针对河套灌区水资源日益紧缺及小麦生产中肥料浪费严重的现状,以前期研究确立的节水灌溉模式为基础,在农户常规施肥量基础上通过设置不同减量施氮处理,系统研究了春小麦生长发育、光合特性、物质积累、产量形成及与水肥利用的关系,深入揭示节水条件下氮肥高效利用的生理机制,明确春小麦实现高产、高水肥利用效率的施氮量范围。同时,在节水灌溉模式下,比较研究不同春小麦品种形态特征、经济产量及氮素利用的差异,筛选适宜河套灌区种植的氮高效品种。主要研究结果如下:1在农户常规施氮量基础上逐步减少氮肥施用量,小麦实测经济产量呈偏态单峰曲线下降趋势,穗数、穗粒数合经济产量不同施氮量处理间均存在显著差异,而千粒重无显著差异。两种灌溉模式下,随着施氮量减少植株含氮率、氮素积累量、氮素表观利用率及氮肥农学效率均呈偏态单峰曲线下降趋势,氮肥偏生产力和氮素生理效率则呈线性增加趋势。氮素表观利用率、氮肥农学效率、氮素生理效率和氮肥偏生产力与施氮量均呈负相关关系。河套灌区节水灌溉春小麦获得高产、高氮效和高水效的适宜施氮量(纯N)为:112.7~172.2 kg/hm~2,其中20%作种肥,80%于拔节前追施。2两种灌溉模式下,随着施氮量的减少,小麦开花期株高、上三叶的长度、宽度、面积均呈降低趋势,而茎粗则无明显变化;适量减氮处理下旗叶SPAD值、光合速率、水分利用效率(WUE)、Fv/Fm等表现较高,蒸腾速率相对较低。节水灌溉模式适量减氮处理下小麦生育后期群体LAI和LAD下降相对缓慢,高值持续期长,群体生长率(CGR)较快,开花后20d左右籽粒体积和灌浆速率明显高于常规灌溉模式。3两种灌溉模式下不同小麦品种植株形态、氮素利用及产量性状均存在明显差异。通过聚类分析筛选出永良4号和拉07-0145两个高产、高氮效品种,适宜在河套灌区小麦节水灌溉模式中应用,其共同特征表现为株高较高,单株叶面积大,穗粒数多,粒重中等,氮素利用效率和经济产量高。