1水分条件对土壤贮水量的影响
1．1覆膜平播未遮雨棉花的水分变化
全生育期降雨情况见图2。由图3可以看出，覆膜平播高水、中水及低水处理在棉花生长的整个生育期内1m土层贮水量变化趋势相同，大致为先降低，再升高，最后又降低。高水处理贮水量最高，中水与低水处理较接近。3种处理1m土层贮水量在苗期(5月8日－6月17日)呈下降趋势，这是由于黑龙港流域时值干旱多风季节，土壤初始含水率较高，可供蒸发的水分充足，导致贮水量得到相同程度的减少。低水处理土壤含水率相对较低，供水不足阻碍了棵间蒸发，使得低水处理的贮水量与中水接近。6月8日84mm的降雨，使3种处理的土壤贮水量有了较大幅度的提高。蕾期(6月27日－7月17日)是棉花对水分需求较大的时期，此时1m土层贮水量变化剧烈，主要原因是随着气温的升高，棉花腾发量增加及该时期本地区降雨频发，降雨量大。6月19日降雨量高达157mm，使未遮雨各处理的土壤含水率达到了一致的水平，从而各处理的贮水量接近。花铃期(7月22日－9月9日)黑龙港流域降雨较多，各处理的土壤含水量有上升趋势，波动幅度较蕾期小。进入吐絮期(9月14日－10月14日)后，各处理贮水量逐渐减少，变化幅度相对较缓。总体来看，未遮雨覆膜平播高水处理能使土壤贮水量保持在一个较高的水平。
1．2覆膜平播遮雨棉花的水分变化
由图4可知，3种处理的土壤贮水量变化趋势基本一致，各处理的1m土层贮水量大小顺序是:高水＞中水＞低水。虽然覆膜平播低水处理的土壤含水量低于其他2种处理，但可以使土壤水分保持在一个比较稳定的水平。苗期3种处理的土壤贮水量差异较小。蕾期与花铃期补灌水加剧了土壤贮水量的波动幅度，但变化趋势一致，灌水后，土壤含水量急剧上升。随着气温升高，棉花腾发量增大，消耗了大量土壤水分，低水处理由于土壤含水量较少，抑制了植株腾发量，使得整个生育期变化趋势较缓。进入吐絮期后，降雨量减少，高水与中水处理的土壤水分随着植株的消耗，与低水处理的差距减小。由遮雨与未遮雨条件下各处理1m土层贮水量在蕾期和花铃期波动较大，可以看出蕾期和花铃期是棉花的需水关键期，若此阶段缺水，将会对植株生长产生影响。
2栽培方式对土壤水分分布的影响
气象条件、作物生长情况、土壤水分供应以及地面覆盖是影响土壤水分消耗的主要因素。此外，不同栽培方式也会造成田间腾发量大小不一，进而导致耕作层土壤水分出现显著变化。4种处理的播前灌水量虽然不同，但是灌溉水量是根据测得的土壤实际含水率，计算达到某一含水率水平要求的灌水量，所以理论上，灌水后此4种处理的初始含水率是相同的。本试验中，此4种处理的灌水量均选择高水处理。图5表明，随着时间的变化4种栽培方式的土壤贮水量变化趋势一致，都是先减小后增大，再减小。整个生育期各处理的1m土层贮水量大小顺序为:覆膜＞不揭膜＞膜沟＞不覆膜。由于覆膜与不揭膜处理的地膜阻碍了土壤水分的消散，故土壤含水量较高。花铃期未对不揭膜处理灌水导致此时的土壤贮水量比覆膜平播低。而膜沟经过起陇处理，扩大了表层土壤与大气的接触面积，且疏松了土壤颗粒结构，使土壤颗粒之间的水分涵养能力降低，并且随着气温的升高，土壤水分较快散失。不覆膜处理1m土层贮水量始终处于相对最低的水平。由整个试验阶段覆膜平播的土壤贮水量高于其他栽培方式，可以看出覆膜平播的保墒性较优，因此在干旱缺水的黑龙港流域采用覆膜平播能使棉花处于较佳环境中生长。
3水分条件对棉花株高的影响
(1)覆膜平播未遮雨棉花各水分处理对株高的影响。试验定期观察了水分不同时覆膜平播棉花的生长状况，株高变化情况见图6。由图可知，各处理的变化趋势相同，苗期棉花生长速度较缓，蕾期生长迅速，花铃后期随着植株的逐渐衰老，株高增长速度也降低。覆膜平播条件下，苗期高水与中水处理株高基本一致，说明初始土壤水分的差别并没有对各处理株高产生明显影响。蕾期降雨量较多，对低水、中水处理进行了补偿，使得各处理在相当长的时间内土壤含水率相同，此阶段也是植株生长的关键时期，株高增长速率较大，花铃期高水与中水处理的株高差别不大，但明显高于低水处理。(2)覆膜平播遮雨各水分处理对株高的影响。通过对遮雨与未遮雨条件下棉花的株高变化过程进行分析，发现整个生育期，高水处理高于其他2种处理。苗期各处理的株高都出现缓慢增长趋势;进入蕾期后，棉花生长速度明显加快，株高长势幅度较大。随着棉花的生长，对水分的需求越来越大，水分因素成为制约棉花快速生长的关键因素，各处理间株高逐渐出现差异，方差分析发现，水分对株高增长影响不显著。由于覆膜平播未遮雨条件蕾期降雨量较多，各处理间水分差异不大，导致遮雨条件下各处理间的差异大于未遮雨条件(见图7)。
4栽培方式对棉花株高的影响
整个生育期内4种不同栽培方式的株高变化趋势相同(见图8)，但随着棉花的生长，各处理间的差异逐渐增大。苗期膜沟、覆膜、不揭膜3种栽培方式的株高相差不大，但都略高于不覆膜栽培方式，这是由于黑龙港流域春季干旱多风，不覆膜栽培土壤水分蒸发迅速，土壤含水率快速下降，导致棉花发芽出苗和生长的水分条件相对较差。土壤含水量始终低于其他3种处理，植株生长所需水分供应不足，抑制了棉花的快速生长。蕾期各处理均进行了补水灌溉，不覆膜处理的水分胁迫状况得到较大改善，其增长速度甚至高于膜沟与不揭膜处理。花铃后期株高增长速度逐渐减缓，同时4种栽培方式的株高差异也最为明显。覆膜平播由于保墒性较好，使得棉花能在水分与温度适宜的环境中生长，故而植株最高。
5产量分析
从试验数据来看，遮雨产量略高于未遮雨情况，这是由于花铃期阴雨天较多，未遮雨棉田湿度过大，引起烂铃，进而影响棉花产量。未遮雨情况下，覆膜平播高水灌溉方式下皮棉产量最高，最低为低水处理，而遮雨条件下高水处理产量最低，低水处理最高。说明棉花是耐旱、忌渍型作物，所需水量较少。通过对遮雨与未遮雨各处理进行方差分析，发现各处理间皮棉产量差异不显著。但遮雨与未遮雨覆膜平播低水处理的水分利用效率最高，遮雨低水处理达到了2．33kg/(hm2•mm)。不同栽培方式皮棉产量见表4，其大小顺序为:覆膜＞膜沟＞不揭膜＞不覆膜。从方差分析的结果来看，各处理间差异不显著。但从水分利用效率来看，覆膜平播水分利用效率最高。综合考虑产量和灌溉水利用率，建议黑龙港流域采用覆膜平播低水灌溉方式种植棉花。
6结语
(1)在各栽培方式中，覆膜平播的土壤贮水量高于膜沟栽培、不揭膜平播及不覆膜平播。(2)覆膜平播的保墒性较优，在干旱缺水的黑龙港流域采用覆膜平播能使棉花处于较佳环境中生长。(3)覆膜平播各水分处理和不同栽培方式中皮棉产量差异不大，但遮雨与未遮雨覆膜平播低水处理的水分利用效率最高，遮雨低水处理达到了2．33kg/(hm2•mm)。从产量和灌溉水利用率方面综合考虑，建议黑龙港流域采用覆膜平播低水灌溉方式种植棉花。
作者：杨静平 缴锡云 刘懿 顾晶 单位：河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室
