在过去的数十年,玉米的籽粒产量有了很大程度的提高,但是现代品种的籽粒氮浓度却在不断下降,通过遗传改良来同时提高玉米籽粒产量和籽粒氮浓度是改善玉米营养品质的必然趋势。本研究以不同氮转运效率玉米品种为材料,通过多年田间试验,研究玉米花后干物质累积与转运,氮素吸收与转运的品种差异及其对氮素供应的响应；同时对玉米花后的光合物质生产与氮素转运的时空特征进行分析,以期阐明同步提高产量及籽粒蛋白质含量的途径。主要结果如下：1.与对照品种掖单13相比,郑单958具有较高的产量和较低的籽粒氮浓度,而先玉335具有较高的籽粒产量和较高的籽粒氮浓度。与掖单13相比,郑单958和先玉335均具有较高的总的和花后干物质累积及氮素吸收量,并且具有花后延缓叶片衰老和持续性光合的特点。此外,与郑单958相比,先玉335还具有较高的氮素再转运效率和较高的光合氮利用效率。2.在整个籽粒灌浆期,先玉335和郑单958的底部叶位的光合效率,气孔导度和光合氮利用效率没有差异,但是,先玉335中上部叶片的光合效率,气孔导度和光合氮利用效率却高于郑单958的,这主要得益于其中上部叶片较高的气孔密度,Rubisco羧化酶和电子传递效率。3.玉米上部受光好的叶片同时具有较高的氮素含量、光合效率和光合氮利用效率。低氮促进了叶片的氮素转运,但是提高了所有叶位的光合氮利用效率,保持了中部叶片的光截获量,这可能是整株氮素利用效率增加的原因。但低氮并没有进一步优化比叶氮、光合效率和光合氮利用效率的垂直分布。4.年际x氮x基因型互作对营养器官的氮素转运量和转运效率及成熟期茎秆的氮浓度有显著的影响。但是,先玉335和郑单958的籽粒氮浓度对氮水平的响应是一致的,并且均不受年际的影响,两个品种获得最高籽粒产量的需氮量一致(156±13kg ha-1和159±19kg ha-1),但是先玉335获得最高籽粒氮浓度的需氮量比郑单958的要高。由于先玉335具有较高的营养器官转运量和转运效率,其茎秆中氮残留较低。综上所述,本研究认为,通过遗传改良秸秆氮素转移效率,同时提高叶片的光合氮素利用效率,有可能同步提高玉米产量与籽粒氮素含量。采用高产、氮素转移效率强的品种,加以优化氮素管理,可以在提高玉米产量与籽粒氮素含量的同时,避免营养器官中过多的氮素残留。有关决定玉米叶片的光合氮素利用效率的生理机制,需要进一步深入研究。