【目的】通过研究机采棉种植模式与孜然间作利用方式互作效应,以明确南疆机采棉间作孜然的配置种植模式对土壤水分、作物生长发育、作物生产潜力及水分利用效率的影响机制。以期为机采棉间作孜然的合理配置种植模式在南疆推广、管理及优化提供理论和实践参考依据。【方法】本试验于2020～2021年在新疆阿拉尔垦区试验田进行,以棉花品种塔河2号及孜然品种新孜然3号为试验材料。设置机采棉3种种植模式:1膜3行等行距低密度（A）、1膜4行宽窄行中密度（B）、1膜6行宽窄行高密度（C）;3种孜然间作利用方式:膜间间作（a）、膜间+膜内间作（b）、不间作（ck）,共9个处理。测定土壤含水量、作物地上部（株高、干物质积累、叶面积指数等）、产量构成因子、棉花品质、水分利用效率等。【结果】1、机采棉间作孜然种植模式增加了地面植被覆盖密度,减少土壤水分蒸发,提高了土壤水分含量。土壤含水量随着土层深度的增加,呈现先增加后降低的趋势,且间作种植模式下土壤含水量显著高于机采棉单作。在机采棉间作孜然共生期间,其中处理A（b）土壤含水量最高为19.37%,处理C（ck）0～10cm土层土壤含水量低于田间持水量60%（土壤含水量低于11.0%～12.0%）。与机采棉单作相比,处理A（b）和A（a）、B（b）和B（a）、C（b）和C（a）棉花生育期水分利用效率分别提高了13.95%和8.25%、16.64%和8.51%、25.11%和14.88%。机采棉间作孜然增加了地表植被覆盖密度,降低了土壤水分蒸发和作物耗水量,提高了单位面积作物产量,进而提高了作物水分利用效率。2、较常规机采棉1膜6行膜间间作及膜间+膜内间作孜然相比,1膜3行、1膜4行机采棉种植模式增加了孜然株高、干物质积累量及产量。膜间间作孜然处理下,较常规机采棉间作C（a）孜然产量分别提高了13.60%和4.15%;膜间+膜内间作孜然处理下,较常规机采棉膜间+膜内间作C（b）孜然产量分别提高了28.85%和3.70%。处理A（b）和A（a）、B（b）和B（a）、C（b）和C（a）分别较机采棉单作种植模式干物质积累量分别增加了9.92%和4.46%、6.18%和6.28%、3.40%和1.98%;产量分别提高了6.88%和3.68%、10.13%和3.72%、15.52%和9.73%;马克隆值分别增加了4.58%和2.29%、13.56%和9.32%、12.20%和8.13%。间作孜然显著提高了棉花产量及马克隆值与纺织参数,表明机采棉间作孜然具有较高的间作种植优势。3、通过灰色系统理论分析,土壤水分及相关棉花农艺性状对产量的影响,得出土壤水分和干物质积累量对棉花产量影响最为显著。其1膜3行机采棉种植模式搭配膜间+膜内间作孜然的种植模式下棉花产量表现较好,1膜4行机采棉种植模式单作棉花产量表现较低。【结论】本研究根据实际生产和试验结果,在保证作物产量品质的前提下,建议采用1膜3行等行距低密度机采棉种植模式配置孜然间作,有利于提高水分利用率,降低水分消耗,从而达到增产、节水、提质、增效的目的,其中1膜3行等行距低密度机采棉配置膜间+膜内间作孜然的种植模式具有较高的产量优势和经济效益,对南疆种植结构的调整及农业可持续发展具有积极作用。