玉米是我国重要的粮食作物之一,在谷物生产上占有重要的地位。增施氮肥是提高玉米产量的一项必不可少的措施,然而近年来氮肥不合理施用不仅造成了氮肥利用率下降,同时也对生态环境构成潜在威胁。根据玉米氮素利用特性进行施肥,对氮肥的合理利用具有重要的意义。本研究以东北春玉米为研究对象,在吉林省选取了三个试验点,对玉米的氮素营养特征进行了两年的研究,旨在探讨适于我国春玉米的氮素吸收临界曲线,为基于植株进行玉米氮素营养诊断提供依据。另一方面,生育后期叶片早衰是限制玉米高产的重要障碍。国内外学者一致认为,保持叶片绿色,延长光合作用时间,延缓叶片衰老,能够显著提高产量。虽然,氮素代谢与玉米叶片衰老关系密切,但其中的机制还缺乏系统而深入的研究。本研究以不同衰老型玉米为试材,采用田间小区试验与溶液培养实验相结合的方法,利用植物营养,植物生理与分子生物学技术,研究不同氮素供应条件下保绿型和早衰型玉米叶片衰老过程中的氮素营养特征,揭示氮素代谢与衰老过程的相关关系,为调控玉米叶片衰老进程,提供理论依据。主要研究结果如下：1)吉林地区的最佳氮肥施用量为154kg/hm2；最佳产量为9764.5kg/hm2。氮素效率各指标在不同年份和不同地点的差别较大,氮素农学效率平均为9.3kg/kg；氮素回收利用率平均为31.7%；氮素偏生产力平均为64.1kg/kg；氮素生理利用率平均为30.2kg/kg。基于植株干物质量和氮素含量,拟合出了一条适用于中国东北地区春玉米的氮素临界曲线(Nc=36.5W-048)。此氮素临界曲线,为我国东北地区春玉米的氮素营养诊断提供了一个新的切入点,从而有利于对玉米的氮素营养状况做出准确的诊断。2)在玉米生育后期(抽雄期至成熟期),保绿型玉米品种先玉335的绿叶率显著高于早衰型玉米品种四单19,充分表现出其保绿特性。且在施氮量相同的情况下,先玉335的氮素吸收量、干物质积累量及氮素效率均高于四单19,特别是在玉米生育后期,先玉335的干物质积累速率明显高于四单19,从而产量较高。施氮能对玉米叶片活性氧清除酶的活性起到调节作用,降低叶片中丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)的含量,抑制see](Senescence-enhanced gene1,属半胱氨酸蛋白酶基因1)基因的表达,延缓叶片衰老。see1基因的超量表达是四单19早衰的原因之一3)玉米叶片经外源激素脱落酸(ABA)处理后,MDA和H202的积累量增加；而经外源6-苄氨基嘌呤(6-BA)处理后,MDA和H202的积累量减少。外源激素处理后,活性氧清除酶活性均有增加的趋势。且6-BA处理后,酶活性的增加量要高于ABA处理的叶片。说明6-BA使叶片中活性氧清除的能力大大提高。施氮可促进叶片中玉米素核苷(ZR)、二氢玉米素腺苷(DHZR)和异戊烯基腺苷(iPA)的积累,抑制ABA的积累,从而抑制叶片的衰老。先玉335中ABA的含量要显著低于四单19,充分表现出其抗衰老的特性。