水肥是影响作物生产和农业环境的重要因子,目前我国农业灌溉水利用率低及肥料的盲目大量施用导致的土壤质量下降严重。提高作物水分利用效率和肥料利用效率是我国农业可持续发展的重要内容,而农业水肥资源的合理配置是开发和推广农业新技术的重要课题。本研究结合国家科技计划(863计划)课题“作物生长水分与营养生境调控技术(2013AA102901-1)”关于负压灌溉技术的水分养分参数优化的研究任务而开展。试验于2015年4月至2016年6月底在中国农业科学院农业水土环境野外科学观测试验站日光温室内进行,以蔬菜作物辣椒和番茄为研究对象,采用自主研发的负压灌溉系统,研究不同负压灌溉条件(W1:-5kPa、W2:-10kPa、W3:-15kPa)和施氮量(N1:低肥、N2:中肥、N3:高肥)组合对盆栽辣椒、番茄植株生理指标、产量、品质及土壤基本理化性状的影响,为设施农业高产优质栽培提供理论指导与实践依据。本研究取得如下结果:(1)水氮耦合对负压灌溉辣椒生长发育、产量及品质的影响辣椒的株高、茎粗、叶片数随施氮量和灌水量的增加而增加,在W2N3处理下辣椒的株高、茎粗、叶片数均最大,分别为74.00cm、6.04mm、60.59,显著高于其他处理。同一灌溉条件,随施氮量的增加辣椒的单盆产量呈增加,而相同施氮量条件下,随灌水量的增加辣椒产量呈先增后降的趋势。辣椒维生素C的含量随施氮量的增加表现出先增加后减少的趋势,以W2N2处理的维生素C的含量最高,为93.63 mg/100g。辣椒可溶性糖含量以W2N3处理最高,W2N2处理次之,分别为4.79%和5.09%,显著高于其他。辣椒蛋白质含量在W2N3处理时最高,达0.31%,且显著高于其他。(2)水氮耦合对温室辣椒土壤理化性质的影响灌水量及施氮量对土壤碱解氮的影响极显著,增加灌水促进土壤速效氮的分解及辣椒的吸收利用。收获时土壤中速效氮的残留量与取决施氮量并呈正相关关系。灌水量及施氮量对土壤速效磷的影响显著,而灌水×施氮量对土壤速效磷的影响不显著。相同灌溉条件下,施氮量增加,土壤速效磷含量先降低后增加。在相同灌溉条件下,速效钾的含量随施氮量的增加而增加;在相同施氮条件下,土壤速效钾含量随着灌水量的增加而降低。在相同灌溉条件下,土壤有机质含量随施氮量的增加而增加,但是增加不显著;在同一施氮量条件下,随着灌水量的增加,有机质含量增加。在相同灌溉条件下,土壤pH值随施氮量的增加呈现出先增加后降低的趋势;在相同施氮条件下,土壤pH值随灌水量的增加而增大。适量氮肥可以提高壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性,但高氮降低过氧化氢酶和蔗糖酶活性。随灌水量增加会增加过氧化氢酶和蔗糖酶活性,但是会降低脲酶活性。(3)水氮耦合对温室番茄生长发育、产量及品质的影响随施氮量和灌水量的增加番茄的株高、茎粗也逐渐增加;番茄果型指数随施氮量和灌水量的增加而降低;地上部干重和根系干重均随施氮量的增加表现出先增加后降低的趋势,-10kPa灌溉条件利于地上部干重和根系干重的积累。根冠比随含水量增加基本保持降低趋势。在施氮量相同情况下,随灌水量的增加番茄产量呈增加趋势,且不同处理间增加达到显著水平,以W2N2处理番茄总产量最高。N2显著提高番茄果实中维生素C的含量,但维生素C含量随灌水量的增加基本呈现降低的趋势。番茄总酸度随施肥量增加呈增加趋势,随含水量增加呈降低趋势。可溶性糖含量随施肥量增加呈先增加后降低的趋势,随含水量增加呈降低趋势;可溶性蛋白含量随施肥量增加呈增加趋势,随含水量增加呈降低趋势。(4)水氮耦合对温室番茄土壤理化性质的影响同一灌溉条件下,土壤碱解氮含量在各生育期均随施氮量增加呈增加趋势,在相同氮处理下,土壤碱解氮含量随施灌水量的增加呈降低的趋势,且随生育期的推进土壤碱解氮含量逐渐降低。同一灌溉条件下,各生育期土壤pH值在一范围内随施氮量增加而降低,在相同施氮量下,土壤pH值随灌水量增加呈增加的趋势。同一灌溉条件下,各生育期土壤有机质含量均随施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势。在施氮量相同的条件下,土壤有机质含量在旺长期差异不大,在盛花期和成熟期均随灌水量的增加而降低。土壤有机质含量随番茄生育期推进而逐渐降低。在氮处理相同的情况下,土壤电导率随着灌水量的增加而降低,相同灌溉条件下,土壤电导率随着施氮量增加相应上升。