作為全球棉花產量四分之一的產地，我國新疆的棉花生產長期面臨“十年九旱”的水資源挑戰。近日，西北工業大學團隊在《Frontiers in Agricultural Science and Engineering》發表研究，通過模擬兩種氣候變化情景發現，到2090年代新疆棉花水足跡（生產每噸棉花消耗的水資源量）可能減少35.7%，其中噴灌技術節水潛力最大，降幅可達40.1%。這一發現為干旱地區農業應對氣候變化提供了新參考。

新疆棉花的“水賬本”：藍水占比超八成，干旱壓力加劇

棉花是新疆農業的“支柱產業”，但當地年均降水量僅135毫米，蒸發量卻高達1080毫米，生產嚴重依賴灌溉。研究以2000-2018年為基準期，測算出新疆棉花水足跡為4264立方米/噸，其中藍水（地下水、地表水等灌溉用水）占83%，相當于每噸棉花要消耗約4個標準游泳池的地下水，而綠水（天然降水）僅占17%。

氣候變化正讓情況更復雜。研究預測，到2090年代，新疆年蒸發量將增加14.3%，降水卻減少16.4%，干旱趨勢加劇?！熬拖窠o本就缺水的‘水缸’開了個更大的口子，”團隊成員解釋，“但高濃度CO?會像‘植物加濕器’，讓棉花葉片氣孔關閉，減少水分蒸發，反而可能降低整體水足跡?！?/p>

兩種氣候情景下：水足跡最多降35.7%，噴灌技術“領跑”節水

研究模擬了兩種共享社會經濟路徑（SSP）情景：SSP2-4.5（中等排放）和SSP5-8.5（高排放）。結果顯示，到2090年代，新疆棉花水足跡在SSP2-4.5情景下減少19.3%，在SSP5-8.5情景下減少35.7%。藍水足跡雖整體下降，但占比小幅上升3.4%，意味著棉花生產對地下水的依賴更強；綠水足跡則銳減47.2%，反映降水對棉花的補水作用進一步減弱。

不同灌溉技術中，噴灌（通過噴頭均勻噴水）表現最優，在SSP5-8.5情景下節水40.1%，遠超溝灌（17.8%）和滴灌（33.7%）?！皣姽嘞瘛珳柿茉　?，減少水分蒸發和深層滲漏，而溝灌像‘大水漫灌’，浪費較多，”研究指出，目前新疆滴灌普及率較高，但噴灌在極端干旱情景下的節水優勢更明顯。

南北疆差異顯著：北疆水足跡降得多，南疆干旱壓力更大

空間分布上，北疆棉花水足跡降幅大于南疆。在SSP5-8.5情景下，北疆部分地區水足跡減少超40%，而南疆降幅多在30%左右?！氨苯窘邓远啵珻O?施肥效應疊加溫度適宜，減產風險??；南疆更干旱，蒸發加劇可能抵消部分節水效果，”團隊分析。

不過研究也有局限：模型假設灌溉技術、棉花品種不變?，F實中，若結合耐旱品種培育、智能灌溉等，節水潛力可能更大。例如，已有研究顯示，高產品種可提高單產，間接降低單位水足跡。

應對氣候變化：從“節水技術”到“綜合管理”

研究建議，未來新疆棉花生產需“兩手抓”：短期推廣噴灌等高效灌溉技術，長期結合品種改良和氣候適應性管理。“就像給棉花‘穿上節水衣’，同時‘鍛煉’它的耐旱能力，”團隊強調，這不僅關乎棉花產業可持續性，也是我國西北干旱區農業應對氣候變化的縮影。

來源: 農業科學與工程前沿