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本文针对小麦高产优质生产中存在的分蘖合理利用、群体质量、氮素运转柑调控以及小麦品质的不稳定问题，进行了小麦生长发育规律、形态生理指标、品质动态指标以及栽培措施对小麦产量和品质可塑性研究，实现小麦高产优质高效是本研究的主要目的和内容。本研究进行了大量田间小区试验，盆栽试验、应用同位素示踪技术以及实验室的分析测验，主要结果如卜：
1、首次提出小麦优势蘖组的概念研究表明：冬小麦主茎和分蘖的质量性状有很大差异，主茎及低位蘖的多种植株性状、产最性状及成穗率均优于高位蘖。因此认为主茎、1蘖、2蘖和3蘖为优势蘖组，1N-1及其以后出生的分蘖为非势蘖组。在高产栽培中，以每公顷180～225万基本苗为宜，即充分利用优势蘖成穗以获得高产。
2、不同类型小麦各器官氮素积累及施氮对策不同种及类型小麦籽粒发育过程中蛋白质含量的变化趋势基本一致。即籽粒蛋白质含量、千粒蛋白质日增量与籽粒发育期的关系均可用Y=ax-+bx+c方程来描述(Y=蛋白质含量或千粒蛋白质日增最，x=开花后日数)。千粒蛋白质积累量与籽粒发育期的关系符合Y=k/l+ae-bx的数学模型(Y=千粒蛋白质积累量，x=开花后日数)。除籽粒外，不同品种各器官的氮素含量均随生育期进程而降低，其中茎秆的降低幅度最大，其次为叶片，再次为根系。叶片，茎秆及颖壳在收获时的含氮量与籽粒产量呈负相关。讨论了不同类型高产小麦全生育期中植株茎秆和叶片氮素含量、积累强度及积累进程的差异及变化，认为小麦高产栽培应依据小麦植株氮素动态变化采取相应的施氮对策。
3、小麦各器官的NDFF及氮素利用率小麦主茎穗籽粒的NDFF(氮素含量米自肥料氮的百分比)为28.59％，分蘖穗籽粒为29.30％，茎秆26.02％，根系32.16％，而土壤的NDFF仅为1.88％。籽粒的氮肥利用率为19.552％，茎秆为3.490％，根系0.674％，氮肥的同收率平均为41.891％。籽粒蛋白质含量随追施氮肥比例的增加而提高。收获时植株各器官中，籽粒含氮量最多，依次为颖壳、叶片、茎秆、根系。各器官NDFF％随追肥比例增加而呈低高低的变化曲线。均可用Y=a+bx+cx2(Y=NDFF，x=处理代号)方程表示。
4、高产小麦的根系特征及施肥效应根长密度随土层加深而逐渐减少，增施肥料可以提高根长密度。根系总表面积以0～10cm土层内最大，以下锐减。增施肥料可增加根总表面积，氮磷比例为1：1时效果最好。不同土层内根系总长度差异很大，其中0～10cm土层占50％以上。
5、小麦产量和品质的稳定性及其调控效应在相同施氮量和浇水的条件下，施氮时期后移和重施拔节肥使产量、蛋白质、湿面筋、沉降值和面包体积增加，稳定时间延长。随浇水次数增加产量提高，而蛋白质含量和面包体积减少。施氮利产量水平的提高可以缩小不同地区产量的差异。有些品种对氮肥较敏感，有些则稳产性较好。适当施氮可以有效降低不同地区的品质差异。蛋白质含量变异系数较小的品种，静态稳定性好，反之，其品质的栽培可塑性强。在各种影响蛋白质含量的因素中，栽培环境(生态环境+栽培措施)的影响最大。施氮处理可以显著提高贮藏蛋白和总蛋白含量，进而改善加工品质。在0-300kg/hm2施氮范围内，湿面筋、沉降值、吸水率、形成时间、稳定时间、延伸性、面包体积均随施氮量增加逐渐提高，其中形成时间、稳定时间、湿面筋、沉降值的变异系数较大，表明这些性状对氮肥反应敏感，吸水率对氮肥反应迟钝，稳定性较好。利用AMMI模型对主要加品质指标进行分析，其中湿面筋、形成时间、延伸性、面包体积和面包评分的环境效应大于基因型效应。而沉降值、吸水率、稳定时间、拉伸面积的基因型效应大于环境效应。