基于多目标优化的北疆滴灌棉花水氮耦合效应研究

来源：江苏农业科学杂志2026年第第3期北京时间：

作者：姜振亚;林丽;曹伟;陈单单;杨家云;俞丹丹

单位：新疆农业大学水利与土木工程学院，新疆乌鲁木齐 830052

摘要：为探究北疆膜下滴灌棉花水氮耦合效应，优化水氮管理模式，以NH12026号为供试棉种，采用随机化双因素设计，设置4个不同施氮量水平240、280、320、360 kg/hm2和3个依据作物实际蒸发蒸腾量与降雨量差值(W=ETcc-P)确定的不同灌溉量水平0.8、1.0、1.2 W，分析不同水氮调控下棉花产量指标、经济指标、耗水规律及水氮利用效率的响应特征。结果表明：籽棉产量随灌溉施氮量增加呈先增后降的变化趋势，W2N3处理综合表现最优，籽棉产量达7 902.27 kg/hm2，经济效益16 551.7 元/hm2；全生育期耗水量449.93~622.36 mm，其变化特征随灌溉量增加而明显增加，随施氮量增加呈先增后减的变化趋势；水分利用效率WUE与灌溉水利用效率IWUE受水氮调控作用显著，W2N3处理达到最大，分别为1.46 kg/m3和1.82 kg/m3，较最低处理分别提升39.1%和45.6%；氮肥偏生产力NFP与施氮量呈极显著负相关关系(P<0.01)，低氮W2N1处理最优，为30.17 kg/kg；最终基于多目标优化确定灌溉量42066~45410 mm、施氮量27306~314 kg/hm2可协同提升籽棉产量、经济效益及水氮利用效率，达到产量-收益-资源综合最优目标，为北疆膜下滴灌棉花水氮管理方案提供理论依据。

关键词：膜下滴灌;水氮耦合;产量指标;经济指标;耗水规律;水氮利用效率;多目标优化