤平均含水率增幅最大，60～100 cm土层的增幅最小，说明灌溉水有效入渗深度在60 cm左右，而大部分棉花主根系主要集中在0～60 cm土层[20]，说明本研究中设计的灌溉定额与当地棉花实际生产情况相符。相同灌溉定额下，花铃期灌溉后等行距（76 cm）种植模式的0～30 cm土层土壤平均含水率高于宽窄行（66 cm＋10 cm）种植模式，可能是因为等行距处理下的棉花种植密度低，棉花对水分的需求相对较低。表明等行距种植模式较宽窄行种植模式具有更好的土壤墒情，在干旱条件下可能利于棉花的生长发育及产量形成，未来还需进一步探究。

本研究表明，种植模式影响棉花生长发育，在相同灌溉定额情况下，等行距种植模式的棉花株高和茎粗优势明显，不同生育时期的株高和茎粗均大于宽窄行种植模式，这与前人的研究结果[21-22]相符。Zuo等[23]研究发现，宽窄行种植模式的行距较小，种植密度较大，不利于棉花进行光合作用；等行距种植模式下具有更优的群体结构，利于合理利用光热资源。本试验条件下，与宽窄行种植模式相比，等行距种植模式下的棉花LAI更大，在3 600 m3·hm－2、4 500 m3·hm－2灌溉定额处理下的Pn和LWUE较高。其中，花铃期M2W2处理（76 cm等行距＋4 500 m3·hm－2灌溉定额）的Pn和LWUE显著高于其他处理。

棉花产量不仅与灌溉定额有关，也与种植模式有关[24]。本试验中，M2W2处理的籽棉产量最高。3 600 m3·hm－2灌溉定额处理下，2种种植模式的籽棉产量相近；4 500 m3·hm－2灌溉定额处理下，等行距种植模式的籽棉产量较宽窄行处理显著增加10.00%，说明该灌溉定额下，76 cm等行距种植模式优于（66＋10）cm宽窄行种植模式。等行距种植模式下棉田通风透光性好，铃重明显优于宽窄行种植模式，本研究的结果与张变兄等[25]的研究结果相符。等行距种植模式下，W2处理的籽棉产量最高，说明过低或者过高的灌溉定额都会使籽棉产量降低，这与白蒙等[26]及王峰等[27]的研究结果相符。等行距种植模式下，灌溉定额3 600 m3·hm－2处理的IWUE最高，灌溉定额4 500 m3·hm－2处理次之；5 400 m3·hm－2灌溉定额处理过高的灌水量不利于高产，IWUE最低。4 500 m3·hm－2灌溉定额处理下，等行距种植模式的IWUE显著高于宽窄行种植模式，这与张文等[28]的研究结果相似。

本研究表明，种植模式、灌溉定额及其互作均对纤维长度整齐度指数和断裂伸长率有极显著影响，灌溉定额对纤维上半部平均长度有极显著影响，与李杰等[24]的研究结果有所不同，考虑到试验环境、供试品种、试验方法等的不同，后续可选择多个棉花品种并开展多年多点的试验进一步分析。

4 结论

相同灌溉定额下，花铃期灌溉后M2处理的0～30 cm土层土壤平均含水率高于M1处理。在相同灌溉定额下，M2处理的株高、茎粗和叶面积指数均大于M1处理；在相同种植模式下，不同灌溉定额处理的株高、茎粗和叶面积指数表现为W3＞W2＞W1。花铃期M2W2处理的叶片净光合速率和叶片水分利用效率显著高于其他处理。M2W2处理的籽棉产量最高，纤维品质也较优，灌溉水利用效率显著大于M1W2、M1W3和M2W3处理。熵权TOPSIS法评价结果表明，M2W2处理的综合表现最优。综上，推荐当地棉田采用灌溉定额为4 500 m3·hm－2的76 cm等行距种植模式。

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（责任编辑：王小璐 责任校对：秦凡）