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试验于2016-2017年在塔里木大学试验站网室中进行,通过小区试验以邯郸5316为研究对象,采用两因素裂区试验设计,主区为灌水处理,副区为施氮处理。其中水分设置W1(1800 m3·hm-2)、W2(3150 m3·hm-2)和W3(4500m3·hm-2)三个滴灌量处理,氮素(尿素)设置N0(0kg·hm-2)、N1(138kg·hm-2)、N2(207kg·hm-2)和N3(276kg·hm-2)四个水平,按46%的纯氮含量折合成尿素进行施用。研究不同水氮处理对冬小麦生长性状、光合特性、保护酶活性、产量及产量构成因子以及氮素利用效率等的影响,分析其耦合效应,及水、氮调节下小麦生长特性与产量形成的补偿效应,阐明产量和水氮利用效率协同提高的调控机制,找寻滴灌小麦优化水、氮管理模式,得出冬小麦的最佳水氮配比模式,为生产提供参考。试验结果表明:1.W1水平下,氮肥适宜施用量为138 kg·hm-2(少氮);W2水平下增施氮肥能够有效的增加冬小麦的生长发育以及干物质的积累,在N3处理下有极值;W3水平下氮过量降低了灌浆期以及成熟期冬小麦的株高和叶面积,因此,在保证水分充足条件下控肥有利于冬小麦生长发育,后期叶面积降幅减小,降低植株发生倒伏的风险。本实验中W3N2水氮配比模式下冬小麦株高、叶面积及干物质积累保持在较高水平。2.冬小麦旗叶光合速率均呈先上升后下降的趋势,在扬花期达最大值;W1水平下N1起到的弥补干旱胁迫的作用,有效的增加了光合速率;W2水平下氮肥调控作用显著,均随施氮量的增加提高光合速率;孕穗期-扬花期控制水分和氮素的合理施用,对提高旗叶光合速率起到重要作用;灌浆期W2水平下N0、N1、N2、N3处理较扬花期下降了18.12%、13.13%、10.12%和9.56%,W3水平下N0、N1、N2、N3处理较扬花期下降了11.8%、8.4%、8.5%和8.8%,W3水分条件显著减缓了旗叶Pn(净光合速率)下降的速度,为延长旗叶光合功能期发挥作用;W3水平下N3处理导致了光合速率降低,是由于高氮使得植株发生胁迫,此时的氮肥处理造成减产;灌浆期W3N2的SPAD值、Pn(净光合速率)、Gs(气孔导度)、Tr(蒸腾速率)、Ci(胞间二氧化碳浓度))分别为49.60、20.80μmol·m-2·s-1、0.39μmol·m-2·s-1、4.68 mmol·m-2·s-1、234.3μmol·mol-1,显著高于其他水氮耦合组合。说明充足的水分和适量的氮肥能够有效地提高旗叶光合速率,延长旗叶光合功能期,增加同化物输出,最后增加籽粒产量。3.CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)、SOD(超氧化物歧化酶)在W1水平N1处理下酶肥的增加逆境保护酶活性下降,MDA(丙二醛)含量增加,膜脂透性提高,进一步损伤细胞膜;W2与W3水平,CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)、SOD(超氧化物歧化酶)随着增施氮肥而保持较高的活性,MDA(丙二醛)含量显著降低,W3N2处理下的MDA(丙二醛)含量最低,细胞膜损伤最小。4.增施水氮对冬小麦穗数、千粒重、产量有着积极调控的作用,穗粒数在W1水平下整体较低,W2水平下整体较高,W3水平较W2有所下降,分析认为水分对穗粒数的调控作用存在一定范围,超过该灌水范围,则不利于穗粒数的增加;穗数在W3N3下有最大值为53.22穗,穗粒数在W2N2处理下为24.59粒,千粒重与产量表现相同,均在W3N2处理下有最大值49.96g及9170.80kg·hm-2,整体而言W3N2处理使得冬小麦产量因素及产量保持在高水平,说明W3N2优化了产量结构,在实际生产过程中当水分充足时可参考施氮量207 kg·hm-2、灌水量4500m3·hm-2为水氮运筹参考模式。5.对冬小麦植株氮素情况分析得出W3N2、W3N3、W2N3、W2N2处理下,得到其植株总氮积累量为217.77-253.19 kg·hm-2,籽粒氮素积累量116.06-142.33 kg·hm-2;氮素利用效率28.72-42.52kg·kg-1,氮肥农学利用率11.74-13.60 kg·kg-1,灌溉水利用效率1.59-2.32kg·m-3,花前氮素积累占全株总吸氮量约60%,因此,花前水氮运筹对氮素利用效率有着重要意义。以上结果表明,水氮耦合效应显著影响冬小麦的株高、叶面积、光合速率、细胞膜抗氧化能力、产量以及氮素利用效率等;同时筛选出W3N2(4500m3·hm-2、207 kg·hm-2)水氮组合为最佳配比模式,为本地区滴灌小麦生产提供参考。