本文以毛乌素沙地干旱半干旱区为背景,研究分析了不同水肥处理对玉米生育指标的影响；通过水量平衡法计算玉米耗水量,并利用实测的玉米产量分析了作物耗水量、产量及作物的水分生产效率之间的关系；通过对玉米主要根系0-60cm土层进行取土检测,分析了不同水肥处理下土壤养分含量的变化,得出满足当地玉米生长的适宜施肥指标；利用作物耗水量及产量,分析不同水分生产函数的作物敏感指标,确定适合当地玉米的作物—水模型；运用动态规划法对模型进行求解,最终对玉米的灌溉制度进行优化处理。主要得出以下结论：(1)玉米各生育期受旱处理与充分灌溉处理相比,株高、茎粗、叶面积指数及干物质量都在不同程度上有所下降。拔节～抽雄期对玉米的生育指标影响较大,且后期复水后补偿效应不明显。玉米各生育指标在不同施肥条件下表现出—定的差异性。(2)玉米耗水强度随时间的变化在逐渐增强,在抽雄-灌浆期达到最大值。各生育期受旱处理在其对应的生育期内耗水强度最小,但后期复水后都有一定明显的补偿效应。从整个生育期来看,玉米耗水模数表现为拔节～抽雄期>抽雄-灌浆期>灌浆～成熟期>苗期。(3)玉米耗水量与产量和水分利用效率都呈现出二次抛物线关系,在一定范围内玉米产量、水分利用效率与耗水量呈正相关性,耗水量超过一定值时则为负相关性。从水分利用效率和产量达到最大值所对应的耗水量来看,水分利用效率对耗水量的敏感性要大于产量。(4)试验分析了玉米在拔节-成熟阶段各生育期末0～60cm土层中全氮、速效钾、有机质含量的分布变化,拔节～抽雄期受旱和抽雄～灌浆受旱处理对玉米吸收养分影响较大,表现为与充分灌溉处理相比,土壤养分含量在不同程度上有所增加。从收获后土壤中的养分含量与播前相比得到,中肥处理既可以满足玉米正常生长对养分的需求,又避免了浪费和污染,为适宜的施肥指标。(5)利用国内外较为常用的五种水分生产函数推求玉米各生育期内水分的敏感指标。通过对玉米各生育期敏感指标的分析,得出Jensen模型是最适合毛乌素沙地的水分生产函数。(6)利用Jensen模型通过动态规划的方法对毛乌素沙地玉米的灌溉制度进行优化处理