膜下滴灌模式在南疆地区的长期应用,使得残膜污染问题愈加严重,基于长远的土壤质量稳定考虑,推广无膜滴灌棉花栽培模式将有可能成为解决南疆棉田地膜残留污染的有效途径。因此,针对未来无膜滴灌棉花大面积推广应用的需求,本文于2018-2019年在农业农村部作物需水与调控重点实验室和新疆生产建设兵团第一师阿拉尔市水利局灌溉试验站开展室内和田间试验,研究了水热盐等环境因素对棉种萌发特性的影响,探讨了滴灌带布置方式及灌水定额对无膜滴灌棉田土壤水热盐分布特征、棉花耗水特性、生长发育及产量品质的影响,主要研究结果如下:(1)中棉“619”和新陆中“37”对温度均有较高的要求,萌发指标均随温度的增加而增加。而中棉“619”耐盐及抗旱性均优于新陆中“37”,萌发指标均随盐分的增加而减小,但随水分的增加呈波动变化。其中温度对于种子萌发的影响达到极显著水平(P<0.01),盐分达到显著水平(P<0.05),而水分及交互作用(一级交互)未达到显著水平。适于无膜滴灌的棉种中棉“619”萌发适宜的温度为25℃,盐分区间为0.1-0.4%,水分区间为7.5-15%。(2)无膜滴灌棉田土壤水热盐分布特征为:土壤含水率的变化周期与灌水周期相一致,土壤盐分及温度则与之相反。2带4行滴灌带布置方式棉花宽、窄行土壤含水率均高于1带4行,而土壤盐分及温度均低于1带4行。随着灌水定额的增加,土壤含水率呈增加的趋势,而土壤盐分及土壤温度呈减小的趋势,且灌溉定额越大,脱盐效果越好,温度降低越明显。同时,膜下滴灌处理的土壤水热盐变化规律与无膜滴灌处理相同,但土壤水分、温度及脱盐率均高于无膜滴灌处理。(3)无膜滴灌棉花耗水特性为:棉花苗期日耗水强度较低;进入蕾期,日耗水强度明显增加,并达到最大值;至花铃期,日耗水强度略有降低。2带4行滴灌带布置方式棉花耗水略高于1带4行,且随着灌水定额的增加而逐渐增加,灌水定额为27 mm、36 mm、45 mm、54 mm和63 mm棉花耗水量分别为334.42 mm、412.73 mm、489.19 mm、561.57 mm和639.81 mm,其中无膜滴灌36 mm和54 mm处理棉花耗水量较膜下滴灌36 mm处理分别增加了0.51%和36.75%。(4)无膜滴灌棉花适宜的滴灌带布置方式为2带4行布置。2带4行滴灌带布置方式棉花株高、叶面积、地上部干物质积累量、产量构成因素及水分利用效率均高于1带4行滴灌带布置。2带4行滴灌带布置方式的籽棉产量为5122.91 kg/hm~2,水分利用效率为1.14 kg/m~3,而滴灌带布置方式对棉花品质的影响不显著。(5)无膜滴灌棉花适宜的灌水定额为54 mm,灌水次数为10次。棉花株高、叶面积、地上部干物质积累量及产量构成因子均随灌水定额的增加呈先增加后减小的趋势,其中灌水定额为54 mm时,籽棉产量达5999.49 kg/hm~2,水分利用效率则随着灌水定额的增加而逐渐减小,灌水定额为27 mm时最大,为1.69 kg/m~3,而棉花品质随着灌水定额的增加略有提高。无膜滴灌棉花产量及棉花水分利用效率均低于膜下滴灌,分别减小了14.25%和14.04%,但是提高无膜滴灌棉花灌水定额,棉花产量仅减少了2.54%