化学封顶是实现新疆植棉全程机械化的重要技术,能减轻人工劳动强度,降低植棉成本,解决人工打顶季节性劳动力紧缺、费工费时等问题。前人关于化学封顶对棉花冠层结构及产量形成等方面的影响已有较多研究,但关于灌水量对化学封顶棉花产量形成及生理响应等方面的研究较少。因此,本研究采用裂区试验设计,灌水量设置为主区,分别为5650 m~3/hm~2、4400 m~3/hm~2、3150 m~3/hm~2(化学封顶后进行灌量差异处理,在此前灌量一致),打顶方式为副区,分别为化学封顶、人工打顶和不打顶。研究不同灌水量对化学封顶棉花生长发育、产量与品质形成、株型塑造及生理特性等方面的综合影响,以期为北疆化学封顶棉花配套灌水技术提供一定理论依据。主要研究结果如下:1.在相同灌量条件下,化学封顶棉花生育后期(打顶32 d以后)叶面积(LAI)指数均高于人工打顶,地上部分及生殖器官干物质快速积累时间(△t)较人工打顶分别延长11 d、9 d,有利于光合产物积累。在相同灌水量下,化学封顶棉花霜前花率及衣分均低于人工打顶,单铃重和籽指都大于人工打顶及不打顶棉花,在中低灌量下籽棉产量基本与人工打顶持平,高灌量条件下比人工打顶籽棉产量低555.15 kg/hm~2,中灌量到高灌量化学封顶籽棉产量仅提高101.20 kg/hm~2,显著小于人工打顶产量提升值675.54 kg/hm~2。化学封顶棉花纤维品质与人工打顶相差不大,但在中低灌量条件下马克隆值优于人工打顶。2.不同打顶方式对棉花的株型塑造具重要影响,而灌水量只在一定程度上改变不同打顶方式棉株果枝长度及结铃空间分布。化学封顶棉花的株型控制能力强弱与灌量呈负相关,随着灌水量的增高,化学封顶对株高和果枝长的抑制作用减弱。在相同灌量条件下,化学封顶棉花的节间长、果枝长及叶枝长均显著小于人工打顶和不打顶棉花,并对株高及顶部果枝控制效果明显,株高较不打顶棉花缩短18%~26%,顶部果枝长度较不打顶棉花缩短48%~51%。内围铃是化学封顶棉花产量构成的主要因素,各果枝第一果节结铃占全株结铃61%~82%高于人工打顶的44%~61%,且随着灌水量的减少,结铃位会朝植株下部及靠近主茎的果节位移动,以获得充足养分,确保棉铃正常生长发育,减少因灌水量缺失造成的减产。化学封顶能最大限度减少顶部果枝长度及顶部无效果枝的生长,避免养分浪费,提高棉花产量,同时,化学封顶塑造的紧凑型株型和合理的结铃空间分布。3.在不同灌量下,化学封顶均能提高棉株叶绿素含量,且化学封顶棉株的超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)的活性表达与灌水量成正相关,化学封顶棉株丙二醛(MDA)含量浓度较人工打顶低,与SOD和POD活性表达同步。在不同灌量下,化学封顶棉花渗透调节物质脯氨酸PRO均有较好的调节能力,但可溶性糖(SS)及可溶性蛋白(SP)却表现为在高灌量条件下有较好的调节渗透势及膨压的作用,而在中低灌量条件下其调节能力弱于人工打顶。