南方红壤不良的物理特性,再加上夏秋高温少雨,极易发生季节性干旱。这种季节性干旱一般只发生在表层,但是红壤粘重紧实,夏季作物根系分布较浅,难以利用深层的水分,是作物容易发生干旱胁迫的重要原因。利用穿透能力强的轮作作物在土壤中穿插产生孔隙,改善不良的物理性质,有可能促进后季作物根系的下扎分布并提高抗旱性。研究轮作的文献很多,但专门针对前季作物如何影响后季作物抗旱能力的研究极少,前季作物特性与后季作物抗旱能力的关系不清楚。本文通过田间小区试验,研究几种秋冬季前季作物对后季夏玉米生长过程中的干旱状况以及产量的影响,为通过作物轮作防御红壤季节性干旱提供科学依据和可能途径。田间试验于2019年7月～2020年10月在湖北省咸宁长江中游教育部野外科学观测站进行,供试红壤发育于第四纪红色黏土。试验共设置了6个秋冬季前季作物处理,分别为前季休闲Control、多年生香根草Vet5Y、普通油菜Rape C、深根系油菜Rape D、紫花苜蓿Luc1Y、普通油菜+人工钻孔Drill,夏季玉米品种为郑单958。在玉米生长的全生育期利用自动水分探针监测土壤土壤水分状况,在十二叶期、十六叶期、抽穗期测定玉米生理、形态等干旱指标,玉米收获后测定根系分布、形态特性以及玉米产量,得到以下主要结果:（1）各土层含水量的最大差异在40～60 cm土层,Vet5Y处理比Drill高出了17.4cm~3/cm~3;10～40 cm的土层水分运动更为活跃,水分下降了2～16.6 cm~3/cm~3;相较于干旱初期,干旱后期0～60 cm层次内各处理的含水量减少幅度为Control＞Rape D＞Luc1Y＞Rape C＞Drill＞Vet5Y。随着旱情发展,对比前季休闲,Vet5Y、Luc1Y处理在0～20 cm和20～40 cm土层的干旱程度D分别降低了0.00267～0.249和0.0048～0.140。Vet5Y和Luc1Y分别在20～40 cm和40～60 cm有着更高的累积蒸散量,比前季休闲处理高43%和31%,Vet5Y在0～60 cm土层内的蒸散量最大,为76.37mm,比其他处理高出了12.77～53.92mm。表明Luc1Y和Vet5Y能够更好地改善田间土壤水分运动状况,促进＞60 cm的深层土壤水分向上运动,缓解根系层干旱。（2）玉米根系主要集中在0～40 cm土层,只有Luc1Y、Vet5Y、Rape D处理后的玉米根系下扎到了60～80 cm土层;在30～60 cm土层内,Vet5Y的根系数量密度、根系质量密度最大,在40～60 cm土层内,Luc1Y的根长密度最大。Vet5Y和Luc1Y处理的玉米的根表面积和根平均直径要高于其他处理。以Vet5Y和Luc1Y作为前季作物能够促进玉米根系在干旱环境中的伸长和发育。（3）各前季作物处理下玉米的生长状态均要优于前季休闲处理;相较于Control,Vet5Y的叶水势提高了33.19%～54.50%,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率分别提高了32.49%、26.74%、22.28%。各前季作物处理的作物水分胁迫指数CWSI均低于前季休闲处理,Vet5Y在十二叶期为0.0767,Rape D在十六叶、抽穗期为0.187和0.228,分别低于前季休闲处理41.93%、42.07%和30.05%。各前季作物处理的地上部形态都要优于前季休闲处理,其中以Vet5Y最为显著,其株高、茎粗、叶面积分别增大了6.45%～23.18%、26.55%～34.23%、24.79%～69.80%。因此,Vet5Y和Rape D更能够调节玉米干旱环境中的水力结构和干旱状况,Vet5Y的作用最佳。（4）不同前季作物下玉米产量为Luc1Y（3350 kg/hm~2）＞Vet5Y（3143kg/hm~2）＞Rape D（2637 kg/hm~2）＞Rape C(2580 kg/hm~2＞Drill（2490 kg/hm~2）＞Control（2210 kg/hm~2）。玉米作物的水分利用效率WUE也显著受前季作物的影响,其中Luc1Y的WUE最大,为7.03 kg/（mm×hm~2）。玉米产量与不同时期的作物水分胁迫指数CWSI均到达了显著水平,在营养生长转为生殖生长的十六叶期达到了极显著水平,表明玉米产量提高是因为干旱胁迫降低。玉米产量和水分利用效率WUE均与玉米根系空间分布、根系形态等指标显著或极显著相关。由此可以发现,通过对玉米根系构型以及空间分布进行调整可以显著提高玉米产量,其中以Luc1Y最为显著。结果表明,根-土关系复杂,合适的前季作物可以调节后季作物根系在土壤中的形态和分布,从而影响干旱状况。其中,Vet5Y、Luc1Y分别能够改善0～20 cm、20～40cm土层的干旱状况,增强玉米的抗旱能力效果最好。