水分和养分缺乏是半干旱地区植物生长的主要限制因子，如何高效利用有限水分和养分是干旱半干旱地区农业的一个重要目标。根系作为环境胁迫的首先感受者，阐明其在逆境下的作用对植物生产力的提高具有重要意义。本研究以杂交种(户单四号)及其父母本(♀，803 ；♂，天四)为研究对象，通过水培实验研究了水分胁迫下不同基因型玉米根系吸水能力的差异及其原因，同时就水肥互作下的玉米(户单四号)根系吸水能力的变化及其原因进行了研究，主要结论如下： 1.对水分胁迫下玉米地上部分的研究表明，不同玉米基因型对水分胁迫的反应明显不同。杂交种F1 代较强的抗旱能力是其各个方面共同作用的结果。F1 代通过增加游离脯氨酸含量增加了其渗透调节能力，改善了玉米的水分状况，维持了其水分平衡以及细胞膜稳定性，使其在逆境条件下保持较好的抗逆性。水分胁迫对植物光合作用的影响是多方面的，不仅影响光合电子传递，光合磷酸化等过程，同时也直接引发光合机构的损伤。虽然水分胁迫下F1 代光合速率下降最多，但其通过将过多的光化学电子传递以热的形式耗散掉，光化学活性受到的伤害较小，有效的保护光合机构免受损伤。 2.对于不同基因型玉米根系水导研究表明，根系水导和其抗旱能力有关，具有较强抗旱能力的杂交种F1 代(户单四号)具有较高的水力学导度，而不抗旱的父本803 水力学导度较低，较抗旱的母本天四介于二者之间。F1 具有根系水导上的杂种优势现象。通过对其生理和形态变化研究表明：根系的吸水能力和其生理生态因素紧密相关。根系生长主要影响整株根系水导，但是根系的大小和根系水力学导度的大小并不相关，即并不是根系大，水力学导度就高。根系的解剖结构主要影响根系的单根水力学导度，其中皮层对根系水力学导度的影响较大，皮层在根系中的比重大，则根系的导水能力就低；皮层在根系中的比重较小，则根系的导水能力就高。 3.水肥亏缺显著降低了玉米单根水导和整株根系水导。整根水平上，营养亏缺对根系的水力学导度影响更大，其中水肥亏缺使根系水导明显降低，缺氮处理具有较低的水力学导度。单根水平上，水分胁迫条件下单根的水力学导度显著下降，氮亏缺下根系水力学导度大于磷亏缺，但是营养胁迫之间对根系水力学导度的影响不显著。根系生长特征的变化具有营养处理间的差异，正常水分下，氮磷亏缺增加了根系面积、根冠比、根干重和平均根长；水分胁迫使根系面积、根干重和平均根长显著降低，并增加了玉米的根冠比。水分和氮磷营养亏缺均增大了玉米的根冠比，磷亏缺对根冠比的影响大于氮亏缺。水分和氮磷亏缺均使根系直径、导管直径和根系皮层厚度降低，与水分单因子相比，水肥亏缺对根系导管直径的影响更大，氮水亏缺的作用大于磷水亏缺的作用。正常供水和水分胁迫下，氮磷亏缺增加了根系皮层厚度占根系直径的比例，与磷胁迫相比，氮胁迫下皮层厚度占根直径的比例更大；水分胁迫下，皮层厚度占根系直径的比例均有所上升，但是不显著。对不同水肥胁迫下根系水导差异的因素分析表明根系水导差异是其生理和形态因素共同作用的结果。整株根系水导主要受根系的生长特征、生理活动影响，而根系解剖结构影响根系的单根水导。