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我国淡水资源有限，农业用水占全国可利用淡水资源的70％，水资源紧缺问题十分严重。然而，我国露地蔬菜生产仍以传统的畦、沟地面漫灌技术为主，尤其是番茄需水量很大，水资源浪费现象较为严重，迫切需要高效节水技术的发展。分根交替灌溉和调亏灌溉近年来在我国发展迅速、节水效果显著，但有关蔬菜方面的研究工作主要集中在设施条件下，露地条件下的研究较少。其在露地条件下的作用效果、节水机理需进一步深入，这一研究也将为新的节水技术发展提供理论基础。
本研究的田间试验于2007-2008年在中国科学院栾城生态农业试验站进行。试验设计为三种灌溉方式：CK传统沟灌(根系两侧均灌溉，灌溉量平均为0.34m3/m2)、分根交替灌溉(PRD，根系两侧交替灌溉，灌溉量为传统沟灌的50％)和调亏灌溉(RDI，根系两侧都灌溉，灌溉量为传统沟灌的50％)，分别对番茄叶片水分状态、生物量、产量、耗水、水分利用效率、叶片光合、蒸腾、气孔导度、渗透调节物质、SOD、POD和CAT抗氧化酶的活性等进行了测定。主要研究结果如下：
(1)PRD和RDI处理叶水势、叶片相对含水量都低于对照，PRD与对照间差异不显著，RDI与对照差异显著。叶水势的日变化曲线表明，PRD处理叶水势下降后的恢复程度高于RDI处理。
(2)PRD和RDI处理使株高、叶面积和干物质积累降低，改变了光合产物在不同器官的分配，使根/冠比提高67.9％和57.1％，PRD条件下的收获指数(果实/生物量)提高9.2％。
(3)PRD处理使果实产量增加11.3％，RDI对产量的影响因降水年型而发生变化，干旱年减产，丰水年与对照差异不显著。PRD与RDI处理使以果实产量为基础的WUE分别提高55.79％、25.51％，以生物量为基础的WUE分别提高37.25％、22.73％。且两种节水灌溉技术都提高了番茄果实品质，糖酸比与对照相比分别提高6.5％和13.6％。Vc含量分别比对照提高13.5％和17.4％。
(4)PRD和RDI处理使番茄叶片的气孔导度分别降低10.5％和25.3％、蒸腾速率下降9.7％和23.5％，而PRD处理使叶片的净光合速率保持在对照水平或稍有提高，RDI处理使叶片的净光合速率下降18.85％。叶片水平的WUE(蒸腾效率)的变化上，PRD和RDI分别比对照提高32.83％和8.29％。
(5)PRD和RDI处理使可溶性糖、还原糖和脯氨酸等渗透调节物质的含量提高，与对照相比达差异显著水平，表明渗透调节被诱导发生。
(6)PRD和RDI处理都提高了SOD、POD和CAT三种抗氧化酶的活性，与对照相比差异显著。三种酶的活性都以PRD处理最高，RDI次之，对照处理酶活性最低。复水后三种抗氧化酶类的活性都会恢复到对照水平。
(7)PRD和RDI处理下，叶片丙二醛(MDA)含量有所升高，但PRD处理与对照差异不显著，RDI处理使MDA含量比对照高10.0％以上。
综合上述指标的变化，可以得出以下主要结论：(1)PRD和RDI处理下，番茄植株WUE(产量、生物量及叶片水平)显著提高，PRD处理的效果优于RDI。(2)PRD处理条件下，植株渗透调节能力增强、使叶片水势、叶片水分状况维持在较好水平；抗氧化酶活性的提高、细胞膜良好的完整性，使叶片光合速率提高、蒸腾速率降低，从而提高了叶片水平WUE；干物质向果实中分配的增加，使果实产量提高，进而提高了产量水平WUE；这构成了PRD处理下高WUE的生理基础。(3)PRD处理不仅使WUE提高，且提高了收获指数与果实产量，实现了节水增产，是一项值得推广应用的灌溉节水技术。