试验在阿瓦提县丰收二场进行，采取裂区设计，以生育期为主区，灌水梯度为副区。试验分别在进入现蕾期、初花期、盛铃期、以及现絮期开始胁迫处理，每个时期除对照外设3个灌水梯度，分别为对照灌水量的75%、50%、25%。结果表明：1.在膜下滴管条件下进行非充分灌溉，棉花的耗水特性会随着灌水量的和灌水时期的不同而呈现有规律的变化，土壤含水量均呈现出灌水后土壤含水量升高的规律。在0-80cm范围的土层中，随着土层深度的逐渐加深土壤含水量也逐渐增大。不同定额、不同时期灌水处理对60-80cm土层土壤含水量影响最小，对0-20cm土层土壤影响最大，随着生育进程的推移，不同定额灌水对更深土层的影响也越大。2.不同时期非充分灌溉对棉花冠层结构有显著影响，叶面积指数（LAI）、叶倾角（MTA）随着灌水量的增加而增加，冠层开度（DIFN）表现的规律则相反。适宜的冠层结构可以提高通风透光性，避免枝叶徒长并为获得高产打下基础。不同时期定额灌水处理对棉花干物质及干物质分配有显著影响，干物质随着生育期内灌水量的增加而呈增加趋势，干物质分配随着灌水量的增加生殖器官所占的比例呈增高趋势。3.随着灌水量的减少，棉花叶绿素含量呈减少趋势。不同时期、不同灌水定额条件下，光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、表现出随着灌水量的减少而逐渐减小的特点。实际光化学效率（ΦPS II），最大光化学效率（Fv/Fm）与光合的变化规律一致。4.不同灌水时期及灌水量对棉花上、中、下部棉絮的纤维品质均有一定影响，总体来说，水分充足可以提高棉花上部的纤维长度，提高比强度和降低马克隆值。5.本研究表明在蕾期和吐絮期对棉花进行适度的干旱胁迫可以提高棉花抵抗干旱的能力，提高水分利用效率。在棉花初花期和盛铃期，干旱胁迫会造成棉花减产。