膜下滴灌水肥一体化技术具有节水、省肥、增产、增效等优点,是西北干旱半干旱地区作物种植适宜的灌溉施肥技术。棉花膜下滴灌水肥一体化研究主要集中在新疆地区,而针对内蒙古西部新棉区1膜3带6行机采棉田水肥一体化研究还相对较少。本文通过在内蒙古阿拉善左旗开展机采棉田线源滴灌灌水技术参数与棉花水肥耦合试验,研究了不同滴水量、滴灌带类型(滴头流量和滴头间距)对土壤湿润均匀性的影响及不同水氮处理(灌水量:W1—216 mm、W2—288 mm、W3—360 mm、W4—432 mm,施氮量:N0—60 kg/hm2、N1—127.5 kg/hm2、N2—195 kg/hm2、N3—262.5 kg/hm2)对棉花生长发育、干物质积累、水肥吸收利用、产量及品质的影响,取得的主要研究成果如下:(1)提出了内蒙古西部机采棉种植模式下适宜滴灌灌水技术参数。针对内蒙古西部两种典型土壤,在机采棉滴灌带铺设模式下,灌水定额37.5 mm,滴头间距30 cm、粉砂质粘土和砂质壤土的滴头流量分别为2 L/h和3 L/h的组合为适宜灌水技术参数组合。(2)明确了不同水氮处理对棉花地下地上部生长发育的调控作用。W1和W2灌水量,N1处理有利于棉花保持良好株型,增加地上部生物量,提高单株成铃数,过量施氮对地上部干物质形成有抑制作用;增加灌水有利于氮肥增产效应的发挥,W3和W4处理有助于增加株高、叶面积指数、增加地上部生物量及单株成铃数,但过量施氮仍抑制地上部生物量形成,造成蕾铃脱落率升高。干旱胁迫诱导光合产物在根系中的分配,从而增加根系干重和根长。0~10 cm土层,根质量密度以W2处理最大,10~60 cm土层,根质量密度随灌水量增加逐渐降低。W1处理促进各层根系生长,根系在深层的比重增加。(3)揭示了不同水氮处理对棉花耗水和氮肥吸收利用的影响规律。棉花全生育期耗水在392.6~551.0 mm之间,花铃期耗水量最大,其次为蕾期、苗期和吐絮期。相同施氮水平下,棉花耗水量随灌水量的增加而升高;相同灌溉定额情况下,棉花耗水量随施氮量的增加变化不明显。吐絮期棉花各器官氮素积累量大小分别为籽棉>茎叶>铃壳>根系,籽棉氮素积累量占整株棉花氮素积累量的59%以上。水分胁迫抑制植株对氮素的吸收,W1处理植株各器官氮素积累量整体较低。增加灌水和施氮量对棉花营养和生殖器官氮素积累量表现出不同程度的促进作用,且棉花生殖器官氮素积累量达到最高时所需施氮水平低于棉花营养器官。(4)基于棉花水氮耦合效应,提出了内蒙古西部地区棉花种植的适宜灌水施肥组合方案。在未超过棉花需水量水平下,随灌水量增加籽棉产量升高,随施氮量增加籽棉产量呈现出先增后降的趋势,在不同灌水条件下,氮肥只在低于N2范围内具有增产效应,超过该施氮量,增施氮肥将导致减产。2014年W3N2籽棉产量最高,为7100.8 kg/hm2,WUEET(水分利用效率)为1.30kg/m3;2015年W4N2处理籽棉产量最高(7610.45 kg/hm2),W3N2处理较W4N2减产10.2%,二者WUEET分别为1.24 kg/m3和1.22 kg/m3。为获得最高籽棉产量,W4N2处理(灌水12次,灌溉定额432 mm,施氮6次,施氮量195 kg/hm2)为内蒙古西部地区棉花种植适宜的水氮组合;当考虑生态环境可持续发展以及当地无霜期短,过量灌水将导致棉花贪青晚熟时,W3N2处理(灌水12次,灌溉定额360 mm,施氮6次,施氮量195 kg/hm2)或为最佳灌水施氮模式。