在化肥持续减量的新要求下,阐明减氮对北疆棉田土壤理化及微生物群落结构的调控机制和棉花的产量效应,以期为北疆棉田氮肥高效利用和棉花可持续发展提供一定的理论依据和实践支撑。本研究基于新疆棉花常规一膜六行（66 cm+10 cm）膜下滴灌的宽窄行栽培模式,采用单因素随机区组试验设计,于2020年和2021年连续两年在北疆棉区开展田间试验,以新农大棉4号为研究材料,设置了常规施氮（375 kg/hm~2,CK）、常规减氮20%（300 kg/hm~2,N2）、常规减氮40%（225 kg/hm~2,N4）和常规减氮100%（0 kg/hm~2,N0）4个处理,研究了减氮对棉花植株干物质积累和分配、植株氮素积累和分配、棉花产量、土壤主要理化性状、土壤微生物群落结构特征的影响,并探讨分析了减氮与棉花生长指标、土壤理化性状、土壤微生物以及土壤理化性状与棉花生长指标和土壤微生物的关系。主要研究结果如下:1.适当减氮可维持棉花的农艺性状,促进植株干物质的积累和吸收,并增加棉花产量。研究结果表明,N2处理下棉花的株高和茎粗与CK差异不显著,但均大于N4和N0处理。而干物质积累量在棉花的各生育时期也基本表现为N2处理最高（两年均值）,其中吐絮期（苗后120-130 d）两年的干物质积累量均值较CK处理高出18.73%,差异显著（P＜0.05）,但两年植株各器官的氮素吸收量（单株和群体）在各处理间基本表现为CK＞N2＞N4＞N0。棉花产量以N2处理最高,两年平均籽棉产量达6354.33 kg/hm~2,皮棉产量达2664.12 kg/hm~2。2.减氮后土壤各理化性状的变化规律不一致。减氮后土壤的容重和有机质含量均低于CK处理的,而土壤含水量和p H值则均高于CK处理的。两年0-40 cm土层中全磷和速效钾的含量均以N2和N4处理最高,而土壤全氮和全钾的含量则以N2和N4处理的最低,土壤硝态氮、铵态氮的含量表现为随减氮量的增大而降低。土壤C:N和P:K均在N2处理达到最大值,分别较CK处理的高出15.88%（C:N）和8.65%（P:K）。相关分析结果显示,表层（0-20 cm）土壤有机质、容重、全磷、全钾、硝态氮、铵态氮、速效钾的含量与减氮基本呈极显著正相关关系,而p H值和速效磷呈显著负相关关系。在20-40 cm土层下,减氮除与土壤有机质、容重、p H、全氮呈负相关关系,与其它各土壤理化指标均有正相关关系,但仅与全磷、硝态氮和铵态氮有极显著正相关关系。土壤化学计量比仅C:N与减氮有正相关关系,C:K、N:P、N:K和P:K则均与减氮呈负相关关系。3.减氮对土壤微生物群落的整体扰动有限,但会影响微生物的菌群组成,进而改变微生物的功能。减氮下所有样品的分类单元（OTU）数目相似且未检测到特异OTU。各处理的优势细菌菌属为亚硝化单胞菌（3.17%-4.38%）、酸杆菌（2.22%-4.39%）;优势真菌菌属为麹菌属（7.91%-9.22%）和镰刀菌（5.67%-7.37%）。减氮增加了亚硝化单胞菌（1.21%）、酸杆菌（1.96%）和鞘氨醇单胞菌（2.77%）的相对丰度,降低了运动东秀珠氏菌（0.3%）、毛壳属（0.41%）和青霉属（0.50%）的相对丰度,引起了0-20 cm细菌和真菌的功能组成变化。N2处理0-20 cm土壤中好氧氨氧化（4.20%）和硝化作用（4.10%）的功能显著增加,化能异养（2.70%）和发酵（4.08%）功能组成显著减少。Mantel检验和冗余分析（RDA）表明,土壤铵态氮和p H是改变细菌群落结构的主要土壤化学因子,速效磷是土壤真菌群落变化的主要驱动因子,但只有弱相关性。4.在氮肥减量施用下,棉花植株的株高、茎粗、单株干物质量、植株氮素吸收量（单株和群体）、单株铃数、单铃重、籽棉产量、皮棉产量和氮肥利用效率均与棉田土壤全氮和N:P呈负相关关系,与土壤全磷、全钾、硝态氮、铵态氮、速效钾、C:N和C:P均表现有正相关关系,与土壤速效磷、C:P和N:K基本无显著相关关系。经灰色关联分析得出,在0-20 cm和20-40 cm土层内,硝态氮和速效钾均与减氮有优先关联关系。因此,在探究减氮对棉田土壤理化性状影响时,可以优先以硝态氮和速效钾作为参考指标,但也可以土壤有机质作为0-20 cm的参考指标,土壤铵态氮作为20-40 cm土层的参考指标。综上所述,棉田适当减氮能够改善土壤理化性状,驱动土壤细菌和真菌的群落组成变化,调节微生物的功能,尤其是好氧氨氧化和硝化作用的功能增强,使得土壤速效养分增加,促进了棉花对土壤养分的吸收利用,使得植株物质积累量增多,改善植株性状,从而获得较高的棉花产量。其中减氮20%（300 kg/hm~2）的综合效果较好,既符合减氮要求,又改善土壤环境,且能够满足棉花在生长期间的氮素需求,并获得最高的棉花产量。为此,在与本试验相似的北疆地区减氮20%可作为棉田适宜减氮量的参考指标。