中国是一个农业大国,农业用水比重大,但管理类型粗放,造成了水资源的严重浪费。全面建设节水型农业,加强农业用水管理及相关科学研究,提高农作物水分利用效率,对于我国全面推进生态农业可持续发展的具有重要作用。本实验以冬小麦(川麦104)为研究对象,设计盆栽试验和水分箱试验,分别测量小麦苗期、返青到拔节抽穗期、扬花到灌浆期的各项生理指标(叶水势、叶绿素荧光参数)以及气象环境信息(土壤水势、土壤体积含水量),在土壤复水后逐渐干旱至预设的土壤含水量下限的过程中,对土壤含水量与土壤水势、土壤水势与小麦叶水势、土壤水与叶绿素荧光参数以及干旱胁迫与小麦产量之间的关系进行了定量研究,不仅可以为小麦种植区的节水灌溉、提高水分利用效率、减少生产用水损失等生产活动以及相关部门制定有关政策提供科学指导,同时也为干旱胁迫下土壤水分在作物生长发育各个时期运移规律及与生理指标关系研究提供理论基础。根据试验方案设计进行试验,分析得出了以下结论:(1)根据实验数据分析得出干旱胁迫下水分箱土壤含水量与土壤水势呈指数函数关系,且不同土壤PF曲线不同,但其变化趋势基本相同,即随土壤含水量下降土壤水吸力增强。简阳玉成地区土壤饱和体积含水量为35%～40%;田间持水量为25%～30%,即为农田灌水的上限,土壤的给水度约为7%～10%。(2)不同程度的干旱胁迫下小麦在苗期、返青到拔节抽穗期、扬花到灌浆期叶水势随土壤水吸力的增大而降低,且不同水势梯度叶水势降低的速率不同,其速率的关系为T1<T2<T3<T4<T5,苗期土壤水吸力与叶水势呈二次函数关系;在返青到拔节抽穗期和扬花到灌浆期,随着干旱程度的增加土壤水势与叶水势先表现为二次函数关系,后表现为三次函数关系;研究还表明叶水势随土壤含水量的降低存在明显的阈值效应。(3)在研究小麦全天土壤水吸力与叶水势的变化关系得出:从9～13点随着气温升高、光照强度增强,叶水势随土壤水吸力的增加而逐渐减小,在13点后叶水势不明显,表明随着气温升高、光照强度增强,小麦蒸腾作用逐渐增强,小麦为了避免过度失水,关闭气孔,可以通过自身的形态调节和生理调节来维持自己水平衡。(4)研究表明干旱胁迫对植物不同生理阶段的叶绿素荧光参数有明显的差异:在土壤含水量为18%条件下,干旱胁迫对小麦苗期和扬花到灌浆期的光化学反应效率和PSⅡ的活性影响较大;而在土壤体积含水量为21%、24%、27%条件下,不同生理阶段的光化学反应效率无显著差异。通过比较不同程度干旱胁迫对叶绿素荧光参数的影响,表明不同程度的干旱胁迫对小麦叶绿素荧光参数的影响没有明显差异。(5)分析表明叶绿素荧光参数在一天内变化较为明显,在下午13点左右,叶绿素荧光参数Fm、Fv和Fv/Fm均达到最小值,这主要是由于光照、太阳总辐射和空气温度在下午13点时达到最大值,空气湿度降到最低,植物蒸腾作用最强烈,导致植物气孔关闭,使得C02的流入量会减少,从而使得光系统Ⅱ(PSⅡ)活性、光系统Ⅱ光化学利用效率和PS Ⅱ原初光能转换效率等降低,因此Fm、Fv和Fv/Fm值均较低。(6)由产量数据分析可知,不同生理阶段干旱胁迫对千粒重的影响存在显著差异,从苗期到返青到拔节抽穗期再到扬花到灌浆期,其影响程度逐渐增加。不同生理阶段干旱对小麦总产量影响也有明显差异,且对小麦的扬花到灌浆期的总产量影响最大。不同阶段干旱胁迫下,小麦收获指数存在显著差异,并在返青到拔节抽穗期达到最大。