1、水分和養(yǎng)分缺乏是半干旱地區(qū)植物生長的主要限制因子，如何高效利用有限水分和養(yǎng)分是干旱半干旱地區(qū)農業(yè)的一個重要目標。根系作為環(huán)境脅迫的首先感受者，闡明其在逆境下的作用對植物生產力的提高具有重要意義。本研究以雜交種(戶單四號)及其父母本(♀，803 ；♂，天四)為研究對象，通過水培實驗研究了水分脅迫下不同基因型玉米根系吸水能力的差異及其原因，同時就水肥互作下的玉米(戶單四號)根系吸水能力的變化及其原因進行了研究，主要結論如下： 1.對

2、水分脅迫下玉米地上部分的研究表明，不同玉米基因型對水分脅迫的反應明顯不同。雜交種F1 代較強的抗旱能力是其各個方面共同作用的結果。F1 代通過增加游離脯氨酸含量增加了其滲透調節(jié)能力，改善了玉米的水分狀況，維持了其水分平衡以及細胞膜穩(wěn)定性，使其在逆境條件下保持較好的抗逆性。水分脅迫對植物光合作用的影響是多方面的，不僅影響光合電子傳遞，光合磷酸化等過程，同時也直接引發(fā)光合機構的損傷。雖然水分脅迫下F1 代光合速率下降最多，但其通過將過多的光

3、化學電子傳遞以熱的形式耗散掉，光化學活性受到的傷害較小，有效的保護光合機構免受損傷。 2.對于不同基因型玉米根系水導研究表明，根系水導和其抗旱能力有關，具有較強抗旱能力的雜交種F1 代(戶單四號)具有較高的水力學導度，而不抗旱的父本803 水力學導度較低，較抗旱的母本天四介于二者之間。F1 具有根系水導上的雜種優(yōu)勢現(xiàn)象。通過對其生理和形態(tài)變化研究表明：根系的吸水能力和其生理生態(tài)因素緊密相關。根系生長主要影響整株根系水導，但是根系

4、的大小和根系水力學導度的大小并不相關，即并不是根系大，水力學導度就高。根系的解剖結構主要影響根系的單根水力學導度，其中皮層對根系水力學導度的影響較大，皮層在根系中的比重大，則根系的導水能力就低；皮層在根系中的比重較小，則根系的導水能力就高。 3.水肥虧缺顯著降低了玉米單根水導和整株根系水導。整根水平上，營養(yǎng)虧缺對根系的水力學導度影響更大，其中水肥虧缺使根系水導明顯降低，缺氮處理具有較低的水力學導度。單根水平上，水分脅迫條件下單根

5、的水力學導度顯著下降，氮虧缺下根系水力學導度大于磷虧缺，但是營養(yǎng)脅迫之間對根系水力學導度的影響不顯著。根系生長特征的變化具有營養(yǎng)處理間的差異，正常水分下，氮磷虧缺增加了根系面積、根冠比、根干重和平均根長；水分脅迫使根系面積、根干重和平均根長顯著降低，并增加了玉米的根冠比。水分和氮磷營養(yǎng)虧缺均增大了玉米的根冠比，磷虧缺對根冠比的影響大于氮虧缺。水分和氮磷虧缺均使根系直徑、導管直徑和根系皮層厚度降低，與水分單因子相比，水肥虧缺對根系導管直徑