日光温室是我国北方地区冬季蔬菜生产主要的园艺设施类型,但在日光温室蔬菜种植系统中,过量灌溉和施肥现象非常普遍,并且传统的间隔灌水施肥方式往往会使土壤水分和养分处在波动状态,使作物根系处在水分干湿交替与养分盈亏交替的环境中,可能会显著影响蔬菜的产量、水肥利用效率及温室土壤的质量。因此,如何确保蔬菜作物根层土壤合适且稳定的水分和养分浓度,是蔬菜水肥管理实践中需要解决的重要问题。本论文首先探究了连续两年在日光温室冬春茬和秋冬茬黄瓜(Cucumis sativus L.)种植体系中不同根层水肥供应方式(传统间隔水肥供应、优化间隔水肥供应、肥灌技术)对主栽黄瓜根系生长与产量的影响；其次,论文探究了不同根层水肥供应方式对温室土壤理化与微生物性状的影响；最后,由于田间试验研究根系的复杂性与局限性,论文在田间试验结果基础上进行水培模拟试验探索了高盐分浓度下养分均衡供应和波动供应(对照均衡供应、高盐浓度均衡供应、由高到低波动供应、由低到高波动供应)对黄瓜根系发生、生长和发育的影响。主要结果如下：1.在相同水肥供应方式而施肥量不同条件下,优化间隔水肥供应与传统间隔水肥供应相比,根据黄瓜目标产量和土壤供氮能力所确定的优化施肥量使黄瓜产量和品质均没有受到显著影响,但是,四茬氮肥偏生产力分别提高了88%、209%、75%及146%;在水肥供应量相同而供应方式不同条件下,肥灌技术与优化间隔水肥供应相比,根层土壤水分和养分更趋稳定,促进了黄瓜根系的生长,使水分、养分及根系处在相同空间内,四茬经济产量分别提高了8.1%、7.6%、0%及34.6%,伴随着相应的灌溉水利用效率和氮肥偏生产力的提高,表明根层稳定水肥供应有利于黄瓜产量和氮肥偏生产力的提高。2.优化间隔水肥供应相对于传统间隔水肥供应,可以有效地避免土壤酸化、盐分和养分的累积,但会降低土壤有机质的含量,不利于土壤肥力的长久提升。在水肥供应总量的基础上,按照每日所需供应水肥,每茬拉秧土的有机质含量与养分残留量均差异不显著。此外,三种根层水肥供应方式对两年四茬拉秧土的微生物量碳没有显著差异,基于运用DGGE技术和Bilog技术所得数据,随着黄瓜种植茬数的增加,施肥量与水肥供应方式的改变均没有显著影响耕层土壤微生物的遗传多样性和功能多样性。表明三种根层水肥供应方式在短期内均可以确保土壤健康,阻遏温室土壤功能的衰退,但长期影响效果还需做进一步探究。3.水培模拟试验证明高盐浓度下养分均衡供应虽然可能通过诱导黄瓜根中NRT2基因的转录表达增加了氮的吸收,进而增加了叶片叶绿素a含量,但是,由于其营养液较高的渗透势,抑制了细根(直径<0.6mm)的发生,造成了胞间CO2浓度显著下降,增加了光合作用的气孔限制。最终,叶片叶绿素a含量的促进作用与胞间CO2浓度的抑制作用相互抵消,致使没有显著影响叶片光合作用和黄瓜植株的生物量,但是,叶片含水量显著降低并叶缘细胞枯死,养分利用率最低。而高盐浓度下养分波动供应可通过增加黄瓜根毛的发生和根中NRTl.1和NRT2基因的转录表达来共同调节叶片气孔限制、胞间CO2浓度及叶绿素a含量之间的关系,三者相互制约共同影响光合作用,当营养液盐分浓度较低(EC值为1mScm-1)时,植株可通过增加叶片气孔导度和胞间CO2浓度来弥补养分不足可能对叶片光合作用产生的不利影响,从而维持较高的净光合速率不致影响黄瓜植株生物量,反之亦然。说明根系对环境盐分浓度的变化具有一定适应性。