【目的】本文通过对土壤有机氮组分及土壤养分的研究，揭示在不同施肥处理条件下不同有机氮组分和土壤养分与土壤中氮素转化的关系，增加有效养分的含量；通过对土壤微生物数量及其代谢功能多样性的研究，试图探索不同施肥处理条件下土壤微生物与氮素转化的关系，从而促进有益细菌的生长及氮素的转化，最终提高氮素的利用效率；通过测定棉花生长状况和产量，试图揭示不同施肥处理氮素转化与棉花产量的关系，从而达到增产的效果，同时也为科学合理施肥提供理论依据。【方法】在新疆滴灌棉花连作土壤上进行连续3年的田间定位试验，设计不施肥、单施化肥、不同比例有机无机肥配合施用等处理，研究土壤有机氮组分、微生物过程（氨化作用、硝化作用、反硝化作用）、酶活性（脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶）、功能微生物数量（好氧性自生固氮菌、氨化细菌、硝化细菌、反硝化细菌）、微生物量氮及棉花产量等的变化。【结果】(1)有机无机肥配施显著增加了土壤全氮、全磷、铵态氮、硝态氮、有效磷、速效钾和有机氮各组分的含量及各组分占土壤全氮的比例，尤其是酸解铵态氮和氨基酸态氮，分别平均增加了38.4mg/kg和77.6mg/kg，两者与微生物量氮呈极显著相关。(2)有机无机肥配施有利于微生物的生长，增加土壤中功能微生物的数量，与不施肥相比，土壤好氧性自生固氮菌、氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌平均增加了0.48倍、4.2倍、3.0倍、2.8倍。而单施化肥会抑制固氮菌的生长。(3)有机肥和化肥配合施用后，显著影响土壤氨化作用强度、硝化作用强度和反硝化作用强度，与不施肥相比，氨化作用提高了12.0%，硝化作用提高了95.5%，反硝化作用提高的幅度很小，仅为3.8%。单施化肥明显促进了土壤的反硝化作用。（4）有机无机肥配施后可以提高土壤酶活性，随着棉花生育期的延长，土壤脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶均表现出先增加后降低的趋势，而有机无机肥处理土壤微生物量氮与单施化肥处理差异不明显。（5）施肥可以增加棉花叶片叶绿素含量、养分吸收量和棉花产量，并且增加棉花的单株铃数、单铃重和衣分含量。棉花叶绿素含量随着生育时期的延长表现先降低后增加再降低的趋势，并在施肥后期增加更明显；施肥后第2年各施肥处理棉花产量相差不大，但第3年，有机无机肥配施较单施化肥处理高出8.4%-16.4%，并表现有机肥施用量越多产量越高；而棉花养分吸收量的变化与棉花产量相似。【结论】（1）有机肥与化肥配合施用增加了土壤有机氮含量，并提高了土壤全氮、全磷等养分，改善土壤理化性质，提高土壤肥力。（2）有机肥的施用对土壤微生物及其代谢有一定的促进作用。有机无机肥配施可以显著增加土壤固氮菌、氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌的数量，并提高土壤微生物活性，脲酶、蔗糖酶、蛋白酶、硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的活性，土壤的氨化作用、硝化作用和反硝化作用有所提高，但单施化肥提高了土壤反硝化作用强度。而有机无机肥配施也会提高土壤微生物量氮的含量，尤其是生物有机肥的加入，土壤氮库储量增加更为明显。（3）不同施肥处理增加了棉花叶片叶绿素含量、棉花养分累积吸收量及产量，有机无机肥配施在棉花生长后期表现更为明显，并且对棉花单株铃数、单铃重和衣分含量也有所增加。因此，有机无机肥配合施用是改善土壤理化性质，提高土壤肥力，提高产量和肥料利用效率的有效手段。