研究在中國四川省德陽市都江堰灌溉試驗站（典型季節性干旱亞熱帶氣候區）進行，于2022-2023年開展田間試驗。試驗采用隨機區組設計，選用“中玉3號”夏玉米品種，設定全灌溉（CK）為對照。虧缺灌溉（DI）設置兩個水平：灌溉量為CK的75%（D25%）和50%（D50%）。水分脅迫分別施加于五個生長階段：苗期（I）、拔節期（II）、抽雄期（III）、灌漿期（IV），以及VG期（I+II）、RG期（III+IV）和多階段（I+II或III+IV）。通過大型稱重式蒸滲儀和測坑控制灌溉，利用雨棚隔絕自然降水。測定指標包括株高、莖粗、葉面積指數（LAI）、光合速率（P_n）、蒸騰速率（T_r）、氣孔導度（G_s）、瞬時水分利用效率（WUE_i）、地上部與根系干物質（AGDM, RDM）、根冠比（R/S）、產量及其構成（百粒重100-GW、穗粒數GN）、收獲指數（HI）、籽粒蛋白質與淀粉含量、蒸發蒸騰量（ET）及水分利用效率（WUE_y）。采用方差分析、熵權TOPSIS法和主成分分析（PCA）進行數據處理與綜合評價。

DI在VG期（特別是I、II期）顯著抑制了玉米的株高、莖粗和LAI（p<0.05）。水分脅迫導致氣孔關閉，降低了P_n、T_r和G_s。但復水后，植株表現出顯著的補償性恢復，P_n、T_r和G_s迅速回升，與CK的差距縮小。這種恢復在D25%處理中更為明顯。值得注意的是，盡管VG期DI抑制了生長，但WUE_i在脅迫期間及復水后均得到提升，尤其是在D50%處理下，表明植株通過優化氣孔行為，在單位水分消耗下獲得了更多碳同化物。

與VG期不同，DI在RG期對株高影響甚微，但顯著加速了葉片衰老，導致LAI峰值提前并迅速下降。RG期（特別是III期）的DI對光合系統的抑制更為嚴重，且復水后的恢復能力有限，尤其在D50%處理下幾乎無恢復跡象。這表明RG期是玉米對水分脅迫高度敏感的“關鍵窗口期”，脅迫會造成難以逆轉的生理損傷。

DI通過改變光合產物（干物質，DM）的積累與分配，深刻影響了最終的產量與品質形成。

在VG期（如I期）實施DI，雖然降低了葉片和莖稈的DM積累，但顯著提高了籽粒DM所占的比例（較CK增加7.75%–12.52%）。這表明在早期經歷適度水分脅迫后復水，植株能將更多的同化物從營養器官向生殖器官（籽粒）轉移，體現了基于功能平衡理論的生存策略。相反，在RG期（特別是IV期）實施DI，則直接嚴重抑制了籽粒的DM積累。

DI，特別是VG期輕度虧水（D25%），傾向于提高根冠比（R/S），意味著在水分有限時，植株會將更多資源分配給根系以增強水分吸收能力。而在RG期或多階段持續脅迫下，根冠比的提高往往是由于地上部生長受抑制比根系更嚴重所致。

在所有處理中，苗期輕度虧水（I-D25%）處理的產量減產幅度最小（平均4.52%），且與CK差異不顯著（p>0.05），表現出最強的穩產性。穗粒數（GN）對水分脅迫比百粒重（100-GW）更為敏感，RG期（尤其是抽雄期III）的DI會嚴重干擾授粉受精過程，導致穗粒數大幅下降，成為減產主因。而灌漿期（IV）的脅迫則更直接影響籽粒灌漿，降低百粒重。

VG期（I-III期）的DI可有效提高籽粒淀粉含量（增幅2.38%–15.78%），這可能與脅迫誘導的碳同化物向籽粒高效轉運及淀粉合成酶活性變化有關。相反，各階段的DI均降低了籽粒蛋白質含量（降幅1.59%–15.38%），可能與氮素吸收轉運受阻及碳骨架供應不足有關。

DI顯著降低了全生育期蒸發蒸騰量（ET），且虧缺程度越大、持續時間越長，ET降低越多。水分利用效率（WUE_y）在VG期輕度或中度虧水下得到提升，其中VG期持續中度虧水（I+II-D50%）處理的WUE_y最高，但這是以較大幅度減產為代價的。而RG期，特別是灌漿期重度虧水，則會降低WUE_y。

熵權TOPSIS綜合評價結合產量、品質、WUE_y等多指標進行分析。結果顯示，CK的綜合評價指數（CEI）最高，其次便是苗期輕度虧水（I-D25%）處理。PCA分析進一步揭示了產量、ET、蛋白質含量之間的正相關關系，以及WUE_y/WUE_i與部分生長指標的負相關關系。

研究表明，虧缺程度與階段對夏玉米生長及產量形成存在極顯著的交互作用（p<0.001）。RG期的水分脅迫導致顯著的產量與品質損失。而VG期，特別是苗期（I期），展現出顯著的耐受性與可塑性。在該階段實施輕度虧缺（D25%）能激發植株的形態生理適應性。綜合來看，I-D25%處理（單階段）或I+II-D25%處理（多階段）是在西南季節性干旱區實現夏玉米節水、穩產、優質協同提升的優化灌溉策略。該研究為區域農業水資源高效利用與氣候變化適應提供了重要的技術依據與理論支撐。