棉花是深根作物，它的主根一般入土深长达2米左右。据我们定位观察测定，棉花主根在现蕾之前，生长速度比主茎快3~4倍。棉花侧根分次分层分布，不过主要侧根集中在土壤表层以下10-30厘米的耕作层内，而生命力最活跃的根尖，却在各级侧根和主根尖端的10厘米范围内。根毛着生在根的表皮，生命期在20天左右。它的功能，一是根部吸收水分的主要部位，二是能分泌有机酸，使难溶性的矿质养分变得易于化解利用。根毛是随着根的延伸不断变换方位吸收肥水的。
棉花要高产，根系发育良好至关重要。历年的经验教训是，棉花发苗先发根，衰苗也先衰根。当地上部分生长滞后或遭受生理危害时，地下根系已经先受损失。棉花生育期长，遭遇的灾害多，其中对根系有影响的就有与水相关的旱涝灾害和与肥相关的肥害。根毛首先坏死，根系也逐步溃烂。因此，在棉花生产过程中，不但要促发根，还要养好根。因而，搞好棉区的水系建设和肥料建设，对于改善棉花根系环境，就显得格外重要了。
棉区的水系与肥料现状如何？大量的调查表明，多年的水利建设，使棉区的排灌条件有很大的改善，但与棉花高产稳产的要求还相距甚远，棉田水系建设也出现了一些新的特点：一是棉田面积变幅很大，二是棉田中插种其他作物较多，水系走向有所改变；三是棉区沟厢规格、棉花行向东西南北很不一致，给抗旱排渍增加了新的难度；四是棉花与其他作物争水的矛盾也很突出，对棉花的抗旱排涝重视程度有所放松；五是棉田水系设施老化，统排统灌的功能大大削弱，遇到百日大旱或日降100毫米的大雨，大水难排、有水难蓄、暗水难滤、需水难引的问题很快凸现出来。棉区的肥料建设又如何？也潜在一些矛盾。一是用地多养地少，养地作物（如豆类）作前茬或轮作的面积比例越来越低；二是冬绿肥或春套绿肥的耕作制度没有坚持下来；三是家养畜禽的农户日渐减少，有些村组耕牛已经绝迹，无农家肥可以积造；四是棉麦连作面积迅速扩大，地力消耗更大；五是靠化肥当家，土壤有机质含量递减，土壤养分被掠夺的状况有增无减。
因此，棉区水系建设标准应该是，完善水系硬件设施，棉田地下水位要降至1米以下，棉田排水大沟深度要达1米以上，围沟深达0．5米，腰沟深0．3米，厢沟深0．2米。在棉区肥料建设上，应以用地养地为核心，扩大豆类、扩大绿肥，轮作换茬，秸秆还田，改良土壤，培肥地力。建立与豆类、绿肥定期轮作换茬或套种的制度，办好秸秆在棉花移栽后封行前还田的示范区，广泛运用生物有机肥和生物有机复合肥，扩大示范、逐步推广缓释肥料。只有水利与肥料良性结合，才能提高棉田保水保肥能力，增强棉花高产稳产的后劲。
