针对地下灌溉中水分布的不可控和灌水器的易堵塞问题，提出了一种新型地下灌溉技术。借鉴传统地上的雾化喷灌技术和地下渗灌技术，在地下灌溉系统中，采用水和空气混合灌溉，由埋于作物下方的灌水器输出水气两相流，通过气相流带动水分向根区土壤浸润、扩散，将水送达作物根部。一方面水气混合灌溉有效的解决了地下灌溉的堵塞问题，另一方面，用气相流带动水分分布，可使灌溉到土壤的水向上分布，这样通过调节水气混合比例，实现水分布的可调控。该系统采取一种基于ARM9微处理器S3C2440A和Linux嵌入式操作系统架构的地下节水灌溉系统开发方案，构建了基于ARM9微处理器的系统硬件外围电路，搭建了软件开发环境，移植了u-boot、Linux内核、yaffs2文件系统，完成了系统的外围设备驱动程序、应用程序等软件设计。通过实验验证，该系统达到设计要求并具有良好的实时性、稳定性和灵活性。它为旱区节水灌溉水利工程建设提供了新的思路。