马铃薯（Solanum tuberosum L.）作为我国第四大主粮作物,过去六十年来种植面积一直在增长。随着人们对马铃薯需求的不断增加,马铃薯产量不断提高,氮肥的施用量正在逐渐增多,而氮肥施用所能提供的生产力却正在减小。马铃薯生产中氮肥的过量施用不仅对环境造成影响,更增加了马铃薯生产的投入,这不符合马铃薯高效优质可持续发展的战略要求。本研究选择氮高效品种冀张薯12号和氮低效品种尤佳70作为试验材料,在20 kg·667 m-2的常规施氮量的基础上进行减施,设置了0和10 kg·667 m-2施氮量的氮肥减施处理。研究了不同氮效率品种形态指标、物质积累与转运、产量、光氮水的利用效率、光合能力对氮肥减施的响应机制。并通过对冠层内的光氮垂直分布、叶片不同形态蛋白质分配和解剖结构特性的研究,探讨冠层特性对氮肥减施的响应机制。主要结果如下:1、氮肥减施条件下,马铃薯株高、茎粗、分枝数和叶面积指数降低,冀张薯12号在氮肥减施条件下株高和分枝数较常规施氮量分别平均减少了11.05%和41.97%,低于尤佳70的12.80%和49.85%。2、氮肥减施条件下,物质积累速度和物质积累量降低,茎叶物质分配减少,块茎物质分配增加,生长中心转移时间提前。冀张薯12号在氮肥减施条件下茎的鲜、干物质分配较常规施氮量分别平均减少了4.66%和4.52%,高于尤佳70的2.79%和1.84%;块茎的鲜干物质分别平均增加了7.13%和7.77%,高于尤佳70的7.19%和4.52%。3、氮肥减施条件下,马铃薯产量、单薯重、商品薯、光能及水分利用率显著降低,氮效率、氮素吸收效率和氮素利用效率显著增加。冀张薯12号在氮肥减施条件下水分利用率较常规施氮量平均减小38.65%,低于尤佳70的47.11%;氮素利用效率增加了19.81%,高于尤佳70的7.60%。4、光合作用气孔限制因素受品种影响显著,冀张薯12号较尤佳70气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率增加22.05%、2.63%和16.44%;非气孔限制因素受施氮量影响显著,氮肥减施条件下叶绿素a、b含量、最大电子传递速率和最大电子传递速率较常规施氮量分别平均降低12.90%、12.28%、14.67%和11.71%。氮肥减施条件下,光合氮素利用效率呈增加趋势。冀张薯12号在氮肥减施条件下光合氮素利用效率较常规施氮量平均增加了12.35%,高于尤佳70的8.46%,且随施氮量的减小向Rubisco、生物能和捕光组分分配更多的氮素。5、随冠层高度降低,马铃薯叶面积指数呈降低趋势,氮素在水溶蛋白上分配减少,在脂溶蛋白、脂不溶蛋白和非蛋白上分配增加。冀张薯12号的冠层内消光系数、氮衰减系数、光氮垂直分布的协调性以及水溶蛋白氮占比均低于尤佳70。氮肥减施条件下,马铃薯冠层内消光系数、氮衰减系数、光氮在冠层内垂直分布的协调性增加,冠层上中部水溶蛋白氮占比、脂溶蛋白氮占比、和脂不溶蛋白氮占比增加,非蛋白氮占比减小。冀张薯12号在氮肥减施条件下,冠层内消光系数、氮衰减系数以及光氮分布协调性增加幅度更小,水溶蛋白氮、脂溶蛋白氮和脂不溶蛋白氮占比增加幅度以及非蛋白氮占比减小幅度更大。6、在块茎膨大期,随冠层高度降低,比叶重（LMA）呈减小趋势;叶片厚度(Tlaef)呈增加趋势;面向细胞间空腔的叶肉细胞（Sm）和叶绿体（Sc）表面积和单位叶肉细胞面向细胞间空腔的叶绿体表面积（Sc/Sm）在常规施氮量下呈减小趋势,在氮肥减施条件下呈增加趋势。各施氮量下,冀张薯12号LMA、Tleaf、Sm Sc和细胞间隙体积分数(fias)均低于尤佳70。氮肥减施条件下,Sc和Sc/Sm呈降低趋势,冀张薯12号Sc降低幅度较尤佳70更大,Sc/Sm降低幅度更小。此外,冀张薯12号叶肉导度（gm）在本试验条件下平均为0.19μmol·m-2·s-1低于氮低效品种的0.22μmol·m-2·s-1。马铃薯LMA、Tleaf、Sm和Sc与gm显著的正相关关系,而Tcw与gm呈负相关,但差异不显著。7、综上所述,冀张薯12号具有更高的氮效率、光能、水分利用效率和产量,且氮效率随施氮量减少而增加幅度更大。形态和冠层结构方面,冀张薯12号具有更高的株高、分枝数、叶面积指数和水溶蛋白氮素分配,但冠层内光氮垂直分布的协调性要低于氮低效品种。物质分配方面,冀张薯12号在氮肥减施条件下具有更高物质积累量以及根系和块茎的物质分配。光合作用与叶片结构方面,氮肥减施条件下,冀张薯12号的光合氮素利用效率和光合组分上氮素分配增加幅度更大,但叶片厚度、面向细胞间空腔的叶绿体表面积以及叶肉导度均低于尤佳70。