本研究通过置3因素（氮、磷、钾）,3水平（高、中、低）正交试验,探究了氮、磷、钾肥对紫色小麦光合生理特性、叶绿素荧光参数、冠层结构、产量及构成因素、主要品质的影响,主要研究结果如下:1、基肥施氮量较高（N:210kg/hm²）,有利于提升紫色小麦旗叶净光合速率,但不能减少不同生育时期的旗叶净光合速率变化幅度。对紫色小麦旗叶光合日变化规律的影响来自于多种环境因素,施肥只是其中一种。2、施N:210kg/hm²、P₂O₅:105kg/hm²、K₂O:60kg/hm²,能获得较高Fo值,促进旗叶叶绿素的合成;施N:210kg/hm²、P₂O₅:105kg/hm²、K₂O:30kg/hm²的情况下Fv/Fm显著较高,最大光化学量子产量高,促进PSⅡ的光能转换。施N:140kg/hm²、P₂O₅:70kg/hm²、K₂O:60kg/hm²,光化学猝灭系数较高,促进PSII反应中心的开放程度,利于色素对光能的吸收。氮、钾肥对紫色小麦旗叶的光化学生理的作用效应较为明显。3、紫色小麦的开花期,施氮肥对紫色小麦旗叶叶面积、叶长影响极显著,是该时期紫色小麦冠层差异产生的主要因素,氮作为主效应,影响着旗叶大小和叶面积指数。4、氮、磷、钾肥对紫色小麦产量影响显著,作用效应排名:氮>磷>钾,中氮水平（N:140kg/hm²）下紫色小麦获得较高籽粒产量2611.04kg/hm²,与高氮水平（N:210kg/hm²）的籽粒产量2525.35 kg/hm²差异不显著。5、紫色小麦施氮量140 kg/hm²、210kg/hm²,籽粒蛋白含量较高;低氮肥水平（70kg/hm²）不利于小麦淀粉含量的形成。中磷肥水平（70kg/hm²）面粉吸水率显著较高,均值为66.6%,高于全国平均,在优质小麦的吸水率范围内。高钾水平（90kg/hm²）的粉质质量指数显著较高。高氮（210kg/hm²）、中磷（70kg/hm²）、高钾（90kg/hm²）肥下紫色小麦面粉为强力粉并且面团的加工性质较强。高氮肥水平（210kg/hm²）下的花青素（矢车菊）含量为2899.17mg/kg,显著较高,利于紫色小麦食品保健功能性的形成。