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本文针对新疆棉花膜下滴灌抑制土壤空气交换,导致土壤缺氧,影响棉田土壤养分有效性和棉花对养分的吸收,造成棉花生长受到抑制等问题。通过室内外模拟试验比较了6种增氧方式的增氧效果,筛选出微纳米气泡发生装置（物理增氧）和过氧化尿素（化学增氧）2种增氧方式;通过2014-2015两年试验研究,水培试验设置5个处理（CK0、CK、PO、PCO、CO）,田间小区试验设置3个处理（CK、PO、CO）,开展了棉花的农艺特征、营养特征、生理特征和立地生长环境特征的增氧效果分析,明确了棉花蕾期的耗氧量以及物理增氧和化学增氧对棉花生长的增效机理,初步探明了增氧滴灌对棉田土壤养分、微生物、酶的影响;确定了增氧灌溉可以改善土壤氧环境,提升土壤肥力,促进棉花生长,进而为提升棉花增产潜力提供了理论指导。主要研究结论如下:（1）室内外模拟试验结果表明,3种化学增氧方式中以过氧化尿素增氧效果最佳,物理增氧方式中以微纳米气泡发生装置效果最好;通过提高微纳米气泡发生装置的供氧浓度,可以显著提高灌溉水溶解氧浓度,增氧水进入灌溉系统后,随着距离的增加,灌溉水溶解氧浓度会逐渐降低,并随着灌溉水溶解氧浓度的增加,在灌溉系统中灌溉水溶解氧浓度降低幅度也增加。（2）增氧水培试验结果表明,增氧水浸润棉种可以显著提高种子发芽率、发芽指数和活力指数;增氧能够显著促进蕾期棉花根系生长、棉株生长和养分吸收、植物酶活性,总体增效趋势表现为PCO>PO>CO>CK,并且以持续性物理增氧增效最佳;并探明了棉花蕾期的单株耗氧量为2.84μg·L-1·h-1-4.84μg·L-1·h-1,水培溶解氧浓度越高棉花单株耗氧量也越高。增氧能显著降低叶片丙二醛（MDA）含量,说明棉花水培条件下存在低氧胁迫,而增氧可以缓解这种胁迫作用。（3）田间增氧试验结果表明,增氧降低土壤0-40 cm土层中速效养分和有机质含量,20-40 cm土层土壤养分降幅大于0-20 cm;增氧能够促进土壤有机质矿化,提高土壤养分有效性,并促进了棉花对土壤中的养分的吸收从而降低了土壤中养分含量。增氧可以增加棉田土壤中细菌、真菌、微生物数量,抑制放线菌数量,对土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶活性作用不显著。（4）田间增氧滴灌能够显著促进棉花株高、茎粗、生物量、结铃数、单铃重、产量;株高、茎粗、生物量表现为CO>PO>CK,结铃数、单铃重和产量表现为PO>CO>CK,化学增氧和物理增氧对棉花生长和产量作用的效果不同;增氧能够促进棉花对氮、磷、钾的吸收,表现为CO>PO>CK,表明化学增氧有利于养分积累,形成较高产量;大田增氧能提升棉花根系活力和叶片植物酶（SOD、POD）,从而增强棉花对养分的吸收,提升了棉花抗逆能力;增氧能降低叶片丙二醛（MDA）含量,说明大田膜下滴灌棉花存在低氧胁迫,而增氧可以缓解低氧胁迫;增氧能降低弱光光能转化效率,提高净光合速率,促进棉花光合产物的积累,使得棉花生长速度加快,从而降低了叶绿素含量。