为了阐明水氮耦合效应对微咸水膜下滴灌棉花光合作用、产量和水肥利用效率的影响，寻找和优化适合微咸水储量丰富地区的最佳水氮范围。设置三级灌溉定额：2500、3500和4500 m3/hm2（W1、W2和W3）。四个施氮水平：100、200、300和400kg/hm2（纯氮）（N1、N2、N3和N4）。结果表明，水氮耦合对棉花光合参数、产量及水肥利用效率的影响非常显著。灌溉定额增加，棉花产量（y）和氮肥部分生产率（NPFP）先增加后下降，净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）增加，灌溉用水效率（i　WUE）和细胞间CO2浓度（Ci）下降。对于Pn、Tr和Gs，W1和W2的水平是N2的W3水平，N3水平上升最为显著。对于Ci（cotton Ci）而言，在W1和W2的水平上，最大值是在N4水平处（N4水平处）获得的。在W3高度，最大值在N1高度。对于y和i　WUE，N2水平在W1水平的促进作用最大，而N3水平在W2和W3水平的促进作用最为明显。对于NPFP来说，当灌溉定额情况相同时，施用N1氮肥的影响最为显著，而N4的抑制作用最大。w2n3和w1n4处理的棉花产量最高，最低，分别为6725.89kg/hm2和5045.54kg/hm2，相对减少24.98%。通过建立多元回归方程，结合归一化处理和空间分析方法，得出当棉花y和Pn的相对值同时大于或等于0.9时，最佳灌溉施氮量分别为3335.08～3968.36m3/hm2和273.83～344.73kg/hm2。