开发和利用微咸水资源用于农业灌溉可以有效的缓解水资源危机，是新疆农业节水的新趋势。近年来国内外专家学者关于微咸水灌溉与膜下滴灌的研究较多，但将两者结合并在此基础之上利用植物生育期对微咸水敏感性的不同，而进行的微咸水膜下滴灌轮灌时序优化试验研究较少，且尚缺乏针对微咸水灌溉特殊性的农业节水综合效益评价体系。本文就以新疆的主要经济作物——棉花为研究对象，在含盐量为0.2g/100g的中壤土上，开展了矿化度为3.3g/L±0.2的微咸水轮灌时序小区试验研究，共设计八种微咸水轮灌方案。重点分析不同微咸水灌溉时序对土壤水分、土壤盐分、作物生长情况及作物产量的影响，并建立微咸水灌溉综合效益评价指标体系，对各方案的综合效益进行评分，全面对比得出最优微咸水轮灌方案，为微咸水合理轮灌于农田的应用提供了理论依据。得出的主要结论如下：（1）随着微咸水灌溉时期次数的增加，土壤水分趋于减少，土壤盐分累积趋于增加。对于微咸水灌溉时期次数相同的各方案，生育期后期灌溉微咸水、前期灌溉淡水的方案更优。另外，土壤水盐运移随季节变化的波动性较强，受土壤性质、降雨、蒸发、灌溉的影响大，只要不是大旱年，本试验设计的微咸水灌溉方案均不会产生较严重的土壤积盐状况。（2）棉花生育前期（苗期、蕾期）对水分较为敏感，此时期灌溉淡水能够保证棉花充分的营养生长，生育后期（花铃期、吐絮期）灌溉适当矿化度及水量的微咸水，可以适度抑制植株的营养生长、促进生殖生长，利于高产。八个方案中，方案4（淡淡咸咸）的相对增产率最高，2012年相对增产率7.3%，2013年相对增产率8.51%。（3）通过筛选14项评价指标，构建了微咸水灌溉的综合效益评价框架体系。其中，对数据的标准化处理，采用广义线性功效系数法；对指标的权重分配，运用AHP层次分析法；对各方案的综合评价，利用已建立的评价数学模型进行综合计算。（4）对各方案2012年及2013年经济效益、环境效益、社会效益及综合效益进行评分值计算，结果显示：方案4（淡淡咸咸）2012年及2013年的综合效益评分值均具有明显高于其它方案的优势（2012年0.8339分，2013年0.8457分），能够较好的兼顾经济、环境及社会效益，且在时间动态变化上有持续上升的趋势，综合考虑较为理想，选定为最优微咸水轮灌方案。