中国是世界上最大的蔬菜生产国之一。滴灌是一种在世界范围内被采用的技术,在提高用水效率、产量和水果/蔬菜质量方面具有巨大的潜力。植物从滴灌产生的润湿区吸收水分,但传统的滴灌仅激活根区的一侧。由于每株植物在单个滴头下的通道效应导致根区减少,因此植物生长所需的土壤储水量减少。由于这种通道活动,根系水分和养分的吸收和截留减少,从而降低了产量和水分利用效率。如果每株植物使用更多数量的灌水器来增加土壤水分和根系分布均匀性,则可以改善土壤水分状况。通过增加根系分布均匀性来增加根系对水分和养分的吸收和截留,可以提高作物产量和水分利用效率,减少地下水污染。个别学者对不同盐度、灌溉和滴灌器密度条件下盆栽非洲菊和垂枝无花果的根-芽和盐离子浓度关系进行了研究。然而,滴灌器密度（每株作物滴灌器的数量）和灌溉水平对温室种植樱桃番茄的土壤水分和根系分布、根系生长的影响,以及相关的枝叶生长、植物生理、果实产量/质量和水分利用效率的影响尚不清楚,同时,增加灌水器密度会产生增加系统成本的副作用。耦合发射器密度和灌溉水平能否将提高蔬菜生产力和质量以实现最佳利润水平,必须开展不同发射器密度和灌溉水平下的四个方面的研究:土壤水分和根系形态分布、枝叶形态和生理参数、果实产量和果实质量、根与枝叶关系和优化方案。通过在温室条件下选择具有两种灌溉制度（充分灌溉:100%,亏缺灌溉:作物蒸发量的75%）和四个灌水器水平（灌水器数1、2、3和4）的八个处理,采用随机完整区组设计技术,我们在温室条件下连续两个春夏（SS）和秋冬季（FW）生长季节对番茄进行了试验,取得以下研究结果。（1）不同滴灌器密度和灌溉水平条件下土壤水分和根系分布规律。在本研究中,根系生长、土壤水分分布和根系分布随着灌水器密度的增加而改善,并随着灌溉不足而减少。与T1处理:N1W1（每株植物1个灌水器和100%灌溉水平）相比,T4处理:N4W1（每株植物4个灌水器和100%灌溉）在根长和根重等方面增幅最大,根长度SS和FW分别增加42.79%和41.14%、根鲜物质SS和FW分别增加26.70%和45.65%、根干物质SS和FW分别增加6.56%和12.86%、比根长SS和FW分别增加34%和25.06%、根细度SS和FW分别增加1.5%和1.24%、根吸水量SS和FW分别增加26.56和29.94%。与T1:N1W1相比,T5:N1W2（每株1个灌水器和75%亏缺灌溉）显示根平均直径（SS和FW分别增加3.02和0.28%）和根组织密度（SS和FW分别增加0.40和13.29%）增加最大。与对照组T1:N1W1相比,T8:N4W2（每株植物4个灌水器和75%的亏缺灌溉）土壤蒸发的减少最大（SS和FW分别为47.21和51.25%）。在本研究中,增加的发射器密度对土壤水分和根系分布有双重影响,因为它增加了每株植物的灌水器数量,同时降低了灌水器流速以保持每株植物的相同流速。随着灌水器密度的增加,土壤水分和根系分布向水平方向扩散并在垂直方向向上移动,这有利于更好的根系水分和养分吸收。与单个灌水器相比,这两个灌水器增加了每株植物的土壤湿润面积（水平:80%和垂直:32%）和根系生长面积（水平:45%和垂直:52%）。观察到水分和根系分布之间存在显着（P<0.001）关系,FW的R~2范围为0.567至0.678。T6:N2W2处理（每株植物两个灌水器,75%亏缺灌溉）具有所有处理中的最佳根系分布,平均根长密度为1.1 cm cm-3,根重密度为77.7μg cm-3。它的根系分布范围水平方向较宽,横跨整个盆中,垂直方向较深,贯穿整个土壤剖面。得出的结论是,随着灌水器密度增加,土壤蒸发减少导致土壤水分和根系生长面积增加,根系吸水量增加,这可能被认为是促进产量增加的关键因素。（2）灌水器密度和灌溉水平对枝叶生长和生理参数的影响。除瞬时水分利用效率外,所有枝叶生长和生理参数都随灌水器密度增加而增加,随亏缺灌溉而减少,两个季节的瞬时水分利用效率都随着灌水器密度和亏缺灌溉而增加。与对照组T1:N1W1相比,观察得到T4处理:N4W1增加最大,总鲜物质SS和FW分别增加19.82和17.71%、总干物质SS和FW分别增加14.58和18.92%、株高SS和FW分别增加17.89和22.45%、茎直径SS和FW分别增加11.87和10.21%、叶面积指数SS和FW分别增加32.93和31.77%、光合速率SS和FW分别增加19.52和18.66%、蒸腾速率SS和FW分别增加12.16和9.33%、气孔导度SS和FW分别增加23.99和29.20%、叶细胞间CO2浓度SS和FW分别增加20.55和20.82%。与对照组T1:N1W1相比,T8:N4W2的瞬时用水效率增加最高,SS和FW分别增加12.48%和22.32%。得出的结论是,在有限的供水下增加灌水器密度可以增加番茄枝叶的生长和生理参数。（3）滴灌器密度和灌溉水平对产量、水分利用效率、水果形态和质量参数的响应。果实产量和果实形态参数随着灌水器密度的增加而增加,随着亏缺灌溉而减少。水分利用效率随着灌水器密度和亏缺灌溉而提高。总可溶性固形物随着灌水器密度的增加而减少,随着亏缺灌溉而增加,p H反之亦然。与对照组T1:N1W1相比,观察得到T4处理:N4W1增加最大,产量SS和FW分别增加24.15%和15.43%、收获指数SS和FW分别增加3.62和1.87%、果实单位干重SS和FW分别增加5.86和9.04%、每株植物的果实数量SS和FW分别增加17.29%和5.86%、果实直径SS和FW分别增加8.70和6.70%、果实高度SS和FW分别增加5.47和2.11%。与对照T1:N1W1相比,T8:N4W2的水分利用效率和生物量水分利用效率增加最高,水分利用效率SS和FW分别增加54.59和48.57%、水分利用效率生物量SS和FW分别增加53.90和48.04%。与对照T1:N1W1相比,T5:N1W2记录的总可溶性固体值（SS和FW分别增加13.74%和14.94%）的增幅最大,而T4:N4W1的p H值（SS和FW分别增加0.48%和0.73%）的增幅最大。已经确定,在有限的灌溉条件下,增加的灌水器密度可用于最大限度地减少灌溉不足的负面影响,同时还可以提高番茄果实产量。（4）根、枝叶和产量之间的关系,以及滴灌器密度和灌溉水平的优化。根生长参数与枝叶生长参数和产量之间的所有关系都是显著的（P<0.001）,R2范围从0.543到0.965（简单线性回归）和从0.782到0.954（多元线性回归）。此外,它们之间呈现线性和二次关系。与T1:N1W1相比,在T5:N1W2中观察到根叶比的增幅最高（SS为0.50%,FW为1.50%）。与T1:N1W1相比,T4:N4W1的总成本（SS和FW分别为32.80和43.62%）和总收益（SS和FW分别为24.15和15.43%）增幅最大。与T1:N1W1相比,观察到T6:N2W2的净收益（SS和FW分别为25.34和11.53%）和收益成本比（SS和FW分别为30.19和16.91%）增幅最大。以产量和品质、水分利用效率、总成本为目标,基于TOPSIS的性能得分Pi进行灌水器密度和灌溉水平多目标优化,,最优结果是T6:N2W2（SS和FW的Pi分别为0.826和0.808）。得出的结论是,随着滴灌器密度的增加,根叶之间能够实现正相关的关系,并且T6:N2W2处理是温室番茄水分管理的推荐策略。综上所述,增加灌水器密度可以增加土壤水分和根系分布的均匀性、以及根系形态参数。这导致改善枝叶形态和生理响应,提高果实的产量和质量,改善根叶关系。温室种植的樱桃番茄每株植物两个灌水器和75%的灌溉水平被认为是最佳的,该方案具有最高的收益成本比和水分利用效率。这项研究综合考虑了温室种植樱桃番茄可变灌水器密度、灌溉水平和季节对土壤水分和根系分布的影响,以及根系生长相关联的枝叶生长、植物生理、果实产量/质量和水分利用效率的影响。它将提供一种灌溉技术,通过抑制亏缺灌溉的不利影响来提高果实产量、水分利用效率和果实质量。创新之处:（1）探索了不同灌水器密度和灌溉水平下土壤水分和根系分布的规律。研究表明,增加灌水器密度可以改善温室种植樱桃番茄的根系分布的均匀性和根系形态。（2）提出了以、产量、果实品质、水分利用效率、总成本为目标的灌水器密度和灌溉水平的多目标优化方法。研究发现,每株番茄两个灌水器和75%灌溉水平的方案是最优的,它可以显着提高番茄产量、水分利用效率和果实品质。