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于2018～2019年在山东省泰安市山东农业大学国家苹果工程技术研究中心基地,以M9-T337组培穴盘苗和12年生红富士（M.domesticaBorkh.‘RedFuji’）/M26为试材,对试材进行干旱胁迫处理,干旱不同时间后分别对处理组试材解除胁迫并观察其能否恢复正常生长,研究不同程度的干旱对苹果M9-T337组培穴盘苗和成龄树的影响,探究旱灾致灾过程、影响关键期与敏感期。基于以上问题,设计了一种在极度干旱下的深层补水装置,简单评价了其使用效果,估算其在短时大量降雨条件下的拦截效率。主要研究结果如下:（1）随着土壤含水量的不断降低,M9-T337组培穴盘苗的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）均不断降低且整个过程均显著低于对照,胞间CO2浓度（Ci）不断上升且显著高于对照;干旱过程中,叶绿素含量、根系活力不断降低且均显著低于对照,可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性呈先升高后降低的趋势,最后均显著低于对照,过氧化物酶（POD）活性先略降低后上升,脯氨酸含量先上升后期略下降但整个过程始终显著高于对照。（2）干旱胁迫第8d,土壤含水量为9.10%,M9-T337组培穴盘苗部分叶片萎蔫,Pn、Gs、Tr的下降幅度较大,Ci的增加幅度较大;根系活力、叶绿素含量、SOD活性的降低幅度最大,脯氨酸含量和POD活性的升高幅度最大,抗性相关基因的表达量显著低于对照;该条件下解除胁迫的植株无法恢复至正常生长状态,以上结果说明,当土壤含水量降至约9.10%时,干旱胁迫对M9-T337造成的伤害明显加重,已经造成了不可逆的伤害。处理后12d植株已完全萎蔫开始干枯,此时的土壤含水量为1.87%。（3）在干旱前40d,成龄树的Gs、Tr和Ci,与对照没有显著差异,随着干旱胁迫的加重,Pn、Gs、Tr不断降低并显著低于对照,Ci不断上升且显著高于对照;干旱胁迫下,叶绿素含量先上升后不断降低最终明显低于对照,SOD和可溶性蛋白含量均表现为先升后降的趋势,最终显著低于对照,POD和脯氨酸含量整体呈不断上升的趋势;干旱第30d解除胁迫的果实花青素含量最高,但果皮开始变粗糙,此后花青素明显降低,类黄酮和总酚含量整体呈上升的趋势;干旱第20d解除胁迫的成龄树其果实内在品质整体高于其他处理;干旱前30d对产量的影响较小。（4）在干旱处理第60-70d,成龄树的生理指标开始明显偏离对照,抗性相关基因的表达量明显低于对照,第60-70d复水的植株无法恢复正常生长状态,且其果实已经没有商品价值,产量严重下滑。此时土壤含水量约为10.05-5.17%,说明该土壤含水量范围对成龄树的伤害明显加重。处理第80d植株各生理指标趋于零,此时的土壤含水量为4.45%,为干旱胁迫的终点。（5）深层补水装置的研制:选取6棵12年生红富士/M26,在垄的基部钻直径30cm,深65cm的孔,每棵树的两侧各钻2个,距离树冠0.4m左右,孔中间埋两根直径2.5cm的PVC管,一根埋到孔的底部,一根埋到地面以下30cm。中间填充直径为3cm的粗石子。正常条件下,将滴灌管终端放入地面以下30cm的PVC管,滴管水肥一体;干旱时将终端换入通底管里,实现深层补水。（6）深层补水后,20-40cm土层的土壤放线菌数量略微下降,但不明显,其他各个土层的土壤细菌、真菌和放线菌的数量相比灌水之前均有所增加;大水漫灌降低了各个土层的真菌和放线菌数量,细菌的数量没有显著变化;深层补水后,各个土层的土壤过氧化氢酶、脲酶活性变化幅度较小;大水漫灌后降低了0-40cm土层的的过氧化氢酶活性、各个土层的蔗糖酶活性、20-60cm土层的土壤脲酶活性。人工模拟短时大量降雨条件下,估算深层补水装置的拦截效率,结果显示:深层补水装置相比对照的拦截效率为370%。综上,在极度干旱下,用水量为大水漫灌用水量50%的前提下,深层补水装置的应用效果优于大水漫灌。