为探明新疆北疆地区膜下滴灌棉花生育期较优水氮施量和最佳施肥策略,本文开展了以下2个方面的研究内容:(1)2018年,进行灌溉施肥试验,设置灌水量(W1:5250 m~3/hm~2、W2:4500m~3/hm~2、W3:3750 m~3/hm~2、W4:3000 m~3/hm~2)和施氮量(N1:300 kg/hm~2、N2:262.5 kg/hm~2、N3:225 kg/hm~2),研究不同水氮施量对棉花生长及土壤水氮分布特征的影响,得出较优水氮施量组合;(2)基于2018年灌溉施肥试验得出的较优灌水量和施氮量组合,2019年进行施肥策略试验,设置全生育期固定施肥时段(T1:灌水0.5 h后施肥、T2:灌水2 h后施肥、T3:灌水3 h后施肥、T4:灌水4 h后施肥)和变换施肥时段(T5:蕾期灌水4 h后施肥,花期灌水3 h后施肥,铃期灌水2 h后施肥;T6:蕾期灌水3 h后施肥,花期灌水2 h后施肥,铃期灌水0.5 h后施肥)。变换施肥时段T5、T6处理设置施肥流量(F1:3.8 L/min、F2:6.1 L/min)相结合进行试验。研究不同施肥策略对棉花生长及水氮利用效率的影响。通过以上两个试验,得出适用于新疆北疆地区棉田的较优灌溉施肥制度及最佳施肥策略,为新疆膜下滴灌棉花科学的水氮管理提供理论依据和技术支撑。取得的主要研究结果如下:(1)灌溉施肥试验中,灌水量对棉花生长指标具有显著的影响,棉花株高、茎粗、LAI和地上部干物质量均随着灌水量的增加而增加,且灌水量对棉花LAI、地上部干物质量、棉花品质及植株形态指标的影响效应大于施氮量。当灌水量为3750 m~3/hm~2,施氮量为262.5 kg/hm~2时,棉花单株铃数、单铃质量以及产量达到最高,且显著提升棉花品质,棉花水分利用效率和灌溉水利用率都达至最高。(2)灌溉施肥试验中,在棉花生长前期,较大的灌水量会导致水分流失严重;0-20 cm土层内硝态氮和铵态氮量相对较高,随着灌水量和施氮量的增加,氮素向深层土壤的淋移程度不断增加,当施氮量为262.5 kg/hm~2时,根系层内的硝态氮含量较高。综上,施氮量为262.5 kg/hm~2,灌水量为3750 m~3/hm~2,可作为该地区较优水氮施量组合。(3)施肥时段和施肥流量的变化对棉花叶片数、果枝数和蕾数的增长都无显著影响。固定施肥时段条件下,在苗期和蕾期,施肥时段靠后更有利于株高、茎粗和地上部干物质量的增加;在开花期后,灌水2 h后施肥更能促进棉花株高、茎粗、地上部干物质量和铃数的增长。变换施肥时段条件下,在现蕾期,当施肥流量为3.8 L/min时,更有利于地上部干物质量的积累。当采用蕾期灌水3 h后施肥,花期灌水2 h后施肥,铃期灌水0.5 h后施肥,施肥流量均为6.1 L/min的施肥策略时,促进了各生长阶段棉花株高和茎粗的增长,且有利于提高棉花的产量和单株铃数。变换施肥时段条件下的产量显著大于固定施肥时段条件下的产量。(4)固定施肥时段和变换施肥时段下的长度、整齐度、比强和伸长率差异不大。不同施肥流量对棉花品质的整体影响较小。固定施肥时段条件下,各处理的水氮利用效率无显著差异。变换施肥时段条件下,马克隆值显著增大,采用蕾期灌水3 h后施肥,花期灌水2 h后施肥,铃期灌水0.5 h后施肥,施肥流量均为6.1 L/min的施肥策略时,更能有效提高水分利用效率、灌溉水利用效率和氮肥偏生产力。综上,变换施肥时段:蕾期灌水3 h后施肥,花期灌水2 h后施肥,铃期灌水0.5 h后施肥;施肥流量为6.1 L/min,可作为该地区最佳施肥策略。