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我国是世界上淡水严重缺乏的国家。如何实现既少用水，又能满足棉花的生长需求？这就需要在提高灌溉水利用率上做文章。“一项好的灌水技术不仅要达到简化、省工、节水、节能的效果，还要增产增收，至少不能减产降质。”董合忠对节水灌溉有着准确的定位。
创新团队在节水灌溉研究实践中发现，西北内陆棉区灌水量比传统饱和灌溉减少20%的情况下，采用分区滴灌的棉花产量基本不减，但常规的灌溉就会大幅度减产。这个现象让创新团队找到了研究的线索。他们利用嫁接分根系统准确模拟了分区灌溉，发现分区灌溉诱导棉株地上部大量合成茉莉酸，并作为信号分子经韧皮部运输到灌水侧根系，促进RBOHC基因表达，增加了该侧根系中过氧化氢含量，从而提高了灌水侧根系的吸水能力和水分利用率。
随着攻关的深入，创新团队不仅揭示了棉花适应分区灌溉的生理学机制，还摸清了西北内陆棉区次生盐碱地分区滴灌诱导根区盐分差异分布、减轻盐害的机理，也为他们对不同棉区实施新型灌溉技术找到了“对症下药”的“良方”。
以新疆为主的西北内陆棉区，创新团队采用了膜下滴灌技术，实现了地膜覆盖栽培与地表滴灌相结合、亏缺灌溉与水肥协同前移相结合。“该模式不仅节水，而且省肥显著，还特别适用于机械化大田作业，使棉花的轻简化种植迈上了一个大台阶。”董合忠介绍说。