随着我国工农业的发展,大量的重金属镉进入土壤,并在土壤中积累起来,对土壤酶、土壤微生物、土壤呼吸产生影响。玉米根系在土壤中吸收的镉元素,并转移到茎、叶、种子,最后通过食物链进入人体,影响人体健康。干旱每年在我国各地都有发生,不同的地方干旱程度不一致,对农作物的生长和发育造成影响并导致减产,甚至绝产。在盆栽条件下,以东单80为试验材料,采用裂区试验设计,用不同浓度的重金属Cd溶液处理土壤,并在玉米拔节-大喇叭口期、大喇叭口-抽雄吐丝期、抽雄吐丝-成熟期进行干旱胁迫处理,研究玉米不同生育期干旱胁迫下重金属Cd不同浓度对玉米产量、生理生化指标、玉米各部位镉含量、土壤中三种微生物(细菌、放线菌、真菌)总数、土壤酶活性、土壤呼吸的影响,为重金属镉污染区在干旱条件下提高玉米产量提供理论依据和技术支持。本试验的主要结果如下：(1)在玉米整个生长期中,重金属镉处理及不同水分梯度处理都对玉米的形态指标产生较大影响。双重胁迫对形态指标的影响比单一胁迫下大。尤其是拔节-大喇叭口期重度干旱(A3)和高浓度镉处理(>50mg.kg-1)对玉米的株高和穗位高影响达到显著水平。而大喇叭口-抽雄吐丝期重度干旱和镉浓度>50mg.kg-1处理下玉米的百粒重低于对照,有显著差异。(2)玉米整个生育期中,当镉浓度≤15mg.kg-1时,叶片的叶绿素随着干旱程度的加剧而下降,在拔节-大喇叭口期下降最显著；当镉浓度(50、100mg.kg-1)时,叶绿素含量降低,与对照有显著差异。叶绿素a在大喇叭口期之前下降明显,之后镉与干旱胁迫基本对其无影响。三个生育期中净光合速率、蒸腾速率、气孔导度在干旱胁迫和镉浓度<5mg.kg-1处理下均比对照大,对光合特性有促进作用；高浓度镉抑制光合作用。(3)在镉和干旱双重胁迫下,可溶性蛋白随着胁迫程度的增大含量增加。双胁迫下Pro在拔节-大喇叭口期变化比较平缓；大喇叭口期之后,低浓度镉(≤1mg.kg-1)处理随着干旱程度的增加Pro含量比对照低；高浓度镉在干旱处理下其增加明显,与对照差异显著。在整个生育期中随着胁迫程度的增强丙二醛含量升高,玉米植株的膜脂过氧化严重,受伤害的程度大；玉米叶片细胞中SOD、 POD、CAT等酶的活性在镉和干旱复合胁迫下升高,从而清除植物体内活性氧保护细胞膜。在三个生育期中各个处理间SOD活性均达到显著差异；而POD、CAT在拔节-大喇叭口期、大喇叭口-抽雄吐丝期达到显著差异,抽雄吐丝-成熟期差异不显著。(4)镉与干旱复合胁迫下,土壤中三种微生物的总数、土壤酶活性、土壤呼吸强度差异均达到显著水平。重金属Cd的不同浓度处理对土壤转化酶有抑制作用,而对土壤呼吸强度和土壤过氧化氢酶的影响则随着Cd浓度的增加表现为先促进后抑制。其中,当Cd浓度≤5mg.kg-1时,对土壤中三种微生物总数和土壤呼吸有促进作用,高浓度(≥15mg.kg-1)对其有抑制作用；Cd浓度≤1mg.kg-1时,对土壤过氧化氢酶有促进作用,随着镉浓度的升高对其抑制作用越明显。土壤中三种微生物总数、土壤过氧化氢酶活性、土壤呼吸强度在玉米不同生育期均与土壤含水量成正相关性,而土壤转化酶活性在玉米抽雄吐丝-成熟期受土壤含水量的影响不大,未达到显著水平。(5)镉元素含量在玉米各部位的分布是：根部>叶部>茎部>籽粒。镉与干旱复合胁迫下随着胁迫程度的增大玉米各部位的镉含量增加。中度干旱和重度干旱促进玉米对镉的吸收和转运。综上所述,镉和干旱复合胁迫对玉米的生长发育产生一定的毒害效应,且复合胁迫的毒害程度要大于镉和干旱单一胁迫。因此,推测镉和干旱双重胁迫表现出协同效应。