我国南方红壤地区存在严重的季节性干旱，定量研究土壤干旱程度并确定土壤—作物系统干旱阈值对干旱评价和土壤水分管理具有很重要的意义。在众多作物受旱程度指标中定量化的不多，基于土壤水分的量化指标更少。针对此问题，2005年3月～10月在湖北咸宁红壤上进行了遮雨条件下作物干旱试验。小区玉米设置持续干旱12～36d共6个水分处理，筒栽花生设持续干旱4～25d共7个处理。每日用张力计和Delta-T公司生产的剖面水分仪以10cm为间隔监测各个土层基质势和含水量，定期跟踪测定玉米和花生的叶面积、株高、茎粗和气孔导度、蒸腾速率等指标，收割后测量生物量并考种。主要研究结果如下。 土壤干旱到一定程度后，作物测量的各项指标才明显下降，玉米和花生对土壤干旱均存在阈值反应。玉米在干旱超过25d后，产量、叶面积和气孔导度明显下降；花生在干旱超过12d后，生物量与产量、叶面积和气孔导度明显下降。作物各形态和生理指标对土壤干旱的敏感程度不同，叶面积、气孔导度、生物量与产量、以及玉米的根系和花生的主茎高对干旱最敏感，可以作为作物干旱的指标。上述结果说明用作物形态和生理指标来量化干旱程度存在不稳定和指标选择困难。 分析了干旱过程中土壤水分动态和平衡，某些土层水分变化特征与作物的阈值反应存在对应关系。小区玉米在12～21d干旱阶段，土层0-40cm水分损失速率最大，在干旱25d时，深层土壤的水分上移速率明显变大，而更深层土壤在干旱过程中水分始终维持在比较高的水平；土层20-40cm的水分变化特征与土层0-100cm总体变化情况相似。筒栽花生0-30cm土层的水势分别在干旱12d的时候降至最低，土层50-60cm水分开始明显降低，此时花生发生阈值反应；土层0-30cm水分变化可以代表测筒土层0-60cm的水分变化。这些结果说明，通过监测或模拟恰当土层的水分动态变化可以反映土壤的干旱程度和作物的受旱状况。 最后，本文提出了一新指标—土层干旱指标，该指标可以定量确定玉米和花生发生阈值反应时对应的土壤干旱状况。研究发现土壤连续干旱过程中，土层剩余有效贮水和累积相对失水速率之间的关系可以用对数线性方程表示，以方程的回归系数为基础，提出了一个定量表达土壤干旱状况的指标，该指标由干旱程度D和干旱强度I两个指数构成，其取值都在0～1之间，D的大小反应了土壤目前已经累积的干旱状况，I的大小反应了土壤干旱发展趋势。玉米和花生的土层干旱指数D随干旱时间的延长呈抛物线趋势逐渐增大，表明土壤越来越干旱，而I则随土壤失水快慢而波动，D和I的变化与土壤实际的干旱过程相吻合。小区玉米的土壤干旱阈值是干旱强度I为0.0212时干旱程度D达到0.4597，筒栽花生则是I为0.0262时D达到0.2784。这一结果为土壤和作物干旱评价和田间灌溉提供了理论依据。