塔里木盆地边缘绿洲是中国重要的棉花产区,不合理的灌溉制度和过量施氮是目前该地区高产棉区中普遍存在的问题。水氮的不合理施用不仅降低了水氮利用效率,还造成环境方面潜在的问题。本文通过农户调查获得策勒和尉犁两县棉农棉花生产中水肥操作的第一手资料,同时采用氮素实时监控技术和土壤水分实时监测技术进行分阶段氮肥和水分推荐,采用过程控制结果的技术手段,同步作物水氮需求和土壤水氮供应,以在南疆策勒和尉犁两个试验点布置的水氮优化管理小区试验,研究了不同水氮管理对棉花产量、品质、水氮利用效率及其氮素平衡的影响。主要研究结果如下: 调查结果表明:南疆策勒和尉犁两县棉花生产中过量施氮的现象普遍存在,分别有39.5%（策勒）和72.8%（尉犁）的农户过量施氮,另外,还有6.2-7.9%的农户施氮量不足,养分平衡计算结果表明,平均的氮素盈余量分别达到248 kg·N·hm^-2（策勒）和108 kg·N·hm^-2（尉犁）。 本试验中采用的优化水氮管理方法能够在现有灌溉施氮水平下大幅度减少灌溉量和施氮量,策勒点施氮量由常规的432 kg.hm^-2减少到256 kg.hm^-2,尉犁点施氮量由310 kg.hm^-2减少到137kg·hm^-2,灌溉量也由常规的660mm减少到427mm（策勒）,600mm减少到402mm（尉犁）。但优化水氮处理获得的籽棉产量(策勒:4.74 t·hm^-2;尉犁:5.99 t·hm^-2)与常规水氮处理(策勒:4.88 t·hm^-2;尉犁:5.64 t·hm^-2)相同。 优化水氮处理条件下,棉花吸氮量分别为243 kg·hm^-2（策勒）和270 kg·hm^-2（尉犁）,与常规水氮处理条件下的吸氮量(策勒:216 kg·hm^-2;尉犁:269 kg·hm^-2)没有显著性差异。 在两个试验点上,与常规水氮管理相比较,优化水氮管理大幅度地提高了氮肥利用率（策勒:从28.2%到57.9%;尉犁:27.7%到66.2%）和灌水利用效率(策勒:从7.4 kg·hm^-2·mm^-1到11.1kg·hm^-2·mm^-2;尉犁:从9.4 kg·hm^-2·mm^-1到14.9 kg·hm^-2·mm^-1)。 在优化施氮体系中氮素的表观损失和常规水氮处理相比,大幅度的由294 kg·hm^-2（策勒）和163 kg·hm^-2（尉犁）减少到87 kg·hm^-2（策勒）和19 kg·hm^-2（尉犁）。氮素平衡和土壤硝态氮动态过程分析结果表明,氮素随水向下移出根层是南疆高产棉田氮素损失重要途径之一。 总之,本试验中采用的优化水氮管理方法通过对棉花生长过程中水分和养分的动态监控显著的降低了灌溉量和施氮量,但保持了与常规水氮管理相同的高产水平,同时,减少了氮素的表观损失,从而获得更高的棉田水氮资源利用效率。