棉花是我国重要的经济作物,确定适宜的灌水下限是制定棉花合理灌溉制度的重要组成部分;确定以茎木质部水势(Ψstem-pd)为灌水下限的灌溉制度,可以避免传统土壤含水量空间变异性带来的间接误差,充分利用作物本身的节水能力来达到高效节水的目的。本文以桶栽试验与大田试验相结合的方式,研究不同棉花品种对短期和交替干旱胁迫-复水的响应,以此来确定适宜的基于棉花木质部水势的灌水下限。2020年桶栽试验研究新陆中67号（XLZ-67）和新陆早26号（XLZ-26）两个棉花品种在花铃期短期干旱和不同复水时间条件下的生理响应;在此基础上,2021年大田试验进一步研究新陆中67号（XLZ-67）和新陆早26号（XLZ-26）两个棉花品种在蕾期、花铃期充分灌水（W1:95%FC,FC为田间持水量）、轻度亏缺（W2:80%FC）和中度亏缺（W3:65%FC）条件下生长、茎木质部水势(Ψstem-pd)、叶绿素荧光特性以及产量的响应规律,进而确定适宜的基于棉花茎木质部水势的灌水下限。主要研究结论如下:（1）花铃期短期干旱条件下,桶栽棉花亏水至下限后复水,基本可在1天内恢复到初始水平。随着干旱程度的加深,棉花导水率损失值（PLC）逐渐增大;棉花的脆弱性曲线呈现―S‖型,两个棉花品种木质部导水率损失值为50%时对应的水势值（P50）分别为-3.78 MPa（XLZ-67）和-3.89 MPa（XLZ-26）。（2）桶栽棉花叶片气体交换参数随水分亏缺加剧而变化显著。黎明前茎水势(Ψstem-pd)降至-1.5 MPa左右时,棉花净光合速率A和蒸腾速率E均下降30%左右;Ψstem-pd降至-2.5 MPa左右时,对应的A、E和气孔导度Gs均下降90%左右;但复水后会出现明显的补偿效应,基本可以完全恢复,主要恢复时段为复水后1天内。棉花PSII的光能转换效率Y（II）和稳态光荧光衰减率（Rfd-Lss）随水分亏缺加剧而逐渐降低,在同样的亏缺条件下,XLZ-26的损失值小于XLZ-67,且恢复速度更快。非结构性碳水化合物（NSC）含量在干旱-复水过程中总体表现为先增后减。为保证棉花生理生化反应的正常进行,避免对棉花造成不可逆伤害,应将控水下限保持在65%-75%FC的土壤含水量,对应的黎明前茎水势下限为-1.5 MPa。（3）大田试验在桶栽试验基础上确定[-0.5 MPa,-1.5 MPa]范围内更优的灌水下限,结果表明大田试验的三个水分下限:95%FC（W1）、80%FC（W2）、65%FC（W3）分别对应的黎明前茎水势(Ψstem-pd)下限为-0.5 MPa（W1）、-0.9 MPa（W2）、-1.5 MPa（W3）。蕾期和花铃期水分亏缺显著降低棉花叶绿素相对含量SPAD、增加叶片温度,Ψstem-pd降至-0.9 MPa左右（W2）,叶片温度较W1平均升高1.4°C,Ψstem-pd降至-1.5 MPa左右（W3）,叶温较W1平均升高3.1°C。对稳态荧光衰减率Rfd-Lss来说,棉花对蕾期水分亏缺的响应大于花铃期,W2处理的损失值为4%-5%,W3处理的损失值为16%-17%,复水后W2可完全恢复,但W3无法完全恢复。（4）生育期交替干旱-复水条件下,W2处理的株高和茎粗较W1处理变化不明显,但W3处理较W1显著制约了株高和茎粗。蕾期水分胁迫制约了叶面积的增长速度以及峰值,而花铃期水分胁迫造成叶面积峰值提前出现和成熟期叶片提前脱落。蕾期水分亏缺主要降低了叶片干物质量,花铃期水分亏缺主要降低了棉铃干物质量。对产量而言,棉花蕾期保持80%的土壤水分下限（W2）并不会显著影响籽棉产量,反而会显著提高灌溉水利用效率,但花铃期反之。综合分析,蕾期水分亏缺主要影响棉花的营养生长,而花铃期亏缺主要影响其生殖生长,会显著降低棉花产量。建议蕾期以-0.9 MPa的黎明前茎水势、花铃期以-0.5 MPa的黎明前茎水势作为大田棉花的灌水下限,以此实现最大限度的增产和灌溉水利用效率的提高。