麦套棉是我国黄河流域棉花两熟生产的主要种植模式。种植密度和施氮量是影响棉花产量的重要因素。本研究旨在探究种植密度和施氮量对麦套棉生长、产量形成、纤维品质和资源利用的影响,为优化两熟种植栽培技术,提高资源利用效率提供理论依据。试验于2019-2020年在河南安阳进行,采用短季棉（鲁棉2387）和小麦（中育1211）“2-1式”套作模式。采取裂区设计,主区为2个种植密度(9万株hm-2（D1）、13.5万株hm-2（D2）);副区为3个施氮量(0 kg hm-2（N0）、112.5 kg hm-2（N1）、225 kg hm-2（N2）),试验设3次重复。主要结果如下:1.密度对两年皮棉产量均无显著影响。不同施氮量间皮棉产量均以N1最高,N0最低,但2019年施氮量对皮棉产量影响不显著。密度和施氮量对铃数的影响存在互作效应。总体来讲,D1下铃数以N1最高,D2下铃数以N2最高。密度对铃重无显著影响。施氮量仅2019显著影响铃重,不同施氮量间铃重N0>N1>N2。2.不同密度和施氮量影响棉花叶面积指数（LAI）和生物量。不同密度LAI最大值、生物量、生物量平均累积速率均以N1最高。相较于N0和N2,N1下LAI最大值分别高7.0%-21.5%和3.9%-17.3%,生物量分别高5.2%-28.2%和7.3%-21.4%,生物量平均累积速率分别高0.6%-29.3%,7.6%-25.2%。此外,施氮量对不同生育时期棉花地上部生物量的影响以吐絮期最大。3.施氮量影响棉铃的时空分布。垂直方向上,随施氮量增加,下部棉铃比例减少,上部棉铃比例增加。水平方向上,施氮量对内围铃比例的影响仅在2020达显著水平,内围铃比例以N0最高,N1最低。密度影响棉铃水平分布,D2下内围铃比例高于D1。2019年,密度和施氮量对棉株完成90%有效产量（N90）的影响存在互作效应。不同施氮量间的N90仅在D1下存在差异,且以N0最低。2020年,施氮量和密度均显著影响N90。随施氮量增加,N90增加,D1下N90显著高于D2。4.密度和施氮量影响棉铃内部产量构成单位,且棉株不同位置棉铃内部的产量构成单位也存在显著差异。总体来讲,单粒种子上的纤维产量、种子表面积（SSA）,单个种子上纤维个数,单位SSA上纤维重以中下部果枝最高,上部果枝最低,而棉铃内种子个数则以上部果枝最高,中下部最低。施氮量显著影响单个种子上的纤维个数,随着施氮量增加,单个种子上的纤维个数增加。5.在棉花不同生育时期中,花铃期棉花群体冠层光合有效辐射的截获率最大。不同施氮量间,N1处理的辐射利用效率（RUE）较高,且以花铃期最高。不同密度和施氮量对棉花氮素收获指数、氮肥农学利用率无显著影响。施氮量显著影响氮肥偏生产力,N1的氮肥偏生产力较N2高103.2%-105.0%。2019年密度显著影响氮素生产效率,D2下氮素生产效率较D1高5.6%。综上,结合农艺性状、产量及其时空分布和资源利用效率等因素,在13.5万株hm-2密度下112.5 kg hm-2施氮量更适合于机采且产量较高。