土壤盐渍化已成为制约新疆农业可持续发展的主要限制因素之一,为了明确土壤水盐氮运移及棉花生长特征,论文采取区域调查、试验分析和模拟分析相结合方法,分析大尺度下不同种植区域土壤水盐肥分布特征及棉花的生长特性,以及土壤水盐氮的空间变异特征,建立土壤氮素平衡模型,优化灌溉制度。主要结论如下:(1)对研究区土壤物理参数及水盐氮参数进行空间变异特征分析,土壤容重Cv值在0.01～0.1之间,属于弱变异程度,各层之间变异较小,土壤容重较为一致。粘粒、粉粒、砂粒变异属于中等偏弱变异程度,Cv值显示粘粒>砂粒>粉粒,空间相关度均<20%,属于较强的空间依赖性,粘粒、粉粒、砂粒半方差函数均可用高斯模型进行拟合;20、60cm的土壤容重半方差函数符合指数模型,40cm处的容重符合高斯模型。全区域的土壤含水量均属于中等程度变异,荒地区域Cv值>果树区域>棉田区域。4、9月土壤含水量半方差函数均符合高斯模型,与2018年同时期土壤含水量半方差函数比较,表明含水量分布结构相似,均可符合高斯模型分布特征。土壤含盐量的变异系数Cv值荒地区域>棉田区域>果树区域,大部分棉田处于积盐状态,棉田积盐量大于果树区域的积盐量。棉田和果树种植区域的土壤硝态氮含量属于中等变异程度,而铵态氮含量变化属于中等偏强变异程度,但均使用高斯模型进行分析。(2)根据实测资料建立土壤氮素转移模型,模拟效果较好。根据模拟氮素吸收量计算氮素的利用效率为47.7kg/kg,与2018年的氮素利用效率44.9kg/kg比较,基本保持在同一水平,棉花基本不受氮素胁迫,而土壤水分利用效率为1.10kg/m3,关键生育期受到的水分胁迫较小。(3)研究区的棉花的株高、叶面积指数、生物量均可以使用修正后的Logistic模型进行模拟,且不同年份之间参数变化较小。而研究区棉花的各生长指标之间均为正相关性,积盐量与生物量呈现负相关性。(4)利用AquaCrop模型模拟分析了灌水量及初始根层盐浓度对棉花产量影响,表明灌溉量达到350m3/亩～400m3/亩时,产量基本达到峰值,而初始根层盐浓度在5～10ds/m范围内,产量较为相近。利用Saltmodel模型分析了灌溉量及灌溉水质对根层盐分及地下水水位变化特征,发现1～6年时灌溉量为250m3/亩的根区盐分积盐效果较重;灌溉量为350m3/亩时前期压盐效果较好,6～10年盐分积累明显较高。对于高含盐区域在灌溉量为300m3/亩的基础下,使用淡水灌溉3～4年后即可达到满足作物生长的条件,对于低盐区域灌溉水质从淡水每增加lg/l至3g/l,模拟值从初期土壤根区含盐量变化浮动分别为-74%,-44%,-14%,15%。