探究磁化水灌溉对土壤肥力和作物生长的影响及其作用机理,对于提高农业水资源生产效能和实现农业提质增效具有重要意义。本文以磁化水理化特性分析为基础,系统研究了磁化水灌溉下的土壤水盐、棉花种子萌发与幼苗生长、棉花生长和土壤肥力状况,构建了磁化水作用下的土壤水分运动模型与棉花生长模型。取得了如下主要研究成果:（1）明确了表面张力、黏度和溶氧量是判定磁化水活性的关键理化指标,建立了从水分子的延展性、分子间的相互作用强度、自由水比率三个维度全面量化表征磁化水有效程度的综合评价指标,构建了磁化水作用下的土壤入渗模型和水动力参数模型,阐明了磁化水入渗土壤水分运动内在机制。（2）明确了棉花种子的最大相对吸水量与吸水速率、种子萌发与萌发活力、出苗率、幼苗素质对磁化水灌溉水质与磁场强度的响应,确定了适宜棉花种子萌发与幼苗生长的最佳磁场强度（0.3T左右）。（3）量化了磁化水灌溉水质与磁场强度对土壤水分有效性和盐分淋洗效果的影响,明确了棉花最大株高、最大叶面积指数、产量及其生产力对磁化水灌溉水质与磁场强度的响应,确定了棉花耗水量、产量、水分利用效率、灌溉水生产力和收获指数与磁场强度之间的定量关系,优化了磁化水膜下滴灌棉花的适宜磁场强度（0.35-0.38T之间）。（4）阐明了磁化水灌水量对土壤有效水和水盐动态与棉花生长的影响,构建了磁化水膜下滴灌棉花生长模型与相对产量盐分阈值模型,确立了磁化水灌溉下的土壤水分和盐分胁迫系数,量化了棉花产量及其生产力与磁化水灌水量之间关系,优化了磁化水膜下滴灌棉花的适宜灌水量（468-538mm之间）。（5）阐明了多年磁化水灌溉下土壤肥力与棉花生产力的变化特征,以及土壤肥力指标、棉花生产指标与磁化水活性指标之间的相关性,构建了土壤综合肥力模型与棉花综合生产力模型,确定了土壤综合肥力、棉花综合生产力与磁化水活性间定量关系,明确了磁化水灌溉提升土壤肥力与促进棉花生长机理,提出了磁化水高效利用模式,为旱区水资源的高效利用提供有效方法和科学依据。