半夏（Pinellia ternata（Thunb.）Breit.）是我国传统中药,以块茎入药。为探究干旱对半夏生理指标和成分积累的影响,本研究设置3个供水水平:适宜水分、中度干旱和严重干旱分别是土壤最大持水量的70%（CK）,50%（MD）,30%（SD）,（土壤最大含水量为25.47%）,测定半夏生长指标、抗氧化酶活性、光合作用参数和叶绿素荧光参数、氮代谢关键酶活性、苯丙氨酸解氨酶（PAL）酶活性及其基因相对表达量、有效成分含量等,了解干旱胁迫对半夏植株生长的影响以及半夏块茎次生代谢物积累的生理机制,进一步研究反复干旱--复水对半夏叶片抗氧化系统、光合特性以及半夏块茎有效成分的影响,以期了解土壤干旱缺水对半夏的影响机制。具体研究结果如下:1.中度干旱胁迫下半夏叶片内的抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性较高,清除活性氧,抑制膜损伤。重度干旱胁迫下,半夏叶片抗氧化酶活性最低,丙二醛含量高,说明膜损伤严重。半夏叶长、叶宽和株高的总体趋势是适宜水分>中度干旱>重度干旱,是由于干旱缺水会抑制半夏的根系生长,减少根系对养分和矿物质吸收,间接影响地上部分的发育,半夏植株表现出“株矮叶窄”;水分充足满足了半夏生长发育需要,长势良好。2.随着土壤水分的减少,半夏叶片叶绿素含量、蒸腾速率（T_r）和胞间CO₂浓度（C_i）、净光合速率（P_n）、光化学淬灭系数（qP）、电子传递速率（ETR）和PSⅡ光化学能量转化的有效量子产量（Y（Ⅱ））逐渐降低。干旱缺水降低了半夏叶片T_r、C_i,同时P_n也降低,表明干旱胁迫通过关闭半夏叶片气孔导致半夏叶片P_n下降。适宜水分下,叶绿素荧光参数qP、ETR和Y（Ⅱ）较高,可能是水分充足增强了半夏叶片PSⅡ反应中心的受体Q_A的还原性,PSⅡ反应中心的开放程度增加,电子传递活性强,表现出高ETR和Y（Ⅱ）水平,较高的Y（Ⅱ）有利于光能的转化效率,促进碳同化作用和有机物的积累。半夏叶片非光化学淬灭系数（NPQ）总体趋势是MD>CK>MD;重度干旱胁迫下半夏叶片NPQ低,可能是半夏叶片叶绿素含量低,捕获光能较少,而中度干旱胁迫下NPQ最高,说明天线色素捕获的光能用于光化学反应的份额减少,避免遭受光损伤,也是半夏适应干旱逆境的一种手段。因此在半夏栽培种植过程中,保障灌溉工作顺利进行,提高半夏的光合能力,促进半夏干物质的积累。3.半夏叶片硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）、谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）活性总体趋势是中度干旱>适宜水分>重度干旱。中度干旱胁迫下促进了半夏叶片无机氮的转化和有机氮的同化,加快了氮代谢进程;GOT酶和GPT酶的转氨作用为合成次生代谢物提供必要的氨基酸。而且PAL酶活性在中度干旱胁迫下最高,在重度干旱胁迫下最低,所以中度干旱胁迫下促进PAL酶对半夏叶片内的苯丙氨酸催化,积累次生代谢前体物质,促进了半夏块茎生物碱积累。4.三种水分条件下半夏水分含量低于14%,灰分含量低于4%,浸出物的含量大于9%,符合《中华人民共和国药典》（2015年版,一部）的标准。半夏去皮块茎微量元素铅（Pb）小于5.0 mg/kg,镉（Cd）小于0.3 mg/kg,铜（Cu）小于20.0 mg/kg,符合《药用植物及制剂外经贸绿色行业标准（WM/T2—2004）》,但是对照组处理下,半夏块茎皮中的Pb、Cd和Cu均不符合标准。半夏块茎多糖和总酸含量在适宜水分处理下最高,块茎总生物碱含量在中度干旱胁迫下含量最高,半夏块茎多糖、总酸、总生物碱的含量在严重干旱下最低,所以充足水分促进半夏块茎多糖和总酸的积累,中度干旱促进半夏块茎生物碱的积累,因而在半夏种植过程中应该避免重度干旱,可进行干旱处理,促进半夏块茎的生物碱积累,提高半夏质量。5.在经历反复干旱--复水后,半夏叶片的抗氧化酶（SOD、POD和CAT）活性逐渐增强,丙二醛含量降低;半夏叶片蒸腾速率（T_r）、胞间CO₂浓度（C_i）、净光合速率（P_n）和气孔导度（G_s）逐渐增加,表明半夏叶片光合作用能力也逐渐恢复,说明反复的干旱-复水使半夏植株具备自我保护的能力,干旱逆境耐受性增强,适应多变低水的生境,降低干旱逆境的伤害。同时,干旱--复水对于半夏块茎的有效成分也产生了显著性的影响,但是其影响机制仍需进一步的研究。