试验采用大穗型品种泰农18和中穗型品种山农15为供试材料，研究了播期（10月7日、10月15日，分别用D1、D2标示）和种植密度（泰农18：每公顷135、270、405、540万基本苗，分别用T1、T2、T3、T4标示；山农15：每公顷172.5、345、517.5、690万基本苗，分别用S1、S2、S3、S4标示）对小麦群体动态变化、冠层结构、根系时空分布、籽粒产量和氮素利用效率的影响，主要研究结果如下：1播期与种植密度对小麦群体动态变化的影响两个小麦品种的群体数量、花前群体干物质积累量和经济系数均随播期推迟而下降，随种植密度的增加而增加。花后群体干物质积累量随播期推迟下降不显著，却随种植密度增加而表现不同，其中，D1播期下泰农18花后群体干物质积累量随种植密度增加，无显著变化；D2播期下泰农18花后群体干物质积累量随种植密度增加而增加；两个播期条件下，山农15花后群体干物质积累量均随种植密度增加而增加。两品种的分蘖成穗率随播期推迟而递增，随种植密度增加而下降。2播期与种植密度对小麦产量及产量构成因素的影响播期显著影响穗数、千粒重和产量；密度对产量及产量构成因素均有显著影响。播期与密度对千粒重的交互作用不显著，而对产量、穗数和穗粒数的交互作用达到显著水平。D1播期下两品种的产量随密度增大先增大后减小，泰农18和山农15的产量分别在T2和S2密度下达到最高，但山农15S2处理与S3处理的产量差异不显著；D2播期下泰农18的产量随密度增大而增大，T4密度下产量最高，山农15的产量则随密度增大先增大后减小，S2密度下产量达到最高，但与S3产量差异不显著。两品种的产量均随播期的推迟而降低。3播期和种植密度对小麦冠层结构和光合特性的影响随播期推迟，两品种的群体光合速率降低。随密度增大，不同处理的CAP有不同程度的衰减，其中泰农18D1播期下的T2处理、D2播期下的T4处理和山农15D1播期下的S3处理和D2播期下的S2处理其生育后期群体光合速率衰减较慢，显著高于其他处理。两品种产量与CAP以及LAI与CAP之间呈显著的正相关，泰农18的LAI与产量之间呈显著的正相关，而山农15花后14天之后的LAI与产量才呈显著的正相关。4种植密度对晚播小麦根系时空分布的影响在整个生育期，随种植密度的提高，泰农18的根长密度、根系总吸收面积、活跃吸收面积均显著增加；山农15的根长密度、根系总吸收面积和活跃吸收面积在种植密度为S2时已达到最大。5播期与种植密度对小麦氮素吸收、分配和利用效率的影响两品种的单茎籽粒氮积累量、成熟期籽粒中氮素来自花后吸收的量及其贡献率均随种植密度增加和播期推迟而降低。花前营养器官中储存氮素向籽粒的转运量、转运率和对籽粒氮的贡献率均随种植密度增加而提高，而花前营养器官中储存氮素向籽粒的的转运量随播期推迟而降低，花前营养器官中贮藏氮素转运率和对籽粒氮的贡献率随播期推迟而增加。成熟期土壤中硝态氮、铵态氮以及无机态氮在不同层次的积累量随种植密度提高均表现为降低，随播期的推迟，均表现为升高。两品种的氮素养分利用效率随播期推迟而增加，氮肥偏生产力、氮肥吸收利用效率和籽粒含氮量随播期推迟而降低。在D1播期下，两品种氮肥吸收利用效率和氮肥偏生产力均表现为随种植密度的增加先升高后降低，泰农18种植密度为T2和山农15种植密度为S2时最高。泰农18的氮素养分利用效率表现为随密度的增加先升高后降低，以T2密度下最高，而山农15的氮素养分利用效率表现为随密度增大而减小，以S1密度下最高。在D2播期下，泰农18的氮肥吸收利用效率、氮肥偏生产力和氮素养分利用效率均随种植密度增加而增加，且均以种植密度为T4时最高；而山农15的氮肥吸收利用效率和氮肥偏生产力则随种植密度增加先升高后降低，均以种植密度为S2时最高。山农15的氮素养分利用效率表现为随密度增大而减小，以种植密度为S1时最高。综合考虑产量、冠层结构与光合性能之间的关系、根系时空分布的特性及氮素的吸收利用效率等结果，早播条件下，泰农18种植密度为每公顷270万基本苗、山农15为345万基本苗时能实现产量和氮素利用效率协同提高。晚播条件下泰农18密度为540万基本苗、山农15密度为345万基本苗时能实现产量和氮素利用效率协同提高。