【目的】探索麦棉套作两熟中棉花根系对逆境适应的生理机制，为采取合理调控措施、解决麦棉两熟双高产栽培中棉花弱苗晚发问题提供依据。【方法】在麦棉套作模式下，采用池栽和盆栽相结合的试验方法，设置麦棉自然根系套作(根系和肥水均可相互通过)、纱网隔根套作(肥水可相互通过，根系不能相互通过)和塑膜隔根套作(根系和肥水均不能相互通过)3种麦棉复合根系群体，研究套作小麦对棉花根系活力、内源保护酶活性及膜脂过氧化作用的影响。【结果】在麦棉共处期，麦棉自然套作复合根系中小麦根系对肥水的激烈竞争，导致棉花根系干物质累积量和根冠比均显著低于隔根处理。而小麦根系强烈的生理活动，使套作棉花根系处理相对隔根处理处于一种逆境胁迫状态，其根系活力增强，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等内源保护酶活性明显提高。同时，根系细胞膜脂过氧化程度也相应增大。到小麦收获后，种间竞争解除，麦棉自然根系处理棉花根系生长的环境条件得以改善，根系膜脂过氧化程度降低，但由于前期影响还未能完成消除，其根重仍明显低于隔根处理。【结论】套作棉花通过提高根系内源保护酶活性来适应小麦对其造成的营养逆境胁迫。