当前,我国小麦单产不断提高,保障了粮食安全,但仍面临肥料施用量过多,氮肥利用率偏低,籽粒品质参差不齐,残留化肥严重污染环境等问题。加之,种植效益下降,直接影响着农民的种粮积极性。因此,如何在保障国人小麦需求的同时,实现籽粒品质和肥料利用率的协调提高,形成环境友好型的农业可持续发展局面,已成为亟需解决的现实问题。本试验以中筋小麦扬麦25、淮麦33和弱筋小麦扬麦22为材料,在稻茬小麦主产区长江中下游地区的睢宁和扬州,根据大田生产现状采用密度、肥料施用量、施用时期和施用比例等技术措施构建常规栽培模式和不同改进栽培模式,分析其籽粒产量、氮肥利用效率、品质和经济效益的表现,明确适合中、弱筋小麦种植的较优栽培模式,进而从产量构成特征、农艺性状特性和生理性状特征等角度阐明其构建群体形成机理,以期为长江中下游地区稻茬小麦优质高产高效栽培提供理论和实践依据。主要结果如下:1、生长条件适宜的年份(2017～2018),中筋品种扬麦25和淮麦33的改进模式下籽粒产量、氮肥农学效率、氮肥表观利用率、氮肥偏生产力、净效益较常规模式最高可增加30%、55%、15%、53%、93%以上,可在保证籽粒高产的基础上提高氮效率,同时保证较高的净效益,减少土壤残留氮含量,降低对土壤环境的影响,但籽粒品质仍有提高潜力。气候条件偏差的年份(2018～2019,苗期降水多),两品种的改进栽培模式下籽粒产量、氮肥农学效率、氮肥表观利用率、氮肥偏生产力较常规模式最高可增加3%、28%、40%、8%以上,可在增产、增效的同时生产品质较优的中筋小麦籽粒,但净效益偏低、土壤残留碱解氮含量偏高,有待改进。2、生长条件适宜的年份,弱筋品种扬麦22的改进栽培模式下籽粒产量、氮肥农学效率、氮肥表观利用率、氮肥偏生产力较常规模式最高可增加2%、30%、7%、19%以上,可在提高籽粒产量的同时协同提高氮效率,籽粒品质符合优质弱筋小麦国标,土壤残留氮含量也有所降低,但净效益未有明显增加。气候条件偏差的年份,扬麦22的常规栽培模式除氮效率表现欠佳外,其籽粒品质、净效益及土壤残留碱解氮含量均较改进模式有明显的优势;改进栽培模式具有较高氮肥效率,氮肥农学效率、氮肥表观利用率、氮肥偏生产力较常规模式最高可增加23%、17%、7%以上,籽粒品质符合优质弱筋小麦标准。综上所述,通过综合措施构建的栽培模式可以实现高产、优质、高效协同提升目标,但协同性和提升潜力受气候、生态、生长条件和品种制约。气候生长条件适宜年份的中、弱筋小麦各模式的协同性优于条件偏差的年份;中筋品种优于弱筋品种。中筋小麦高产、高效潜力大,弱筋小麦高产、优质、高效易协同,但潜力有限。3、从产量构成来看,在气候适宜的年份,中、弱筋小麦的穗数及千粒重是决定小麦籽粒产量的最主要因素,在实现较高穗数的基础上,协调提高每穗粒数及千粒重,有助于实现优质、高产、高效的种植目的。而在气候条件较差的年份,前期小麦群体茎蘖数严重不足,应在稳固穗数基础的同时协同提高产量构成三因素,可有效构建优质、高产、高效的小麦群体。4、从群体质量来看,气候适宜的年份,中、弱筋小麦群体生育前期应维持较高的茎蘖数水平,提高分蘖成穗率,成熟期显著高的茎蘖数为籽粒优质高产提供了充足的穗数。中、弱筋小麦优质、高产、高效群体均应维持较高的干物质积累水平,维持花后较强的光合生产能力,在拔节期后更多的积累光合物质。气候条件较差的年份,中筋小麦优质、高产、高效群体整个生育期应维持较平稳的茎蘖动态变化趋势和较高的成穗率;弱筋小麦群体的茎蘖数在整个生育时期应维持在较高水平,以保证足够的群体数量。中筋小麦优质、高产、高效群体在生育早期便应积累足够多的光合物质,生育后期尤其是花后应积累足够多的光合物质,提高花后光合产物对籽粒的贡献率,最终构建较为健壮的群体;弱筋小麦优质、高产、高效群体因前期肥效较差,群体生长发育不理想,维持群体的稳定发展,应尽量增加群体的干物质积累量。5、中、弱筋小麦优质、高产、高效小麦群体应具有较高的绿叶叶面积、剑叶净光合速率及SPAD值。较优栽培模式的SOD、POD及CAT酶活性均大于其余改进模式,且MDA含量较低;此外,其NR及GS酶活性均高于其余改进模式。不同栽培模式下植株花后氮素积累量、氮素转运量及氮收获指数变化规律与籽粒产量改变规律保持基本一致。可见,生育后期叶片具有较高的氮素代谢水平且植株高吸收和转运能力是小麦优质、高产、高效协同的关键生理基础,这也有助于提升对土壤氮的吸收、降低土壤中氮的残留。6、中筋小麦,气候适宜年份推荐栽培模式具体措施为:(1)基本苗在180×104·hm-2、氮肥施用总量为240kg·hm-2、氮肥运筹为5:1:2:2(基肥:壮蘖肥:拔节肥:孕穗肥)、磷钾肥(P2O5、K2O)施用总量分别为120kg·hm-2,磷钾肥运筹均为5:5(基肥:拔节肥);(2)基本苗在225×104·hm-2、氮肥施用总量为210kg·hm-2、氮肥运筹为3:1:3:3、磷钾肥施用总量分别为105kg·hm-2、磷钾肥运筹均为5:5。在适宜播种密度范围内,施用了适当高的氮肥,并提高中后期氮肥施用比例,合理加大磷、钾肥施用量,实现了在保证籽粒高产的基础上提高氮效率,维持较高的经济净效益,同时保证较高的净效益,减少土壤残留氮含量的目的。气候条件较差年份推荐栽培模式具体措施为:基本苗在180×104·hm-2、氮肥施用总量为240～270kg·hm-2、氮肥运筹为3:1:3:3、磷钾肥施用总量分别为120～135kg·hm’2、磷钾肥运筹均为5:5。生育前期较高的播种量有助于增加群体数量,适当加大后期氮肥施用量,可提高籽粒产量,并在提高氮肥效率的同时生产品质较优的中筋小麦籽粒。7、弱筋小麦,气候适宜年份推荐栽培模式具体措施为:(1)基本苗在180×104·hm-2、氮肥施用总量为240kg·hm-2、氮肥运筹为5:1:2:2、磷钾肥施用总量分别为120kg·hm-2、磷钾肥运筹均为5:5;(2)基本苗在225×104·hm-2、氮肥施用总量为210kg·hm-2、氮肥运筹为7:1:2:0、磷钾肥施用总量分别为105kg·hm-2、磷钾肥运筹均为5:5。适当降低全生育期的氮、磷、钾肥施用量,氮肥施用前移,可在保证一定籽粒产量的同时,降低籽粒蛋白质含量,最终提高弱筋小麦籽粒产量和品质。气候条件较差年份推荐栽培模式具体措施为:基本苗在270×104·hm-2、氮肥施用总量为270kg·hm-2、氮肥运筹为6:1:3:0;磷钾肥施用总量分别为94.5kg·hm-2,磷钾肥全部基施。前期较高的播种量、较高的氮肥施用量和氮肥运筹前移保证了群体数量和籽粒产量,并有助于弱筋小麦品质调优,提高经济效益,减少了土壤残留氮含量。