灌溉水分入渗导致土壤孔隙中的空气被驱离，使得土壤湿润区出现至少短期的缺氧环境。调控土壤水气环境以维持根系正常的新陈代谢和良好的根区环境，是灌溉追求的目标。土壤通气性改善以及由此带来的根系吸收和运输功能的改善是曝气灌溉增产增效的基础。随着滴灌技术的日臻完善和大面积推广应用，利用滴灌系统可同时实现水、肥、气耦合传输功能，为土壤通气提供了可能。灌溉过程中水气传输不均匀会导致大量气泡从滴头附近向大气散失。氧气以细微气泡的形式均匀输送到作物根区，是曝气灌溉能否大范围应用的关键，循环曝气灌溉通过地下滴灌系统能够将细微气泡输送到作物根区，以有效调控根区水气环境。然而，循环曝气灌溉供水曝气系统运行条件直接影响水气传输特性，因此，如何调控灌溉供水系统来获得最佳的水气传输条件是循环曝气灌溉需要解决的关键科学问题。本研究基于循环曝气滴灌系统，通过系统研究滴灌系统水气混合物的传输特性，明确循环曝气系统适宜掺气比率的灌溉技术参数；通过桶栽及小区生物试验，研究不同作物对循环曝气滴灌的响应，以期为循环曝气滴灌提供技术手段和理论指导。主要结论如下：　　（1）系统研究了工作压力及曝气与否等组合条件对掺气比例、氧传质效率、滴灌带出水均匀性及出气均匀性的影响。结果表明：循环曝气条件下压力提高有利于掺气比例增加，出水均匀性和出气均匀性保持在96.50％和75.00%左右，但是压力增加对氧传质系数起到了抑制作用。　　（2）表面活性剂添加可以使气泡的表面张力减小并抑制气泡的聚合。循环曝气条件下，表面活性剂浓度升高对氧传质系数起到了促进作用，大大缩短了曝气时间，提高循环曝气滴灌系统水气传输效率，降低了运行成本，出水均匀性和出气均匀性也能达到96.50%和83.07%。0.1 Mpa和5 mg/L表面活性剂为适宜的推荐组合。　　（3）砂质土壤下不同滴灌带埋深及工作压力对曝气灌溉辣椒的影响效果不显著。随着滴灌带埋深的增加，温室辣椒的叶片面积指数、单株产量及根冠比均呈现出先升高后降低的趋势，10cm滴灌带埋深对辣椒生长的促进作用较为显著。0.1 Mpa的工作压力对提高单位面积上叶片面积指数较为有效。砂质土壤下循环曝气对产量的影响并不显著。　　（4）不同土壤条件下曝气灌溉冬小麦的响应效果不同。与普通滴灌相比，郑州潮土、商丘两合土曝气处理气孔阻力下降了66.72%和61.47%，洛阳红粘土和南阳黄褐土气孔阻力差异不显著。洛阳红粘土曝气处理产量较对照处理增加了12.61%，千粒重增加了12.23%，而南阳黄褐土、商丘两合土和郑州潮土曝气处理与普通滴灌差异不显著。循环曝气地下滴灌技术在洛阳红粘土上对冬小麦有显著性的改善效果。　　（5）黄粘土下循环曝气滴灌可显著促进番茄的生长和品质的改善。与普通地下滴灌相比，相同灌溉定额条件下曝气处理番茄果实前5次产量提高了29.15%；温室番茄的水分利用效率提高了20.72%。曝气处理气孔导度提高了30.51%；番茄果实维生素C含量提高了13.25%，可溶性固形物含量提高了8.62%，糖酸比提高了22.05%，而总酸含量和硬度分别下降了15.50%和11.19%；曝气处理根冠比较对照处理增大了25.81%；根长增大了16.75%。