试验于2004年～2005年在中国农业大学(西区)网室内进行。通过盆栽和根柱两个试验分别观测了不同水分条件下的早稻生物量和产量及根系生长特征，对不同水分处理下旱稻光合和蒸腾速率日变化特征、干物质和产量形成、根系分布状况和水分利用效率进行了分析。试验结果表明： 早稻光合速率在一定范围内随光合有效辐射的增加而增加，存在光饱和点。土壤相对含水量越高，光饱和点越高；蒸腾速率随光合有效辐射的增加而增加。光合速率日变化特征，拔节-开花期呈“双峰”变化趋势，上午10：00和下午15：00左右各有一次峰值，开花后为“单峰”变化趋势。不同水分处理条件下光合速率都在开花期达到最大，并且当土壤相对含水量为80％时，光合速率最高，表明80％的土壤相对含水量为孕穗到开花期适宜的土壤水分灌溉指标。蒸腾速率日变化趋势为“单峰”型，在中午12：00左右达最高，土壤相对含水量越高，蒸腾速率越大。作物光合速率、蒸腾速率及气孔导度之间存在较好的相关关系。光合速率随蒸腾速率增加而增加，存在临界值，即超过这一临界值的蒸腾为奢侈蒸腾。蒸腾速率随气孔导度增大而增加，通过增加C02浓度使气孔导度变小，既节约水分又促进光合增加产量。 土壤水分含量越高，干物质积累速率越高。但是孕穗前适当的水分胁迫，复水且土壤相对含水量达到80％以上时，干物质增长速率最大，超过了水分充足的对照处理，最终成熟期的干物质总量也达到对照的水平。全生育期持续充分灌溉的处理产量最高，持续水分胁迫的处理产量最低，而在孕穗期以前适当水分胁迫、孕穗到开花期充分灌溉的处理，产量不会显著下降，而水分利用效率明显提高。孕穗至开花期适宜土壤灌溉指标为土壤相对含水量80％。 早稻水分胁迫条件下成熟期以前根长密度和根重密度都较充分灌溉条件和淹水条件的大，且垂直分布比较深。水稻的根系生长特征与早稻正好相反，即土壤相对含水量越高，根长密度和根重密度越大，垂直分布越深。早稻的最大根直径随生育期而增大，成熟期达到最大；同一生育期内，淹水处理的早稻的根直径最小。水稻根直径在各生育期淹水条件下的最大。从根系生长特征来看，早稻比水稻更抗旱的主要原因是早稻的根系较水稻的发达，尤其是在水分胁迫的条件下，早稻的根系在深层土壤中的分布比水稻的多、根长密度与根重密度大，根直径大、根冠比高。