目的:作物生长需要良好的土壤水气环境,新疆是中国棉花的主产区之一,近年来为此提出了膜下滴灌技术。该技术节水增产明显,但对土壤水气环境,尤其是在灌溉和棉花生长条件下对土壤气体（CO₂）的排放产生影响。因此,研究膜下滴灌条件下灌溉与棉花生长对土壤中CO₂排放的影响,为农业节水模式下温室气体（CO₂）的综合控制及减缓提供参考,以及对实现棉花节水、优质、高产具有重要的科学价值和实际意义。方法:本文以滴灌棉花为研究对象,通过2017和2018两年的桶栽试验研究了不同土壤质地（砂土和壤土）和不同灌溉频率（灌水时间间隔为3 d、5 d、7 d）膜下滴灌条件下棉花生长过程中不同深度土壤CO₂浓度和土壤水分的变化特征,监测了棉花不同生长阶段的光合生理指标（净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO₂浓度）和根系指标（根长密度、根表面积、根系活力）,分析了棉花生长对土壤CO₂排放的影响。通过土柱试验研究了不同土壤质地覆膜和不覆膜滴灌条件下土壤水分和土壤CO₂浓度在灌水前后的分布规律,分析了灌水量和灌水频率对不同深度土壤CO₂浓度的影响,揭示水分入渗过程对土壤CO₂排放的影响机理。结果:（1）灌水前,土壤处于干旱状态,各土层CO₂浓度处于较低水平,灌水后土壤CO₂浓度逐渐增加。灌溉频率、灌溉水量和土壤质地对土壤CO₂浓度有显著影响,随灌溉频率和灌溉水量的增加,不同深度处的土壤CO₂浓度呈增加趋势,其中20⁴0 cm土层的CO₂浓度增加幅度高于10 cm和50 cm。同一灌溉处理条件下,壤土的CO₂浓度显著高于砂土。（2）地膜覆盖提高了土壤CO₂浓度。在高频、中频、低频灌溉条件下,壤土覆膜处理的CO₂浓度比无覆膜处理分别高2.83%、10.17%和0.56%,砂土覆膜处理的土壤CO₂浓度比无覆膜处理高20.34%、11.67%和14.61%。（3）覆膜和不覆膜条件下,2种质地土壤的含水率与CO₂浓度均呈显著相关性。壤土温度对CO₂浓度的作用程度较小,相关性不明显;而砂土温度与CO₂浓度呈显著正相关关系。通过拟合发现,土壤温度和土壤含水率相互作用共同影响土壤CO₂浓度,能够解释土壤CO₂浓度变化的52.4%⁷3.5%。（4）不同处理条件下土壤CO₂浓度呈上低下高的分布特点,随着土壤深度的增加而增大,50 cm处土壤CO₂浓度是表层10 cm的2倍左右,种植棉花的土壤CO₂浓度是没有种植棉花的2倍左右。不同处理条件下10⁵0 cm土层CO₂浓度的日变化规律相同,均呈单峰曲线,峰值出现在16:30;在棉花生长期内,10⁵0 cm土层CO₂浓度具有明显的季节变化规律,整体呈现出“上升-下降”的趋势,在花铃期出现最高峰。（5）棉花生育期内土壤CO₂浓度与其所对应的土壤温度及含水率均呈二次关系。当土壤温度小于15℃时,土壤CO₂浓度处在较低水平;当土壤温度为26²8℃时,土壤呼吸作用最强,CO₂浓度达到较高水平。（6）灌溉频率和土壤质地的交互作用对棉花净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、胞间CO₂浓度（Ci）、气孔限制值（Ls）和水分利用效率（WUE）具有极显著影响（P<0.01）,其主要通过棉花的光合生理特性来影响土壤CO₂浓度的大小。Pn和Tr对土壤CO₂浓度的作用程度最大,Gs和Ci次之。通过拟合发现,土壤CO₂浓度与棉花Pn、Tr、Gs及Ci关系密切,均呈显著二次正相关,即光合作用越强,土壤CO₂浓度越高。（7）在相同的土壤质地条件下,根系活力随土壤深度的增加而降低,0²0 cm土层的根系活力最高,且随着灌水周期的增大呈降低趋势,表现为T3>T5>T7。同一灌溉频率条件下,0²0 cm和40⁶0 cm土层砂土棉花的根系活力高于壤土,20⁴0 cm土层则相反。通过对土壤CO₂浓度与棉花根系指标进行相关分析和函数拟合,表明土壤CO₂浓度与棉花根长密度、根表面积和根系活力均呈线性正相关,即根系活力愈旺盛,根系呼吸作用越强,土壤中CO₂的浓度愈高。