برای بهینه‌سازی مدیریت آب و کود در مناطق مختلف نیاز است که روابط بین آب- کود تجزیه و تحلیل شود. از گام‌های مؤثر برای درک بهتر روابط آب، کود و عملکرد، تعیین توابع تولید آب- کود- عملکرد است. برای بررسی واکنش عملکرد پنبه تحت تأثیر توأم آبیاری و مصرف کود، آزمایشی در سال زراعی 1391 در گرگان انجام شد. این آزمایش با شش سطح آبی 0%، 36%، 66%، 88%، 100%، 132% نیاز آبی و چهار سطح کود 0%، 33%، 66% و 100% نیاز کودی و دو رقم پنبه به نام‌های گلستان و ب557 در قالب طرح کرت‌های خرد شده نواری با سه تکرار انجام شد. جهت تعیین بهترین تابع تولید از سه تابع خطی ساده، لگاریتمی و درجه دوم استفاده شد و نتایج حاصل از برازش توابع تولید مورد سنجش و ارزیابی قرار گرفتند. ارزیابی نتایج حاصل از برازش تابع تولید لگاریتمی رقم گلستان نشان داد که مشخصه‌های آماری RMSE،R2 ،EF و ME به‌ترتیب برابر 0.12، 0.86، 0.007 و 0.33 به‌دست آمد. مقایسه مشخصه‌های آماری توابع خطی و درجه دوم با تابع لگاریتمی نشان داد که تابع لگاریتمی به ازای مقادیر مختلف آب- کود، عملکرد رقم گلستان را دقیق‌تر شبیه‌سازی می‌نماید و از طرف دیگر معادله درجه دوم به‌ترتیب با مقادیر 0.55، 0.73، 0.09 و 1.061 به‌عنوان ضعیف‌ترین تابع تولید درخصوص شبیه‌سازی عملکرد رقم گلستان، انتخاب شد. این نتایج برای رقم ب557، علی‌رغم تغییر در مقادیر متفاوت شاخص‌ها، نتایج مشابهی با رقم گلستان داشت. کارایی مصرف آب برای رقم گلستان و ب557 به‌ترتیب در تیمار 3W (36% نیاز، آب دریافت نمود) و 1W (0% نیاز آبی، کاشت به‌صورت دیم و آبیاری نشد) به‌دست آمد و همچنین رقم گلستان نسبت به رقم ب557 دارای کارایی مصرف بالاتری بود.