试验于2014-2017年连续三年在河南焦作市温县祥云镇进行,采用两因素裂区设计,主区为灌水,设置3个灌水水平;副区为氮素,设置4个氮素水平。系统的研究了不同水氮运筹模式下小麦产量形成和品质性状的影响。主要研究结果如下:1.灌水和施氮对冬小麦产量形成和光合特性的影响灌水和氮素对产量形成及光合特性均表现出明显影响。随着生育期的推进,小麦叶片的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）趋于降低。增加灌水使Pn和Tr显着增加,进而增加成穗数、穗粒数和产量,但Ci与灌水量之间存在负相关关系;施氮使Pn、Gs和Tr显着增加,进而成穗数、穗粒数和产量均显著增加,但Ci随施氮量的增加而降低。灌水和氮素互作对产量及构成要素的影响在不同年度间存在差异:2014-2015年度,灌水和氮素互作对千粒重的影响较大;2015-2016年度,对成穗数、粒数和产量的影响也达到显著水平。产量最高的处理组合分别是W2N2（2014-2015年度）、W2N3（2015-2016年度）和W2N1（2016-2017年度）。2.灌水和施氮影响面粉蛋白组分及品质灌水使清蛋白含量和面团吸水率显著增加;与不灌水处理相比,增加灌水使球蛋白含量、醇溶蛋白含量、麦谷蛋白含量、总蛋白含量和C2（蛋白质弱化值）显著降低。施氮使醇溶蛋白含量、麦谷蛋白含量和总蛋白含量显著增加,处理间差异不显著;0-240 kg hm^-2施氮范围内,随着施氮量的增加,清蛋白、醇溶蛋白、麦谷蛋白、总蛋白含量和面团吸水率增加。0-300 kg hm^-2施氮量范围内,随着施氮量增加,球蛋白含量降低。灌水对面粉色泽的影响年度间存在差异,表明灌水对其的影响需考虑降雨量。氮素显著增加a^*和b^*,而L^*和白度显著降低,说明在该试验条件下,施氮不利于改善面粉色泽。3.灌水和施氮影响淀粉组成及比例淀粉积累在整个生育期内呈“S”型增长,随生育期延长,积累速率呈“慢-快-慢”的趋势,在花后7-14 d积累速率达到最大。在花后0-14 d时,灌水不利于淀粉积累,而在花后21-28d时,灌水使淀粉积累量增加;在0-240 kg hm^-2的施氮量范围内,随施氮量的增加,淀粉积累量增加。增加灌水量,直链淀粉含量和直/支比降低,支链淀粉含量和淀粉产量增加。2014-2015年度和2015-2016年度,施氮量为0-240 kg hm^-2范围内时,增加施氮量,直链淀粉含量和直/支比降低,而支链淀粉含量和淀粉产量增加,差异均达到显著水平。4.灌水和施氮影响淀粉糊化特性灌水增加峰值粘度、谷值粘度、稀懈值和最终粘度,与W0相比差异显著,3年表现趋于一致;2014-2015年度和2015-2016年度,在0-240 kg hm^-2施氮范围内,增加施氮量,峰值粘度、谷值粘度和最终粘度增加,继续增加施氮量,则不再增加甚至降低,而2016-2017年度,W2处理下,随施氮量的增加,谷值粘度和最终粘度逐渐降低。进一步分离提纯淀粉进行糊化分析可知,2014-2015年度,峰值粘度、谷值粘度和最终粘度在W1处理达到最小值,其中谷值粘度和最终粘度在W0、W1处理下差异不显著;2015-2016年度,灌水降低峰值粘度、谷值粘度、稀懈值、最终粘度和反弹值,且W1、W2处理无显著差异;2016-2017年度,淀粉峰值粘度和稀懈值在W1处理达到最小值,且W1较W0、W2处理差异显著。在0-240 kg hm^-2施氮范围内,随着施氮量的增加,峰值粘度、谷值粘度和最终粘度显著增加。5.灌水和施氮影响淀粉粒径分布和晶体特性灌水使大淀粉粒和小淀粉粒的体积百分比降低;同一灌水条件下,施氮使大淀粉粒和小淀粉粒体积百分比显著降低。而灌水和氮素对中淀粉粒体积百分比的影响,各处理组合间存在差异:W0处理下,中淀粉粒体积百分比随施氮量的增加而增加,但W1、W2处理下,氮素对其无影响。灌水、氮素及其互作均未改变小麦胚乳淀粉晶体类型,衍射角2θ在15°、17°、18°、20°和23°时有明显的吸收峰,且在2θ为17°和18°附近有相连的双峰,呈谷物淀粉典型的A-型特征。在W2处理下,各尖峰强度为N0﹥N2,即施氮降低了诸衍射角下的尖峰强度值;而在W0处理下,15°、17°、20°和23°处尖峰强度排序为N2﹥N0,而18°处存在年度差异。灌水和施氮均能使淀粉相对结晶度增加,且W2N2较W0N0处理组合差异显著。淀粉相对结晶度与主要糊化参数、淀粉组成及面粉色泽呈一定的相关关系:相对结晶度与峰值粘度、谷值粘度、支链淀粉含量、总淀粉含量、C2、稳定时间均存在极显著正相关,而与直链淀粉含量和L^*呈显著负相关;C2、稳定时间、蛋白质含量与主要糊化参数、支链淀粉含量、总淀粉含量之间均存在极显著正相关关系,而与直链淀粉含量和直/支比呈极显著负相关;面粉L^*与峰值粘度、稀懈值、支链淀粉含量、总淀粉含量、蛋白质含量存在极显著负相关,与直链淀粉含量和直/支比呈显著正相关;a^*与糊化特性、蛋白质含量存在显著负相关。同时发现蛋白质含量与L^*和白度呈显著负相关,与a^*呈显著正相关。