水氮耦合效应直接影响棉花的产量和品质,本文结合新疆棉花膜下滴灌生产实际,开展两种施肥方式(施肥方式F1:氮磷钾肥全部生育期追施,施肥方式F2:磷钾肥播前基施氮肥生育期追施)下的水氮耦合效应及调控研究,对提高新疆棉花膜下滴灌水氮利用率具有重要意义。主要研究成果如下:　　(1)在相同的灌溉定额和施氮量下,施肥方式 F1棉花苗期~蕾期天数较施肥方式F2延迟,现花期~盛铃期之间的持续天数缩短,吐絮期提前。两种施肥方式下,当灌溉定额为3900 m3·hm-2施氮量为300 kg·hm-2时,棉花现花期提前而盛铃期延迟,维持了较长时期的叶绿素含量。高灌溉定额和施氮量能促进棉花株高的增加,但茎直径出现了减小的趋势。棉花适宜的株高应控制在78 cm左右,施肥方式F1和F2适宜的叶面积指数分别为3.98和4.25。　　(2)随着施氮量的增加,棉花营养器官干物质量增加,而生殖器官干物质量呈先增加后下降的趋势,导致生殖器官/营养器官值降低。高灌溉定额下棉花营养生长过旺,光合产物在生殖器官的分配率降低。两种施肥方式下,当灌溉定额为3900 m3·hm-2施氮量为300 kg·hm-2时棉花光合速率较高,地上部分干物质积累的最快时期提前且关键时期持续天数延长,增加了蕾、铃干物质的积累量,生殖器官/营养器官值达到最高,施肥方式F2棉花生殖器官/营养器官值高于施肥方式F1。灌溉定额为3300 m3·hm-2在一定程度上可促进棉花根系的发育,增加根冠比,灌溉定额为4500 m3·hm-2促进了地上部分较发达而降低了根冠比,增加施氮量根冠比降低。施肥方式F1和F2适宜的根冠比分别为0.109和0.107。　　(3)施肥方式 F1和 F2棉花全生育期平均耗水量分别为495.07~547.52 mm和485.91~541.68 mm。施肥方式F2下,灌溉定额为3900 m3·hm-2施氮量为300 kg·hm-2时水分利用效率达到最高为1.45 kg·m-3,较施肥方式F1提高14.17％。过低的灌溉定额和施氮量会导致棉花吸氮量和氮肥利用率的显著降低,增加施氮量棉花吸氮量显著增加但土壤氮素残留和损失量增加,降低施氮量减少氮素损失的效应高于降低灌溉定额。在相同的灌溉定额或施氮量下,施肥方式F2土壤氮残留和氮损失量较F1平均降低4~6%,在灌溉定额为3900 m3·hm-2施氮量为300 kg·hm-2时棉花氮肥利用率达到最高为45.85%,较F1提高5.16%。灌溉定额对棉花水分利用效率及氮肥利用率的影响效应高于施氮量。　　(4)过低或过高的灌溉定额和施氮量造成棉花有效铃数和单铃重的减小,蕾铃脱落率增加,导致产量下降。施肥方式F2下,灌溉定额为3900 m3·hm-2施氮量为300 kg·hm-2时棉花产量达到最高为6992.33 kg·hm-2,衣分率达到43.40%,分别较 F1提高3.69%和1.30%。灌溉定额对产量及产量因素的影响效应高于施氮量。在灌溉定额为3300 m3·hm-2下增施氮肥,棉花品质指标纤维长度、整齐度指数、马克隆值、断裂比强度逐渐增加但不显著,在灌溉定额为3900 m3·hm-2和4500 m3·hm-2下增施氮肥,上述指标呈先增加后下降的趋势,在施氮量为300 kg·hm-2时最高,棉纤维伸长率均随着施氮量的增加而先增加后下降。施肥方式F2棉纤维品质优于F1。　　(5)在建立了灌溉定额、施氮量与棉花产量和品质(纤维长度、马克隆值)之间量化关系的基础上,以净效益最大为目标,构建了水氮优化调控模型;以产量最大和品质(纤维长度、马克隆值)最优为目标,构建了水氮调控的多目标优化模型;求解这两个二次规划模型,可获得两种施肥方式下的优化调控方案。分析对比优化调控方案,施肥方式 F2方案优于施肥方式F1方案。　　(6)植物生长调节剂多效唑与促根剂混合随水滴施可促进棉花的生长发育,地上部分总干物质、茎叶干物质和蕾铃干物质生长的最快时期均较单独施用缩节胺、多效唑、促根剂提前,关键期持续期长,提升了生殖器官/营养器官值。多效唑与促根剂混合施用处理棉株冠层结构合理,蕾铃脱落率分别较缩节胺处理、多效唑处理、促根剂处理降低了4.70%、1.89%、1.02%,产量达到了7343.11 kg·hm-2,显著提高了棉纤维马克隆值和断裂比强度,不同植物生长调节剂下棉纤维长度、整齐度指数、伸长率和衣分率变化不大,没有形成显著的差异。