长绒棉纤维具有“长、细、强”的突出优点,是纺高档棉纺织品不可缺少的天然原料,品质较优。新疆是我国唯一的长绒棉产区,振兴长绒棉产业不仅有利于原棉数量增加,质量提升,而且发挥了品质结构调节的重要作用,因此具有重要的战略意义。与陆地棉相比长绒棉对光热和水肥更为敏感,产量波动大。此外长绒棉棉铃较小、始果结位低无法机械化采收等已成为制约长绒棉产业发展的重要瓶颈。种植模式与灌溉定额是调控籽棉产量,叶屑杂质和纤维品质的重要手段,目前机采长绒棉仍未建立有效的标准化种植管理模式。因此本文以首个机采长绒棉品种新78为试验材料,在常规种植密度下,设置3种种植模式:一膜三行（S3）、一膜四行（S4）和一膜六行（S6）,副区为三个灌溉定额:3150 m3·hm-2【W1,重度亏缺（田间持水量50%）】、4050 m3·hm-2【W2,轻度亏缺（田间持水量75%）】和4980 m3·hm-2【W3,轻度亏缺（田间持水量100%）】,探明出能够优化长绒棉冠层结构与光合特性,促进产量与水分利用效率的提升,降低籽棉含杂率的调控机理,促进农机与农艺的融合,为机采长绒棉提升增效提供理论基础和技术支撑。主要研究结果如下:1.明确了种植模式与灌溉定额对长绒棉冠层光能利用的影响。等行距和亏缺灌溉可以延缓生育后期LAI（Leaf area index）的下降速率;长绒棉冠层总Tr（Transmitted PAR rate）、上层Tr均表现为随平均行距的扩大和灌溉定额的降低而减少,中下层表现与其相反;在S3W2处理下,冠层上、中、下各层Tr分布均匀,接近2:2:1的比例,显著提高了光能利用率。中下部透光率的增大降低了烂铃干铃数,提高了产量。综上所述,等行距和轻度调亏处理有利于改善冠层中下部PAR光能传输情况,促进单株干物质向生殖器官的转运。各处理长绒棉叶片的光合参数至盛花期达到最大值,随后降低。随着平均行距和灌溉定额的增加,长绒棉叶片光合参数逐渐增加。W2处理的叶片光合参数在盛蕾期至盛花期与W3处理差异不显著。说明适度调亏灌溉对棉花叶片的气体交换参数影响较小。除吐絮期,全生育期光合参数均随平均行距的扩大而上升。明确了种植模式与灌溉定额对棉田水分分布与水分利用效率的影响。扩大行距增加灌溉定额使土壤含水率上升,显著提高了土壤水分的纵向运移能力。在同一灌溉定额下,S3、S4和S6下层（40~80 cm）土壤含水率分别较上层（0~40 cm）土壤含水率高19.66%、17.12%和15.60%,由于棉花对水分的吸收主要是以0~40 cm土层为主,下层土壤含水率的上升增加了无效耗水,导致全生育期的作物蒸散耗水量也显著上升,WUE降低。相较于充分灌溉处理,重度亏缺灌溉处理作物蒸散耗水量降低了17.45%,WUE最高。但由于灌溉定额过低,使土壤水分向上层土壤运移,水分分布均匀系数也随之降低。两因素互作以一膜六行和重度亏缺处理组合WUE（Water use efficiency）最高,为12.35 kg·hm-2·mm-1。2.明确了种植模式与灌溉定额对机采长绒棉产量形成与采摘品质的影响。同一灌溉定额下,随平均行距的扩大可提早进入干物质快速积累时期,S3处理最大干物质积累速率平均分别比S4和S6处理增加0.62 g·株-1·d-1和0.77 g·株-1·d-1。在同一种植模式下,干物质积累速度和持续时长随着灌溉定额的增加而增加。平均行距和灌溉定额的增加,显著提高了单株结铃数与单铃质量,最终提高了产量。同一灌溉定额下,随平均行距的扩大,化学脱叶效率显著提高,挂枝率显著降低,棉纤维半均长、整齐度和纺织参数得到显著改善;同一种植模式下,随着灌溉定额的增加上述二项指标同样显著提高,但对纤维品质的影响未达到显著水平。终上所述,一膜三行和轻度亏缺处理组合（S3W2）显著改善了冠层中下部的透光率,使冠层光源分布更合理,提升了冠层的光能利用效率,从而增加了棉铃质量和单株棉铃数,增加了产量,且纤维品质较优。但该处理水分利用效率较低,平均比S6W1处理（WUE最高）降低了31.17%。