乌鲁木齐晚报讯(全媒体记者江斌伟报道)近日,自治区农业科学院农业资源与环境研究所农业水资源高效利用创新团队再添科研新成果,一项聚焦干旱区机采棉科学水肥管理的研究,成功刊发于国际学术期刊《农业与食品研究杂志》(Journal of Agriculture and Food Research,影响因子IF=7.2),为新疆棉田节水、节肥、增产提供了标准化实操方案。
本次发表论文题为《基于熵权-TOPSIS模型的膜下滴灌机采棉水肥管理优化研究》(Optimization of water-fertilizer management for machine-harvested cotton under mulched drip irrigation using Entropy-TOPSIS analysis)。针对新疆干旱区机采棉种植普遍存在的水肥配比模糊、凭经验施肥灌水、资源浪费、产量不稳等生产痛点,科研团队开展系统性田间试验,精准破解棉田提质增效难题。
研究团队连续两年开展大田定点试验,采用分步优化的科学思路:先筛选出棉花生长最适合的氮、磷、钾肥料配比,再固定磷、钾肥最佳用量,重点开展灌溉水量与氮肥用量的耦合配比试验。同时利用熵权-TOPSIS综合评价模型,结合棉花产量、养分利用率、水分利用效率等多项核心指标,对不同水肥方案进行全方位、客观化评估,杜绝单一评判造成的偏差。
试验结果明确了棉花生长的关键管理节点:棉花养分积累的高峰期集中在花铃期,是水肥调控的黄金时期。适度灌溉搭配科学施氮,能够有效促进棉铃等生殖器官养分积累,显著提升棉花产能。
数据显示,优化水肥管理后,籽棉产量较单纯节水种植模式提升28.4%,氮肥利用率提升至48.0%,实现了高产与高效双赢。
团队通过多组试验对比,敲定北疆机采棉最优水肥方案:施氮量270kg/hm²、按100%作物蒸散量灌溉,灌溉总量345mm。研究同时证实,水肥施用存在“最优阈值”,并非越多越好。过量灌水、施氮不会继续增产,反而会降低水肥利用效率,造成资源浪费,还会加剧土壤盐渍化,不利于棉田可持续种植。
该研究成果精准适应北疆盐渍化棉田种植现状,可直接应用于当地机采棉田间精准管理,为广大棉农提供简单可行的种植标准。此外,研究采用的熵权-TOPSIS评估方法,适用性广,可为干旱、半干旱地区各类农作物的农艺措施优化与综合效果评估,提供成熟的技术方法参考。
该论文由自治区农业科学院农业资源与环境研究所独立完成,吴常雪博士为论文第一作者,谢香文研究员为通讯作者,自治区农业科学院为第一完成单位。此项研究得到农业科技创新稳定支持项目、新疆维吾尔自治区重大科技专项支持。