充分利用植物自身的营养遗传特性，充分挖掘其本身利用养分和水分的潜力，培育或选用那些对水分和养分利用效率高的基因型品种是合理利用资源、减少环境污染和降低投入的一条重要途径。 本研究采用田间小区试验，选择在本地气候条件下农业生产中有代表性的10个玉米品种，通过测定相关指标，从中筛选出水氮利用效率高的玉米基因型，并进一步从生理代谢、物质积累和分配等多方面探讨其差异的内在机制，从而为利用遗传特性提高植物的水氮利用效率及培育水氮利用高的作物品种提供科学依据。 通过对两年大田试验结果的深入分析，主要得出以下结论： 1.供试玉米品种间在生物学产量和籽粒产量上均存在显著的基因型差异，且不同基因型对氮肥的敏感性不同。高氮条件下，其籽粒产量由高到低的顺序为户单4＞农大108＞陕资1＞掖单19＞陕单9＞豫玉22＞陕单902＞户单2000＞陕单16＞中单2，变异系数为8.73％；低氮条件下，其顺序为户单2000＞掖单19＞陕单902＞陕资1＞户单4＞陕单16＞陕单9＞豫玉22＞农大108＞中单2，变异系数为21.05％。不同氮水平情况下，产量构成因素对籽粒产量的贡献不尽相同。在不施氮条件下，籽粒产量主要由公顷穗数(有效穗数)决定；在高氮条件下，则主要由千粒重决定，施氮可以大大提高千粒重，但对公顷穗数影响不大。 2.根据氮素农学养分效率和响应度可将供试品种划分为4种氮效率类型和2种响应度类型，即1)H-H型，包括户单4、陕资1、掖单19；2)L-L型，包括中单2、豫玉22；3)H-L型，包括陕单16、陕单902和户单2000；4)L-H型，包括陕单9和农大108。高响型，包括陕单9、户单4、中单2、豫玉22、陕单902和农大108；低响型，包括陕单16、陕资1、掖单19和户单2000。户单4号一直表现为水氮高效，而中单2和豫玉22一直表现为水氮低效，户单2000在04年表现为低氮高效和高氮低效，05年则一直表现为水氮高效。不同基因型在不同氮水平下其氮效率类型和氮响应度类型不同，且氮效率和氮响应度之间没有相关性。 3.氮效率与几种指标之间存在着复杂的关系。氮累积量不能反映氮效率类型；氮利用效率在低氮时能较好地反映氮效率，但在中氮和高氮时不能反映；氮收获指数在低氮和高氮条件下能较好地反映氮效率，但在中氮条件下氮收获指数不能很好地反映氮效率。 4.供试玉米品种间在水分利用效率上也存在显著的基因型差异，且受氮水平的影响较大。在不同施氮水平下其差异显著，且中氮对低氮、高氮对中氮的增幅不同，不会随氮水平的增加而等比例的提高。不同品种随施氮水平的提高其水分利用效率提高的幅度差异很大。 5.灌浆期硝酸还原酶(NR)活性与籽粒产量间呈正相关，相关系数分别为0.571**(04年，N=20)和0.8154**(05年，N=9)，达到极显著水平。只有在高氮情况下，在开花期和乳熟期叶绿素含量和籽粒产量之间有较好的相关性，相关系数分别为0.9850和0.9811，尤其以乳熟期相关性更为显著。但叶绿素含量到底能不能作为籽粒产量高低的指标还不能确定。不管施氮与否，并非所有品种的光合作用强度与籽粒产量都有很好的相关性。 6.叶和茎干物质转移对籽粒的贡献是最主要的，高氮下想要达到高产(氮高效)，在籽粒产量形成过程中直接来自叶片合成是很重要的。而低氮下氮高效是由转移和合成共同决定的。 7.高响型一般氮转移占籽粒总氮量比重较低，而低响型则较高。根据氮素在后期的累积转移情况，可以把不同供试品种划分为后期养分吸收型(生育后期仍然能吸收大量的养分供应籽粒库)和后期养分转移型(籽粒库养分主要来自各营养器官的转移)，户单4号属于典型的后期养分吸收型，而豫玉22和户单2000属于后期养分转移型。