- 引言 土壤盐渍化和水资源短缺是限制干旱半干旱地区农业生产力的两个主要因素（Yan等，2021）。全球超过4.12亿公顷的耕地据报受到土壤盐渍化影响，约占可用耕地的20％，但估计这一数字在2050年可能会增加50％（Montanarella等，2015；Nachshon，2018；Wang等，2020a）。随着人口快速增长、淡水供应有限和灌溉不足，在半干旱地区保证农业可持续性正面临越来越多的全球挑战（Li等，2021）。因此，在确保充分的作物产量的同时提高灌溉水利用效率、平衡土壤盐度并提出科学有效的灌溉管理体系具有重要意义。 棉花是世界上最重要的纤维作物和油料作物，为全球纤维来源提供约35％（Abdelraheem等，2019）。由于中国是世界上最大的原棉生产国，新疆自2000年以来一直是中国最大规模、最高质量的棉花生产基地之一。其中，2014年产量达到4.51×106吨，占全国总产量的73％（Li等，2020c；Tian等，2017a）。光和热资源对棉花非常重要，作为一种中等耐盐植物，棉花对土壤水分和盐度状态敏感（Abdelraheem等，2019；Liu等，2012b）。为了确保高产棉花，当地农民经常采用广泛的灌溉和施肥管理。由于过度施用水和化学肥料导致土壤结构被破坏、温室气体排放显著增加并且土壤二次盐碱化问题严重（Bai等，2021；Kuang等，2018）。更甚者是，这种不合理的田间生产方式损害了棉纤维质量而没有增加籽棉产量，进一步降低了其经济效益（Ballester等，2021；Tian等，2017a）。灌溉的主要目的是为棉花提供其正常生理活动所需的水分（Zhang等人2022年）。然而，在超过植物需求或土壤持水能力时可能会降低其水分生产率，并导致不必要的资源浪费（Jabeen等人2022年；Matteau等人2022年）。随着水分压力的加剧，这种广泛使用农业用水的方式需要重新考虑。 灌溉是保证干旱半干旱地区作物生产的关键因素。适当的灌溉不仅可以增加籽棉产量、强化棉花碳同化，还可以避免棉叶和枝条过多消耗能量，从而促进种群产量的增加，有效避免机械收获损失和减少落叶剂的使用以及纤维损伤（Tian等，2018, 2017b）。在干旱地区，不足的灌溉也会降低棉花产量、导致土壤盐累积、引起干热协同效应，并使棉花更容易受到干旱影响（Edde，2022；Sconiers和Eubanks，2017）。Himanshu等人（2021）表明，在不同生长阶段优化灌溉计划对最大化水分生产率、籽棉产量和净收入具有重要意义。Ale等人（2020）表明，农民可以调整灌溉时间和每次灌溉用水量，在不降低灌溉水利用效率的情况下实现更高的棉籽产量。 植物蒸腾或土壤湿度可以用于制定棉花灌溉策略（Hou等人，2022；Ma等人，2022）。虽然参考作物蒸发和作物系数被广泛用于确定灌溉计划，但这种方法主要基于作物品种、生长期和气候变化（Liu等人，2021）。该方法仍存在许多问题，很难响应不同土壤质地（Li等人，2021）。近年来，如土壤水势或土壤含水量等土壤水分状态已广泛用于灌溉调度，能够很好地确定灌溉时间和灌溉量（Li等人，2020a, 2022b）。 Ning等人（2021）以作物蒸散量为基础设置了三个灌溉间隔5、7和10天以及六个不同的灌溉量优化棉花灌溉。Liu等人（2022）通过植株水分亏缺指数改进了盐碱棉田的灌溉调度。Meng等人（2023）基于根系分布优化了灌溉方案。这些结果表明，在受盐胁迫的区域，最优灌溉调度是一种有效和经济的方法，但这些方法并不一定普遍适用或易于使用。目前，已经研究了不同作物如番茄、马铃薯和小麦根区水势（SWP）阈值对灌溉的响应，提出了适宜的SWP阈值（Li等人，2022a；Matteau等人，2022；Wang等人，2011；Zhang等人，2021）。Saidi等人（2010）发现在-40至-60 kPa之间小麦幼苗根表面积最大，而SWP低于-60 kPa时小麦幼苗的根长度显著下降。华北平原的一项研究表明，在-25 kPa SWP时作物蒸散量显著增加，并且是土豆生产中设置最强大的因素，而SWP低于-45 kPa会导致块茎肿胀率急剧下降（Wang等人2007年）。Zheng等人（2013）表明，在-30到-40 kPa时番茄产量可以更高。当SWP低于-40 kPa时，产量显著降低但果实质量更好。 路径分析可以解释和量化对基本变量的直接和间接影响，从而得出更可靠和合理的结果。Li等人（2020b）使用路径分析定量描述了不同因素对灌溉水需求的影响，并提出利用种植结构减少灌溉用水量。Gong等人（2020b）使用路径分析分析了不同灌溉处理对植物蒸腾的影响因素。Tao等人（2021）发现蒸发散是决定产量的关键组成部分，在路径分析中具有最高的直接系数和贡献率，并应在关键生长期进行灌溉和适当施氮。然而，各种土壤水势阈值对滴灌棉花的土壤盐度、籽棉产量和水分生产率的影响尚不清楚。更重要的是，盐碱土壤中的土壤水势受到土壤溶质的影响，这增加了灌溉策略不确定性。有必要进一步探索不同土壤水势阈值对土壤水、热和盐变化以及籽棉产量的数量影响，找出最关键因素和最限制因素棉花生产。因此，本研究旨在
