如何优化栽培耕作措施,在保障棉花产量的基础上,解决棉花生产过程中氮肥过量施用和冬季赋闲问题,已成为当前棉花可持续生产的研究热点之一。棉花/二月兰种植体系就是为了减少氮肥施用和解决冬闲田问题而研发的一种新型种植制度。本研究设置棉花单作（MC）和棉花/二月兰（FO）2种种植制度,0（N0）、112.5（N1）、168.75（N2）、225（N3）kg·hm-24个施氮水平。其中,MC+N3是黄河流域棉区常规种植制度与施肥量。通过测定棉花农艺性状、植株养分吸收与分配、土壤养分含量、产量及其构成和棉花纤维品质等指标,探究不同氮肥水平下棉田种植翻压二月兰对棉花生长及土壤养分的影响,从而探索可以解决氮肥减施及棉花冬季赋闲问题的种植制度与配套技术,构建高产绿色的棉花农作制度。主要结果如下:1.氮肥减量并翻压二月兰,可显著影响棉花农艺性状指标。棉花株高、叶面积指数和地上部干物质积累量均随施氮量的减少而降低,且差异普遍达到显著水平（P<0.05）。相同施氮量条件下,棉田种植翻压二月兰处理的棉花株高、叶面积指数和地上部干物质积累量普遍高于棉花单作处理。与MC+N3处理相比,FO+N2处理在2018和2019年的棉花株高分别增加了 1.33 cm和1.17 cm,增幅为1.3%和1.0%;棉花叶面积指数分别增加了 2.0%和2.8%。翻压二月兰,可延长棉花全生育期,还能降低吐絮期的蕾铃脱落率,但均未达到差异显著水平（P>0.05）。2.氮肥适当减量并翻压二月兰,可显著增加植株养分吸收量,提高氮肥利用率。棉花地上部各器官氮、磷、钾养分吸收规律相似,均随施氮量的减少而降低;相同施氮量条件下,翻压二月兰处理的棉花氮、磷、钾养分吸收量均显著高于棉花单作处理（P<0.05）。翻压二月兰和氮肥配施有助于棉花氮、磷、钾素的积累,翻压二月兰后减施25%氮肥对棉花养分吸收量基本没有影响。在N1、N2、N3氮量条件下,与棉花单作处理相比,翻压二月兰后,氮肥表观利用率分别增加了 3.5%、4.5%、1.8%;氮肥农学效率分别增加了 0.36、0.83、0.35 kg·kg-1;氮肥偏生产力分别增加了 3.05、4.68、1.11 kg.kg-1。3.氮肥适当减量并翻压二月兰,可增加土壤全氮、速效磷和速效钾含量。相同施氮量下,翻压二月兰可显著增加土壤速效磷、速效钾和全氮含量,但有机质含量未达差异显著水平（P>0.05）;同一种植制度,土壤养分含量均随施氮量的减少而降低。在0-100 cm 土层中,不同生育时期土壤有机质和氮、磷、钾含量均呈现0-20 cm土层含量最高,20-40 cm、40-60 cm、60-80 cm、80-100 cm 土层含量依次降低的空间变化特征。与MC+N3处理相比,FO+N2处理的土壤全氮含量在棉花播种前和收获后分别提高了 2.3%和8.3%;速效磷与速效钾含量呈现棉花生长前期含量高,棉花生长中后期含量下降的时间变化特征。4.氮肥适当减量并翻压二月兰,可保障棉花产量,但对纤维品质性状无显著影响。棉花的籽棉和皮棉产量均随施氮量的减少而降低,且普遍达到差异显著水平（P<0.05）;相同施氮量条件下,翻压二月兰处理的籽棉和皮棉产量均显著高于棉花单作处理。与MC+N3处理相比,FO+N2处理的籽棉和皮棉产量在2018年分别增加了68.87、28.77 kg·hm-2,增幅分别为 2.1%、2.5%;2019 年分别增加了 31.94、33.94 kg.hm-2,增幅分别为0.7%、2.2%。但是施氮量和翻压二月兰对棉花纤维品质性状的影响未达差异显著水平（P>0.05）。本试验中,综合不同氮肥水平下棉花/二月兰对棉花生长及土壤养分的影响,棉田种植翻压二月兰和168.75 kg·hm-2氮肥配施的施肥制度效果最好,可以在保障棉花产量的基础上减少氮肥施用量,降低环境污染风险,还可以充分利用冬季棉田闲置的光热和土地等自然资源,解决冬闲棉田引起的风蚀增强、表土流失和扬尘等生态问题。