本研究以谷子品种“陇谷11”为供试材料,通过盆栽试验研究了谷子籽粒产量、生物量、源库关系、非结构性碳水化合物转运、碳氮协调关系以及水氮利用效率对土壤水分和施氮量的响应,从而探究谷子拔节后产量形成过程中的源库关系及水氮的调控效应。主要结果如下:(1)通过设置不同的水、氮处理,我们研究了谷子拔节后产量形成过程中的净光合速率、总叶面积、穗粒数、千粒重的变化,以及非结构性碳水化合物的转运情况。结果发现,在谷子拔节后产量形成的过程中,源库关系对谷子产量的限制作用只是相对的,在不同环境条件下的主要限制因素不同,引起限制的原因也不尽相同。在充足水分条件和拔节后施氮条件下,库是制约谷子产量的主要因素;适量施氮条件下限制谷子产量的主要原因是籽粒对植株体内临时贮存的非结构性碳水化合物的利用不充分,即库对光合产物的贮藏和转化能力限制了谷子产量的进一步提高;而过量施氮条件下限制谷子产量的主要原因是库的数量,即穗粒数的不足限制了谷子产量的提高。在正常水分和拔节后施氮的条件下,源是制约谷子产量的主要因素,限制谷子产量的主要原因是生育后期光合作用生产的同化物无法满足籽粒库的需求,造成千粒重较低,从而影响了籽粒产量。在水分胁迫和拔节后不施氮条件下,源库均限制了谷子的产量,并且库是主要的限制因素,引起限制的主要原因是植株光合作用能力较弱且营养器官向籽粒转运的的非结构性碳水化合物在穗茎出现了积累,并未运入籽粒中。(2)通过设置不同的水、氮处理,我们研究了谷子籽粒产量、生物量、籽粒系数、收获指数以及水氮利用效率的变化。结果发现,适宜的水分条件和合理的施用氮肥是谷子高产的保证,水分胁迫和过量的施用氮肥不利于谷子产量、生物量和水氮利用效率的提高;适宜水氮条件是通过增加谷子植株整体的生物量,并提高向籽粒的运输和分配,来达到增加籽粒产量的目的。(3)通过设置不同的水、氮处理,我们研究了谷子拔节后产量形成过程中碳氮协调程度的变化。结果发现,谷子上三叶中的碳氮比与旗叶净光合速率呈现显著负相关。适宜的水分和氮肥环境条件下,上三叶中的碳氮代谢比较协调,从而使净光合速率维持在较高的状态,植株的源供应增加,但是在此环境条件下茎秆的碳氮比却增加,与营养器官非结构性碳水化合物转运贡献率呈现显著负相关关系,由此我们推测,在适宜的水分和合理的施氮条件下,谷子籽粒(库)对光合产物的接收、转化和贮藏能力是制约谷子籽粒产量进一步提高的主要因素。