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渭北旱塬是我国粮食主产区之一,自然降水少且季节分配不均造成的水资源短缺和长期水土流失造成的土壤肥力低下是限制该区域农业可持续发展的重要因素。氮素是作物生长发育过程中影响产量和品质形成的重要影响因子,合理施用氮肥有利于缓解干旱产生的不利影响,同时促进作物产量提高和品质改善。然而,农业生产中氮肥施用过量现象非常普遍。根据调查结果显示,渭北旱塬地区49.1%的农户存在氮肥超量施用现象,且该占比仍呈现逐年增长的趋势。氮肥过量施用并未带来持续的高产高效,反而会使小麦生长前期过度消耗有限的土壤水分,加剧生长中后期干旱胁迫,对籽粒产量和品质造成不利影响的同时降低农田氮肥利用效率。此外,氮肥施用过量也会对环境造成不利影响,土壤中大量累积的硝态氮会污染地表水和地下水,同时增加旱地农田温室气体排放,不利于农业的绿色发展。旱地农田过量施用氮肥现象需要得到普遍关注,通过合理引导使该地区农户减少氮肥施用量是今后旱地麦田施肥工作的重点。因此,本研究依托于在渭北旱塬开展的4年田间定位施氮试验（2017—2021）,以当地常规高施氮量处理240 kg·hm-2为对照,设置常规减氮25%、常规减氮50%、常规减氮75%和不施氮肥共4个减氮梯度(分别以N1、N0.75、N0.5、N0.25和N0来表示),分析减量施氮对作物水肥利用、产量表现、土壤氮素平衡等的影响,明确实现渭北旱地麦田可持续发展的最佳氮肥施用量。研究结果表明:（1）减量施氮对不同品种冬小麦0—200 cm土层耗水量影响显著,适量增加氮肥施用量可以促进小麦生长,促进根系对土壤水分的吸收,增加生育期水分消耗。晋麦47下N0.5、N0.75和N1处理总耗水量分别较N0处理提高3.6%、7.2%和6.3%,长6359下N0.5、N0.75和N1处理总耗水量分别较N0处理提高10.3%、11.4%和13.2%。不同冬小麦品种水分利用效率（WUE）与降水利用效率（PUE）均随着施氮量的增加呈现先升高后降低的变化趋势,其中N0.75有利于提高晋麦47的水分利用效率和降水利用效率,其水分利用效率和降水利用效率分别较N0和N1处理提高14.5%、7.7%（WUE）和21.6%、6.5%（PUE）;而N0.5则有利于提高长6359的水分利用效率和降水利用效率,其水分利用效率和降水利用效率分别较N0和N1处理提高14.7%、9.3%（WUE）和33.9%、9.3%（PUE）。（2）在连续定位施氮试验开展4年后,旱地麦田土壤有机质含量随氮肥施用量的增加整体呈现为先升高后降低的趋势,晋麦47土壤0—60 cm土层有机质含量以N0.75处理下较高,分别较N0和N1处理提高9.1%和4.0%,长6359有机质含量以N0.5处理下较高,分别较N0和N1处理提高5.9%和2.4%。土壤全氮含量则随氮肥施用量的增加整体呈现升高的趋势,晋麦47和长6359下N0.5、N0.75和N1处理0—60 cm土层土壤全氮含量分别较试验前提高0.1%、1.2%、2.5%（晋麦47）和0.6%、0.9%、2.2%（长6359）。土壤全磷、全钾、速效磷和速效钾含量则随氮肥施用量的增加整体呈现为先降低后升高的趋势。（3）减量施氮对不同品种小麦产量变化影响显著,其中N0.75有利于提高晋麦47的籽粒产量,分别较N0和N1处理籽粒产量21.6%和6.5%,各处理的增产率平均值表现为N0.75＞N0.5＞N1＞N0.25,分别较N0处理提高9.2%(N0.25)、21.3%(N0.5)、21.6%(N0.75)和14.2%（N1）;N0.5则有利于提高长6359的籽粒产量,分别较N0和N1处理籽粒产量33.9%和9.3%,各处理的增产率平均值表现为N0.5＞N0.75＞N1＞N0.25,分别较N0处理提高16.8%(N0.25)、33.9%(N0.5)、32.7%(N0.75)和22.5%（N1）;通过分析减量施氮对旱地麦田产量效应的影响发现N0.75有利于提高晋麦47的产量稳定性和可持续性,而N0.5则有利于提高长6359的产量稳定性和可持续性。（4）减量施氮对不同品种冬小麦氮素吸收利用影响显著,其中氮肥吸收利用效率（REN）、氮肥农学效率（AEN）和氮素利用效率（NUE）随氮肥施用量增加均表现为“先增加后降低”的变化趋势,而氮肥偏生产力（PFPN）则随氮肥施用量增加而降低,百千克籽粒需氮量（NRG）则随氮肥施用量增加而增加;通过分析减量施氮对旱地冬小麦吸氮量的影响发现N0.75有利于提高晋麦47的氮素吸收利用,REN、AEN、PFPN、NUE和吸氮量较N1处理分别提高65.7%、184.6%、42.8%、24.6%和2.4%;而N0.5则有利于提高长6359的氮素吸收利用,REN、AEN、PFPN、NUE和吸氮量较N1处理分别提高68.8%、259.1%、122.5%、20.9%和9.5%。（5）随着试验年限的延长,旱地麦田土壤硝态氮含量逐年增大并向土壤深层移动,与N0处理相比,晋麦47下N0.25、N0.5、N0.75、N1硝态氮含量增幅为12.5—81.0 kg·hm-2、56.6—145.0 kg·hm-2、30.6—107.9 kg·hm-2和43.4—165.9 kg·hm-2,长6359下N0.25、N0.5、N0.75、N1硝态氮含量增幅为13.2—85.3 kg·hm-2、37.2—104.6 kg·hm-2、34.0—108.3kg·hm-2和56.4—223.5 kg·hm-2,除N1处理外,其他处理收获期0—100 cm土层土壤硝态氮累积量均符合大田作物收获后土壤硝态氮残留标准。晋麦47和长6359土壤氮素盈余随氮肥施用量增加均由负数转变为正数,代表土壤氮库从亏损转变为盈余;在冬小麦生长季,当氮肥施用量为0—60 kg·hm-2时土壤氮库表现为亏损,当氮肥施用量为时120—240 kg·hm-2时,土壤氮库则表现为盈余。综合考虑冬小麦籽粒产量、经济效益与环境效益得出,渭北旱塬最佳氮肥施用量范围为118.2—163.5 kg·hm-2。综上,晋麦47下N0.75(氮肥施用量为180 kg·hm-2)处理和长6359下N0.5(氮肥施用量为120 kg·hm-2)处理有利于提高麦田土壤水分利用效率和降水利用效率,促进麦田氮素吸收利用。综合考虑不同品种冬小麦田高产高效及低氮素损失前提下得出,渭北旱塬最佳氮肥施用量范围为118.2—163.5 kg·hm-2。