提高磷肥利用率是当今农田磷养分资源管理面临的难题，品种改良被认为是提高磷利用率的有效途径，但缺乏大田尤其是华北平原的小麦-玉米一年两熟制生产环境下的试验资料。本研究以传统高产品种组合石家庄8号（小麦）-农大108（玉米）为对照，在华北集约化生产条件下研究了磷吸收高效品种组合科农9204(小麦)-NE15（玉米）产量形成、磷吸收利用特性，从根形态的分布、酸性磷酸酶活性、pH等方面探讨其机制，同时研究了两品种组合对环境的影响。主要结果如下：（1）随着施磷量的增加，轮作体系各季各时期生物量及各季产量均随之增加，总体来说品种组合间无显著差异，即科农+NE这个高效组合在集约化种植体系中产量与石麦+农大这个传统组合基本持平。产量构成因素中，高效组合的千粒重均显著低于传统组合。（2）轮作体系高效品种组合的吸收效率均显著高于传统组合，但高效品种组合的利用效率低于传统组合，吸收效率随施磷量增加而显著增加，利用效率随施磷量增加而显著降低，两品种组合的土壤供磷随施磷量增加而增加，在品种组合间无显著差别。（3）小麦高效品种的根长显著高于传统品种，玉米高效品种的根体积和根径显著低于传统品种，随着施磷量的增加，2010年小麦和玉米季根表面积和根体积显著增加。高效品种和传统品种在根系生物量和根冠比间无显著差别，随施磷量的增加，根系生物量均显著增加，根冠比无显著变化。根的剖面分布在品种间均无显著差异，随着施磷量的增加，根的剖面分布变化情况不存在显著差异。（4）酸性磷酸酶活性在玉米大口期高效品种显著低于传统品种，在玉米灌浆期则无显著差别，随着施磷量的增加，酸性磷酸酶活性在大口期降低，在灌浆期增加，差异均不显著。土体土和根际土的pH相差不大，在品种和施磷量间均不存在显著差异，这表明在大量施磷情况下，酸性磷酸酶活性和根际pH变化可能不是高效品种大量吸磷的影响机制。（5）两年试验对土壤磷库的影响为：随着施磷量的增加，土壤中无机磷的组分含量均增加，部分有机磷组分含量增加，高效品种的土壤无机磷总磷高于传统品种，对土壤的持续利用有利。随着施磷量的增加，环境风险显著增加，但种植高效品种土壤的环境风险比种植传统品种降低。以上结果表明：磷高效品种的吸收效率高，但利用效率低，其吸收高效的主要机制可能为根长的增加、根径的减小。产量与传统品种大致持平，环境风险低于传统品种，经过两年的种植，土壤中无机磷组分含量及总量均增加。