我国日光温室作物生产中经常出现水分、氮肥施用量普遍过高的现象，造成土壤养分的过度盈余和无效损失，进而导致作物水氮利用效率下降和环境污染问题（例如，土壤酸化、地下水硝酸盐含量超标、温室气体排放加剧）^[1-3]。土壤水分和养分是影响作物生长和产量形成的2个重要因子^[4]。适当的灌溉方式可以通过提高土壤水氮分布均匀性和减少氮素淋溶，提高作物水氮利用效率^[5-8]。常规浇灌、喷灌、滴灌等灌溉系统中灌水量、灌水频率、灌溉上下限等灌溉指标往往是依据经验得出，很难根据作物生长状况作出及时调整^[9]，是 “被动式”的灌水方式。

负压灌溉利用作物生理特性和土壤基质势特点持续供水，能够及时补充作物蒸腾作用和土壤蒸发作用消耗的水分，具有“作物主动汲水”的供水特点^[10-11]，能显著提高作物产量、水分和肥料利用效率。有研究表明，与滴灌方式相比，负压灌溉能显著提高0～20cm土层内水分分布均匀性，且产量提高了1.6%～8.2%，同时0～60cm土层中硝态氮含量显著降低了19.7%～28.0%^[12-13]。另外，也有研究表明，相比常规灌溉和滴灌，负压灌溉降低了作物果实品质，提高了养分吸收，增加了土壤中根际微生物多样性^[14]。因此，不同灌溉条件下土壤中水氮分布状况不同，导致土壤微环境条件不同，最终影响作物生长发育和产量的形成。

作物生育期内土壤氮素分布均匀性对作物产量的形成和氮肥利用效率的提高具有重要作用^[15]。不同灌溉方式会影响土壤中水氮的分布特征，进而影响根系的养分吸收和最终产量的形成。以往水氮分布均匀性对作物生长影响的研究大多是在滴灌和喷灌下展开^[16-19]。Ortiz等^[18]研究表明，田间喷灌条件下，土壤水分分布均匀性对甜菜产量的影响不及土壤有效水含量的影响显著。Zhou等^[19]研究表明，田间滴灌试验中玉米产量与土壤硝态氮分布均匀系数间存在正相关性。灌溉显然能增加土壤水氮含量，但土壤水氮分布均匀性仍然是不同灌溉方式设计和运用中的一个考虑因素。有关负压灌溉水肥一体化下土壤水氮分布均匀性及其对作物氮素吸收和干物质量影响的研究报道较少。克里斯琴森均匀系数（CU）通常被用来评估滴灌和喷灌系统中土壤水氮分布均匀程度^[18，20-21]，能够表征土壤水氮分布规律。因此，本文同时分析水氮分布含量和分布均匀系数，探讨生育期内土壤水氮空间分布规律。本研究采用盆栽试验，研究了土壤水氮时空分布的变化规律、黄瓜氮素吸收、干物质累积和氮肥利用效率，探讨了黄瓜氮素累积吸收量和干物质量分布对土壤水氮分布均匀系数的响应，以期为负压灌溉水肥一体化技术的应用和管理提供理论依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2015年6～10月在中国农业科学院农业资源与农业区划研究所遮雨网室（116°03′E， 39°09′N）进行，该地属典型的暖温带半湿润大陆性气候，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥，年均气温为10～12℃，年均降水量为565mm，年无霜期达180～220d。供试土壤为砂壤土，土壤风干过2mm筛，土壤基本理化性状见表1。供试作物为黄瓜，盆栽装置为长方体塑料盆（长42cm，宽26cm，高26cm），每盆装风干土28kg。

1.2 试验设计与方法

试验共设5个灌水处理，分别为负压处理0 （W1）、-5（W2）、-10（W3）、-15kPa（W4）和常规浇灌处理（CK），其中常规浇灌处理采用称重法使土壤含水量保持在17.99%～23.13%范围内，作对照处理，负压灌溉处理采用电磁阀开关法维持一定土壤含水量（即土壤基质势）。氮肥用量为0.3g/kg，另外，增设一个不施氮处理，用于计算氮肥利用效率，每个处理5次重复。试验肥料类型分别为尿素、过磷酸钙与硫酸钾，各灌水处理磷、钾肥用量分别为磷（P₂O₅）0.2g/kg、钾（K₂O）0.3g/kg。负压灌溉中，肥料先溶于水中，后装进负压灌溉系统中的储水桶，实现同时向土壤根际区域输送水分和养分。其中全部磷肥、40%的氮肥和钾肥作为基肥施入土壤，剩下60%的氮肥和钾肥作为追肥，分别在初果期（08-14）、盛果期（08-28）和末果期（09-11）追加20%的氮肥和钾肥，肥液浓度为尿素0.38g/L、硫酸钾0.34g/L。常规浇灌中，肥料用量和施肥时间与负压灌溉相同，将肥料溶于水中再进行浇灌。黄瓜先进行育苗（06-26），在黄瓜二叶一心时进行定植（07-10），1盆1株。黄瓜生长期内除草、打叶、病虫害防治等措施按照无公害作物栽培技术规程进行管理。

1.3 负压盆栽试验装置及原理

负压灌溉是利用水分总是从基质势高的地方流向基质势低的地方的规律，让灌溉水自动从基质势高的地方（灌水器）流向基质势低的地方（邻近灌水器的土壤），由此及时补充作物自身生理活动和土壤蒸发消耗的水分。通过设置灌溉系统的负压值，维持土壤含水量在一定范围内，通常小于田间持水量。图1为负压供水的盆栽试验装置示意图，该系统主要由埋有灌水器的盆装土、储水桶和负压发生器组成。系统运行时，整个系统内部处于负压状态。图中灌水器为多孔陶土头，在一定含水量和压力差下具有“透水不透气”的特性。灌水器位于土壤表层以下10cm深度，且与土壤密切接触，储水桶里的水能够透过灌水器流入土壤。图中h表示水位下降的高度，实际试验中利用水位管观测桶内水量的变化。负压发生器设置一定的压强（低于大气压强，相对于大气压为负值）阈值，当气体罐中的压强达到所设阈值压强而继续下降时，控压开关触发电磁阀，一定量外界空气进入气体罐，当气体罐内的压强重新达到所设压强时，电磁阀关闭。图中各成分通过硅胶管连接在一起，由于整个装置处于密封的状态，运行平衡状态时，系统所设的压强P _设=P_A=P_B=P_C=P_D（灌溉过程中水中空气会溢出，实际试验中会适当依次增加B、C、D处高度进行排气处理），其中P_D 为灌水器内的压强。当系统开始运行时，由于作物消耗水分和土壤蒸发作用，灌水器内的水流入土壤，储水桶内的水位h下降，导致储水桶内的压强降低。紧接着气体罐内的空气进入储水桶，压强降低，外界空气进入气体罐，使得整个系统压强处于一个动态平衡的状态。当土壤含水量所对应的土壤基质势和灌水器内的势能（即压强）相等时，系统停止供水。

1.4 测量指标与方法

生育期内土壤含水量测定：每天下午5：30～6：30用土壤水分速测仪测量固定位置处土壤含水量。

土壤水分空间分布测定：负压灌溉系统供水无作物种植盆栽，达到稳定时，4个供水处理下分别取湿润土体，纵向剖面上土壤0～20cm土层，以5cm为间隔共取样4层（0～5、5～10、 10～15、15～20cm），横向剖面上每层土壤按照5cm×5cm网格取土，常规浇灌处理同时间按照相同取样方法进行取样，用称重法测定土壤质量含水量。

土壤硝态氮、铵态氮测定：负压灌溉处理中，在距陶土头左右两侧5cm处，分3层 （0～7、 7～14、14～21cm） 取样，混合左右两侧土样，共4次分别取样（08-14、08-27、09-11、09-30）； 对照处理，在灌溉后的第3d取样测定。将所取新鲜土样放冰箱保存，采用氯化钾浸提（土 ∶ 液=1∶10）—连续流动分析仪法测定土壤硝态氮、铵态氮含量。

SPAD值测定：在初花期（08-05）、初果期 （08-14）、盛果期（08-27）、末果期（09-11），采用手持式叶绿素仪测定黄瓜叶片SPAD值。

作物干物质测定：每盆分别取根、茎、叶、果4个部分，烘箱105℃杀青30min，然后置于75℃ 烘至恒重，称重。

作物全氮测定：在黄瓜拉秧期，每盆分别取根、茎、叶3部分，烘箱105℃杀青30min，然后置于75℃烘至恒重，粉碎并过0.5mm筛。烘干过筛后的根、茎、叶、果经H₂SO₄-H₂O₂ 消煮后，用凯氏定氮法测定作物全氮量。

地上部累积干物质量（g/株）=果实干重 + 茎秆干重 + 叶片干重

各器官氮吸收量（g/株）=各器官全氮含量 × 干物质量

作物累积氮吸收量（g/株）=各器官氮吸收量总和

氮肥利用效率（%）=（施肥处理作物产量-不施肥处理作物产量）/施氮量 ×100

氮肥表观利用率（%）=（收获期施肥处理总吸氮量-收获期不施肥处理总吸氮量）/施氮量 ×100

土壤水分和氮素分布均匀系数计算公式如下：

$CU=1-\frac{\sum _{i=1}^n\left|{\theta }_i-\stackrel{-}{\theta }\right|}{n\stackrel{-}{\theta }}$

其中，CU 表示土壤湿润体水肥分布均匀系数（%）；$\stackrel{-}{\theta }$ 表示3个土壤深度水肥含量均值（%或mg/kg）；θ_i 表示每个取样点的水肥含量（%或mg/kg）；n 表示取样土壤深度数量，在本文中为3。

1.5 数据分析与作图

采用Excel 2010进行数据处理，方差分析采用SPSS 19.0的ANOVA过程处理，不同处理间的差异显著性采用最小显著差异法（LSD）进行检验，相关性分析采用皮尔逊（Pearson）相关系数进行处理，采用Origin 2018进行相关图形的绘制。

2 结果与分析

2.1 不同供水处理对土壤水分含量分布及均匀系数的影响

如图2所示，黄瓜整个生育期内负压灌溉下土壤水分变化曲线平缓，而常规浇灌下土壤水分呈“锯齿状”变化规律，变化幅度大。CK、W1、W2、W3、W4处理中土壤含水量依次在17.99%～23.07%、 26.32%～27.52%、22.95%～24.74%、19.08%～21.86%、14.69%～16.93%范围内。不同供水负压处理间，土壤含水量随负压值的增加而降低。负压灌溉因“主动式”的供水特点，在一定程度上保证了供水均匀性和水分分布的均匀程度。

如表2所示，负压灌溉显著提高了土壤水分分布均匀性。横向不同土层间，各负压灌溉处理水分分布均匀系数分别比CK处理显著高28.00%～32.00%、 32.88%～34.25%、37.68%～42.03%、46.27%～47.76%，各供水负压处理间差异不显著。纵向不同距离间，各负压灌溉处理水分分布均匀系数分别比CK处理显著提高50.79%～57.14%、50.00%～59.68%，各供水负压处理间差异不显著。

注：同列后不同字母表示各处理间差异显著（P<0.05）。下同。

2.2 不同供水处理对土壤氮素分布含量及均匀系数的影响

氮素在土壤中的迁移分布主要受水分运移和作物生理活动的影响，表现出比水分更复杂的分布规律。如表3所示，随黄瓜生育时期的增加，各供水处理各土层硝态氮含量均呈逐渐增加的趋势，整个土壤剖面中，收获期（09-30）硝态氮含量（各土层硝态氮含量均值）比初果期（08-14）高40.60%～161.15%，各处理整个土壤剖面硝态氮含量远超出土壤初始硝态氮含量（51.71mg/kg）。整个土壤剖面中，各负压处理中土壤剖面垂直方向上硝态氮分布呈中间土层（7～14cm）含量低、上下土层（0～7、14～21cm）含量高的规律，但是土壤硝态氮在常规浇灌处理下随土壤深度的增加而增加，各生育时期常规浇灌处理硝态氮含量下层（14～21cm）比上层 （0～7cm）分别高216.14%、177.69%、242.38%和237.38%，均高于相应时期的负压处理。CK、 W1、W2、W3、W4处理的盆中下层（14～21cm） 土壤硝态氮残留量（各生育时期土壤硝态氮含量的均值）分别比上层增加了218.56%、-36.77%、-16.67%、-40.62%、17.88%。各生长期内负压灌溉处理硝态氮分布均匀系数均显著高于常规浇灌处理，提高幅度在15.29%～37.63%范围内。不同负压处理间，硝态氮分布均匀系数差异不显著。

硝态氮是黄瓜作物主要吸收的氮素形态，其含量变化主要受硝化反应底物铵态氮分布特性和作物吸收利用的影响。如表4所示，不同供水处理收获期0～21cm土层土壤铵态氮含量与种植前土壤初始铵态氮含量（6.88g/kg）相比，差异较小，其中收获期（09-30）各土层铵态氮含量均以常规浇灌处理最低。整个土壤剖面中，常规浇灌条件下铵态氮含量随土层逐渐增加，然而负压灌溉条件下铵态氮分布规律表现为离灌水器距离越远含量越低，中间7～14cm土层含量最高。负压灌溉条件下，各土层不同供水处理间铵态氮差异较小，表明各层铵态氮含量受不同供水处理的影响较小。土壤剖面垂直方向上铵态氮比硝态氮分布均匀，且在生育期内分布均匀系数均较高。

2.3 不同供水处理对黄瓜叶片叶绿素SPAD值的影响

叶绿素是作物进行光合作用的重要物质，进而影响光合产物的运转和累积，影响作物干物质和产量的形成。氮素是合成叶绿素的重要物质，叶片叶绿素含量在一定程度上能反映叶片氮素含量情况。本研究以SPAD值反映叶片叶绿素相对含量，如图3所示，随生育时期的增加，叶绿素含量逐渐增加，在盛果期含量达到最高，之后开始降低，整体表现为盛果期（08-27）> 初果期（08-14）> 末果期（09-11）> 初花期（08-05），符合黄瓜正常生长过程。除末果期（09-11），W2处理在各生育时期叶片叶绿素含量最高，叶绿素含量从大到小依次为W2、CK、W3、W4、W1，且W2、CK、W3、 W4间差异不显著，均显著大于W1处理；末果期， W4处理含量最高，CK、W2、W3处理间差异不显著。以上表明叶片叶绿素含量对土壤水分状况变化不敏感，当含水量过大时，土壤通气状况不良，抑制根系的吸收氮素能力，叶片叶绿素含量显著降低。

注：不同小写字母表示各处理间差异显著（P<0.05）。下同。

2.4 不同供水处理对黄瓜作物氮吸收的影响

如图4所示，各器官累积氮素吸收量由大到小依次为果、叶、茎、根，符合收获期以生殖生长为主的生长规律。不同供水处理间黄瓜作物累积氮吸收量均差异显著，表现为W2>W3>W1>W4，其中W2比CK高65.05%，表明土壤水分过多或过少均不利于作物的氮素吸收。

2.5 不同供水处理对黄瓜干物质量和产量的影响

如表5所示，W2处理地上部干物质累积量和产量最高，分别比CK处理显著增加37.61%和69.32%。 W2处理根干重和地上部干物质累积量均较大，根冠比显著较小，根系和地上部均衡生长。不管地上部干物质累积量还是产量，W4处理均显著最低，同时根冠比显著高于其他供水处理。负压供水处理地上部干物质累积量和产量间，各供水水平间差异显著，均表现为W2>W3>W1>W4。在相同施氮水平下，各供水处理的氮肥表观利用率表现为W1>W2>W3>CK>W4，其中W1、W2、W3处理比CK处理的氮肥表观利用率分别提高了59.59%、52.65%、24.08%，W4处理比CK处理降低了55.51%。各供水处理的氮肥利用效率表现规律与氮肥表观利用率一致，其中W1、W2、W3处理的氮肥利用效率比CK处理分别提高了183.43%、136.00%、 38.86%，W4处理比CK处理降低了30.28%。

2.6 土壤水氮分布均匀系数与黄瓜生理指标和氮肥利用效率及产量的关系

如表6所示，土壤水分空间分布均匀系数和土壤硝态氮空间分布均匀系数呈现正相关性，而与土壤铵态氮空间分布均匀系数呈负相关性。土壤水分空间分布均匀性能显著提高黄瓜的累积氮吸收量、产量、氮素表观利用率和氮素利用效率。土壤硝态氮空间分布均匀系数与作物累积氮吸收量、产量、氮素表观利用率和氮素利用效率均不相关。土壤铵态氮空间分布均匀系数与氮素表观利用率和氮素利用效率均呈负相关性。作物地上部干物质量与累积氮吸收量和产量呈极显著正相关性，且与氮素表观利用率和氮素利用效率呈正相关性。

注：* 表示 P<0.05；** 表示 P<0.01；ns表示相关性不显著。

3 讨论

3.1 负压灌溉水肥一体化下土壤水氮时空分布特征

负压灌溉水肥一体化能够精准、持续和稳定地向根际土壤输送适量水分和养分，使土壤水分和养分含量在整个生育期内保持稳定^[22-24]。本研究发现负压灌溉中黄瓜整个生育期内土壤水分状况较稳定，而常规CK处理下土壤水分变化波动较大，土壤结构易受水分变化影响^[25]，不利于黄瓜作物的生长发育。值得注意的是，由于负压灌溉供水存在滞后效应，整个生育期内土壤含水量会出现小幅度波动。许多研究证实，负压灌溉条件下，土壤水分分布总体表现为灌水器附近含水量较大，距灌水器越远含水量越小的变化规律^[22，26]。但由于灌水器内部的水分以小流量、低流速方式进入土壤，逐渐湿润土壤，有促进水分在土壤中均匀分布的效应，负压灌溉下水分分布较为均匀。本研究中负压灌溉下土壤水分分布均匀系数在0.93～0.99范围内，显著高于常规浇灌处理。另外，负压灌溉下灌水器所在土层是黄瓜主要根层，由于根系具有“向水性”，含水量较高的地方根系吸水较多^[27]，因此根系吸收水分在一定程度上也促进了水分分布均匀性。不同灌溉方式下土壤中水分分布规律不同，导致根系的分布形态不同，灌水器附近含水量高，导致根系较多，吸收更多的水分，有助于进一步提高土壤湿润体内土壤水分的空间分布均匀性。

氮素在土壤剖面中的分布规律受到作物生育期、土壤水分运动和氮素形态的影响^[28]。本研究发现，随生育期的增加，各供水处理土壤硝态氮含量不断增加，收获期硝态氮含量达到最大，这是氮肥累积施用的结果，虽然随着施肥次数的增加和作物对养分的吸收利用，土壤硝态氮含量均匀性能得到改善，但土壤硝态氮残留量过大会造成肥料浪费，降低肥料的利用效率。不同灌溉方式会影响土壤水分运动，进而影响土壤氮素的运移和分布^[5]。本试验整个土壤剖面中，负压灌溉条件下各水分处理土壤硝态氮分布呈中间土层含量低、上下土层含量高的规律，且土壤剖面垂直方向上分布均匀系数显著高于CK处理，提高幅度达到15.29%～37.63%，这与Phogat等^[29]的研究结论相似，这主要因为土壤硝态氮具有随水运移的性质^[30]，随着水分再分配过程，系统能持续提供氮素，促进了土壤中硝态氮的分布均匀性。并且在本研究中，常规浇灌处理土壤底层硝态氮在各生育时期的含量比表层提高了177.69%～242.38%，显著高于各负压处理，存在硝态氮深层淋溶的风险。然而，负压灌溉是非饱和流灌溉，湿润面主要位于作物根层^[31]，同时水分均匀分布也降低了硝态氮向深层土壤移动，因此氮素发生深层淋溶的可能性降低。

本研究发现，黄瓜生育期内土壤铵态氮含量各土层间无显著差异，且变化幅度较小，这与孙文涛等^[5]和吴现兵等^[32]的研究结果一致。这主要是因为铵态氮在土壤中不稳定，极易经硝化作用转变为硝态氮。负压灌溉条件下供水负压对土壤铵态氮分布无显著差异，且均表现为中间土层含量较高，上下土层含量低的变化规律。铵态氮带正电，而大部分土壤胶体带负电，容易被土壤胶体吸附在灌水器附近区域。

综上所述，负压灌溉水肥一体化不仅促进了水分的均匀分布，同时也保证了土壤养分分布的均匀性，实现了水氮供应的同步性，降低水分和氮素向下运移量，而对土壤铵态氮分布均匀性无显著促进效果。

3.2 土壤水氮分布均匀系数与养分吸收及干物质的相关性分析

作物生育期内适宜的水分状况（土壤含水量和水分分布均匀性）直接影响到养分吸收、同化物的累积和分配、地上部与地下部间的均衡生长^[33]。氮素是构成叶绿素结构的重要元素，叶片叶绿素含量能够正向表征作物氮素营养状况^[34]。本研究发现在适宜的含水量（CK、W2、W3）下，叶片叶绿素含量较高，但CK处理果实氮素累积较少，显然常规浇灌处理下土壤水氮状况不利于养分从营养器官转运到生殖器官，最终降低产量。另外，本研究也发现负压W2和W3处理叶片叶绿素含量较高且差异不显著，这一结果进一步加强了负压灌溉W2和W3处理下适宜的水氮供给量和较高的硝态氮均匀系数共同促进作物养分吸收利用的结论。

本研究中负压灌溉下黄瓜产量、地上部干物质量和累积氮吸收量表现规律一致，表现为适宜供水负压（W2、W3）处理下作物养分累积吸收量、干物质累积量和产量均显著高于CK处理，分别提高了80.19%、37.61%、69.32%和37.15%、16.07%、 20.07%，这与Li等^[12]和忠智博等^[35]的研究结论相似。但Zhou等^[19]的研究认为当土壤中水分和氮素充足时，玉米产量和土壤中水氮分布均匀性不存在相关性，这与本研究结论不同的原因可能与不同的灌水方式和水肥施用量不同有关。W2、W3处理土壤含水量分别是田间持水量的89%、74%，该水分状况有利于作物生长发育和根系对养分的吸收利用^[36]。

水氮分布均匀性的提高能促进作物根系发育^[37]，有利于作物吸收土壤中养分，提高水氮利用效率。与常规浇灌施肥相比，负压灌溉适宜的供水负压能够显著提高氮肥表观利用率和氮肥利用效率，其中W1、W2、W3处理的氮肥表观利用率和氮肥利用效率分别比CK处理增加2 4.08%～59.59%和38.86%～183.45%。但W1处理土壤含水量大，会导致养分的无效损失。结果表明，尽管负压灌溉属于非饱和流灌溉方式，但不合理的负压值（W1）供水量大，仍然会使土壤含水量过高，增加了水势梯度，水分做近似饱和流运动^[38]，导致氮素随水分下渗而大量流失到盆钵底部。而负压W4处理下土壤含水量较低，抑制根系吸收养分，氮肥利用率下降。由此可见，土壤水氮分布均匀性也并非是获取高产量和水氮利用效率的重要保障，只有土壤水氮含量在适宜范围内才能有效促进黄瓜生长和提高产量。

相关性分析显示，土壤硝态氮空间分布均匀系数与作物累积氮吸收量、产量、氮素表观利用率和氮素利用效率均不相关。分析原因，负压灌溉W4处理下，土壤含水量长期处于62%田间持水量上下波动的状态，且根冠比最大，土壤水分胁迫，养分的溶解度降低，阻碍养分向地上部运输，抑制干物质的形成和积累，不利于作物的养分吸收和产量的形成。因此，本研究剔除W4处理再次进行了相关性分析，由于篇幅有限相关结果没有在文中展示。结果表明，土壤硝态氮空间分布均匀系数与作物累积氮吸收量、产量、氮素表观利用率和氮素利用效率均呈现不同程度的正相关关系。负压灌溉水肥一体化降低了氮素深层淋溶量，提高了氮肥利用效率。综上所述，适宜的土壤水氮含量和分布均匀性协同促进了黄瓜的生长发育，充分均匀地吸收土壤养分，提高了产量。

4 结论

负压灌溉基于作物耗水情况“主动”供应水分和养分，具有小流量、低流速持续供水的灌水特点，湿润范围小，土壤水氮分布特征与其他灌水方式不同。

（1）负压灌溉下黄瓜生育期内土壤水分波动较小，整个土壤空间内水分分布均匀，均匀系数均在0.90以上，比常规灌溉高了28.00%～59.68%。随生育期的增加，土壤硝态氮累积现象明显。生育期内整个土壤垂直剖面中，负压灌溉下土壤硝态氮分布较均匀，而常规浇灌下土壤硝态氮含量随土壤深度增加而增加。相比常规灌溉，负压灌溉各供水处理显著降低了盆中下层土壤硝态氮含量，降低了土壤硝态氮向下淋溶的可能性。整个生育期内土壤剖面上铵态氮含量较低，变化幅度较小，且各供水处理间无明显差异。

（2）地上部干物质量、作物累积氮吸收量和产量对各供水处理的响应一致，适宜的供水负压处理 （W2、W3）下，地上部干物质量、作物累积氮吸收量和产量均较高，进而提高了氮肥表观利用率和氮肥利用效率，分别比CK处理高52.65%、24.08%和136.00%、38.86%。W1处理土壤含水量过大，水分和氮素向下运移量大，土壤透气不良；W4处理土壤含水量最低，对黄瓜生长产生了干旱胁迫，养分输送困难，W1和W4均不利于黄瓜生长发育和产量的形成。

综上结论，负压灌溉水肥一体化能显著提高土壤水氮分布均匀性，适宜的供水负压（-5和-10kPa）可提高作物养分吸收和产量。

参考文献