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滴灌作为一种现代灌溉技术，在世界范围内得到了广泛应用。滴灌技术属局部湿润的灌溉方式，灌溉水分在土壤中以点水源扩散的形式做非饱和运动，导致随灌溉水分带入的各种盐分离子与养分元素在土壤中形成独特的分布运移方式，这已经成为当今世界各国灌溉专家学者关注的焦点。本论文以番茄为研究对象，开展田间试验研究垄作覆膜滴灌条件下土壤水分与代表性盐分离子和硝态氮在土体剖面上的分布运移特征及田间变化过程，最终提出华北半湿润区垄作覆膜滴灌条件下番茄灌溉计划的制定方法、土壤水盐调控措施与滴灌施肥方法。
田间试验于2003年至2005年度在中国科学院地理科学与资源研究所通州农田水循环与现代节水灌溉试验基地进行。滴灌条件下水氮运移试验包括5个水势水平：控制滴灌带下20cm处的土壤基质势分别为-10kPa(s1)、-20kPa(S2)、-30kPa(S3)、-40kPa(S4)与-50kPa(S5)；4个肥力水平：滴灌施尿素量分别为17.5kg/hm2(F1)、54.8 kg/hm2(F2)、105.8 kg/hm2(F3)与202.4 kg/hm2(F4)，按随机区组方法布置，重复3次共计60个试验小区。滴灌条件下水盐运移试验包括5个水势水平，其控制水平与水氮试验相同，5个灌溉水矿化度水平：0.9 g/l(K1)，1.9 g/l(K2)，2.4 g/l(K3)，3.0 g/l(K4)和3.5 g/l(K5)，按随机区组方法布置，重复3次共计75个试验小区。滴灌条件下不同覆盖处理试验包括四个独立的小区，覆盖材料包括麦秸、遮阴网与薄膜，以裸地为对照。主要研究成果如下：
(1)当用负压计控制灌溉时，滴头下方20cm处土壤基质势的不同控制水平会明显影响番茄根系的生长及其耗水过程。随着控制水势的降低土壤剖面水分含量减少，会促进番茄根系向深层发展。不同的控制水势还明显影响番茄的灌水量、耗水量(ET)、水分利用效率(WUE)与灌溉水分利用效率(IWUE)，控制水势的降低会导致灌水量与耗水量的减少，但对产量没有显著影响。水分利用效率与灌溉水分利用效率随着控制水势的降低而升高，S5(-50kPa)处理下的水分利用效率比S1(-10kPa)处理高40％，灌溉水分利用效率比S1处理高出56.8％-138％。
(2)垄上覆膜后改变了雨水入渗方式，降雨对膜下土壤水分布的影响与降雨量密切相关。当降雨小于5mm时，除垄沟处土壤基质势略有上升外，对膜下土壤水分基本没有影响；当降雨量超过40mm后，整个土壤剖面的基质势均上升到-10kPa以上，降雨对土体的影响超过90cm。
(3)覆膜滴灌条件下各种盐分离子的迁移速度与分布特性不同，Ca2+、Mg2+与SO42-三种离子易于随水分迁移，主要分布在湿润体外围，并在地表距滴头40cm处形成累积峰值，而Cl-、Na+、CO3-则主要分布在湿润体内。在整个生育期内各代表性盐分离子在土壤中的分布分为两个阶段：雨季前各盐分离子随着微咸水灌溉量的增加而增加，进入雨季后土壤表层20cm及整个土体剖面中的各盐分离子含量明显下降，试验结束后土壤各盐分离子含量均低于初始值。在华北地区采用采用垄作覆膜滴灌技术开发利用微咸水资源，在考虑淋盐水量的前提下，利用不大于3.5g/l的微咸水进行灌溉，在番茄生育期内及不同年际之间均不会产生盐分的累积。
(4)硝态氮在土壤中易随水分运移，覆膜滴灌条件下硝态氮在灌溉水分的频繁淋洗作用下，逐渐向湿润体边缘运移，并在地表距滴头35cm处形成累积峰值，湿润体内部的硝态氮含量相对较低。硝态氮在土壤中的含量与分布特征与滴灌频率密切相关，高频施肥灌溉时，由于土壤含水量较高，灌水后湿润范围增大，硝态氮会逐渐向垄沟一侧运移；而低频施肥灌溉时，灌水后湿润范围较小，硝态氮含量高且主要分布在作物根系范围之内。在田间用负压计指导施肥灌溉时很容易受到当地降雨的影响，雨后土壤水势升高，会相应的减少灌溉频率，也必然影响肥料的施入。特别是大雨过后，土壤往往呈现脱肥状况，此时，尽管土壤水分状况较好，但仍应进行以补肥为目的的施肥灌溉。
(5)麦秸、遮阴网与薄膜三种覆盖材料均能抑制土壤水分蒸发，提高灌溉水分的利用效率，这种保墒、节水的效果在降雨稀少、地表蒸发强烈的春季尤为明显。在整个生育期内，地表覆盖条件下的番茄灌溉水量明显小于裸地的灌水量。三种覆盖材料中，又以麦秸与遮阴网覆盖下的灌水量最低，对降雨的利用效率较高。