近日，郑州大学农学院棉花智慧栽培团队开展了基于智慧农业技术手段的不同麦棉种植模式下土壤水分变化和棉花耗水特征的研究，该研究使用高时空分辨率的传感器技术结合地统计学分析研究了不同种植模式棉田土壤水分的时空变异性、棉花的生长发育及其关系。相关研究结果以“Adopting different cotton cropping systems may regulate the spatiotemporal variation in soil moisture and affect the growth, WUE and yield of cotton”为题发表在国际权威学术期刊《工业作物与产品（Industrial Crops & Products）》上。

棉花是世界上最重要的工业原料作物之一，而全球约70%的棉花生产都面临着干旱的风险。由于全球气候变化，高温和干旱的发生更加频繁，有效利用水资源对优质棉花生产至关重要。采用不同的棉花种植模式是一种有可能协调生产和生态，促进棉花生产中水资源高效利用的农艺措施。麦套棉、麦后直播棉和棉花单作是中国黄河流域棉花的主要种植模式，研究不同模式下土壤水分动态与作物生长发育动态及其交互作用，对棉花生产的绿色、高效和可持续发展具有重要意义。

研究发现，麦棉种植模式会改变棉花各生育时期以及不同深度土壤水分的时空变异性与特征，麦棉两熟制相较单作的产量限制是由于其根系小、吸水能力弱。麦后直播棉根的最大生物量小，在湿润地区水分利用率高，而麦套棉具有更大的根系，在干旱和湿润的气候地区下都可以推广。本研究是气候智慧型农业的重要实践，对旱地棉花生产有重大参考价值，本研究的方法和结果也能为棉花智慧栽培和精准农业提供理论支持。

郑州大学农学院硕士研究生吴沣槭和博士研究生杨北方为论文第一作者，陈杰教授和李亚兵教授为论文通讯作者。棉花生物学国家重点实验室郑州大学基地为第一完成单位。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2022.115259