【目的】水资源缺乏是干旱区农业生产的主要限制因素，发展节水灌溉技术、提高农业灌溉水资源利用效率是缓解水资源不足的重要途径。地下滴灌可降低农田土壤水分蒸发损失、改善农田生态环境、简化农事操作，具有显著的节水和增产效果。研究地下滴灌条件下土壤水分运移规律和棉花阶段耗水规律，阐明地下滴灌对棉花生长和产量的影响，探讨地下滴灌技术在棉花生产上的示范应用效果，为地下滴灌在新疆棉花生产中的推广应用提供科学依据。【方法】应用田间模拟试验研究筛选适宜于地下滴灌的滴灌毛管及铺设间距，试验选择五种型号滴灌毛管：易润、耐特菲姆-薄壁、耐特菲姆-厚壁、那安和五师自产。毛管铺设间距设置四种：100、120、140和160cm。采用地表滴灌与地下滴灌对比试验研究地下滴灌对土壤水分动态和棉花生长发育的影响。通过田间试验研究不同灌水量对地下滴灌棉花阶段性耗水和产量的影响，设置270、405、465和525mm四个灌溉水量，分别代表低水、中水、中高水和高水处理。通过多年多点棉花地下滴灌技术的应用示范，综合对比地表滴灌和地下滴灌棉花的产量以及经济效益。【结果】（1）耐特菲姆-薄壁、耐特菲姆-厚壁、易润三种滴灌毛管的水头压力损失较小，适宜于地下滴灌使用，而那安和五师自产的滴灌毛管不宜使用。（2）滴灌毛管铺设间距为100cm和120cm时，在地表0-10cm以及80cm以下有干土层；毛管铺设间距为140cm，在地表0-20cm以及60cm以下有干土层，毛管铺设间距为160cm，在两条滴灌毛管之间水平方向有0-30cm宽的干土层。（3）地下滴灌0-100cm土壤含水量的变化幅度较小，容积含水量平均为21%-27%。表层10-20cm土壤含水量较低，可有效降低蒸发散失，并减少病害发生和棉铃的发霉脱落。30-40cm和80cm含水量较高。同时，下部土层（100-180cm）含水量相对较高，有利于根系下扎，增强根系对水分和养分的所吸收，提高抗旱能力。（4）与地表滴灌相比，地下滴灌棉花生育期提前了4天，叶片数增加了6片/株，叶面积增加了296.6cm2/株，铃数增加0.6个/株；但株高和果枝台数较地表滴灌有所降低。地下滴灌棉花总干物质重与地表滴灌无显著差异，但根系干重较地表滴灌增加14.8%，根冠比明显提高。（5）地下滴灌棉花蕾期最大耗水强度在20-30cm土层，开花期以后最大耗水强度均在40-50cm土层，花铃期是棉花耗水的高峰期。地下滴灌棉花生育期灌溉定额为400-470mm，其中，蕾期灌水周期7-8d，每次灌水定额25-30mm，花铃期灌水周期为4-5d，每次灌水定额40-50mm。（6）棉花地下滴灌三年（2011-2013）的示范结果表明，地下滴灌棉花产量较地表滴灌平均增产5.84%，皮棉增加9.1kg/667m2，节约成本191.6元/667m2。