近年来我国苹果产业飞速发展,但化肥施用过多一直是制约我国苹果产业发展的重要因素之一,有关减施增效技术研究众多,而水肥一体化技术正是实现这一目标的主要手段之一。因此本研究选取渭北旱塬地区苹果园,以盛果期矮化树玉华早富苹果为试验试材,采用“2+X”试验设计及二因子五水平正交旋转试验设计,研究了水肥一体化模式下不同化肥用量对苹果产量指标和品质指的影响及灌水量和施肥量对苹果的耦合效应,确定了渭北旱塬地区苹果园采用根域注射施肥模式下最佳的施肥量及灌水量,为进一步实现苹果优质高产,苹果园精准化管理及果园生态环境的健康可持续发展提供科学指导。得出以下结论:1.以5年生矮化结果树玉华早富为试验试材,采用“2+X”试验设计研究了不同施肥模式处理（CT、SJ及WF）及水肥一体化模式下不同施肥量处理（WF1～WF4）对渭北旱塬地区玉华早富苹果产量、单果质量、果实商品率、肥料偏生产力、果实品质及挥发性物质种类及其总含量指标进行了测定。结果表明与CT相比,SJ处理苹果单果质量、产量、果实商品率虽有增加,但二者差异均不显著;但肥料偏生产力显著提高。与CT相比,WF1～WF4处理苹果单果质量、果实商品率、肥料偏生产力均明显增加;WF2、WF3处理苹果产量均增加,WF1、WF4处理苹果产量均降低。与CT相比,WF1～WF4处理苹果品质总体无显著变化。2.采用综合分析方法,建立基于苹果产量指标及品质指标综合评价值的数学模型,并分析水肥一体化模式下不同化肥施用量对苹果综合评价值的影响。结果表明,根据TOPSIS法确定的不同施肥处理的苹果综合评价值排序由高到低为WF2>WF3>WF4>SJ>WF1>CT。在水肥一体化模式下随着化肥施用量的升高,苹果的综合评价值呈现先升高后降低的趋势。通过综合评价寻优,当化肥施用量为0.73 kg/株时,苹果综合评价值最高,达到了0.72,可知在与CT和SJ处理相比化肥施用量减少了37.07%和20.65%情况下,能提高苹果的综合评价值。渭北旱塬地区水肥一体化模式下化肥最佳施用量为0.73 kg/株,其中N 0.28 kg/株,P2O5 0.14 kg/株,K2O 0.31 kg/株,氮、磷、钾肥按照2:1:2.2的质量比施用,此条件下苹果综合表现最优。3.以化肥施用量和水分灌溉量为两个因素,分别设置5个水平。利用正交旋转组合设计,试验共有16个处理（T1～T16）。采用综合分析方法,建立基于苹果产量指标及品质指标综合评价值的数学模型,研究了水肥耦合效应对苹果综合指标的影响。结果表明,水肥投入过高或过低均能降低苹果的综合评价值,合理的水肥调控是提高苹果综合评价值的关键。高水高肥和低水低肥处理所形成的综合评价值高于高水低肥和低水高肥处理所形成的的综合评价值。因此在水资源短缺的地区可采用适当降低施肥量措施来提高苹果的综合评价值。通过对上述模型的综合寻优,得出灌水量和施肥量二因素对苹果综合评价值的影响,当灌水量编码值为0.053,施肥量编码值为0.150时,苹果的综合评价值最高。因此推荐渭北旱塬苹果根域注射施肥模式的最佳灌水量为0.12～0.13 m3/株,最佳施氮量为0.28～0.30 kg/株,其中氮、磷、钾肥按照2:1:2.2的质量比施用。