目前,新疆小麦在种植过程中,水肥投入量大、利用效率低和损失严重等问题广泛存在。因此,本研究依据两年滴灌小麦大田试验资料,研究了不同灌水定额30mm、37.5mm、45mm、52.5mm、60mm(W1、W2、W3、W4、W5)和施氮水平0、110kg/hm~2、179kg/hm~2、248kg/hm~2、317kg/hm~2(N0、N1、N2、N3、N4)的双因素试验对小麦生长、产量、耗水量、土壤硝态氮运移、氮平衡及水氮吸收利用效率的影响,探究干旱区多砾石砂土条件下水氮高效利用机制,为当地的春小麦水氮耦合制度提供参考依据。结果表明:(1)灌水定额为45mm～60mm(W3处理～W5处理),总施氮量在179kg/hm~2～248kg/hm~2(N2处理～N3处理)的水氮组合有利于小麦株高增长。灌水定额45mm,施氮量为248 kg/hm~2(W3N2处理)为小麦干物质积累最佳处理,且在此处理上增加施氮量或灌水量对于干物质无显著增加。小麦氮素的吸收主要在前期,后期仅吸收少量的氮素。其中拔节期至抽穗扬花期是小麦日吸收量的高峰期,日吸收量达1.5kg/hm~2～4.32kg/hm~2。灌水定额在45mm～52.5mm(W3处理～W4处理),总施氮量在110kg/hm~2～179 kg/hm~2(N1处理～N2处理),有利于小麦植株氮素吸收。(2)当施氮量超过248kg/hm~2(N3处理)再增加施氮量,籽粒产量增加不显著,甚至有降低趋势,且影响籽粒吸收氮素。综合两年数据分析,灌水定额在45mm～52.5mm(W3处理～W4处理),施氮量在179kg/hm~2～248kg/hm~2(N2处理～N3处理)对同时增长各项产量构成因素及产量最有益。(3)不同水氮处理小麦各生育期的耗水模数都相近,且从整体上来看,两年的各生育期内耗水量和耗水模数都表现为抽穗扬花期=灌浆期>拔节孕穗期>分蘖期=成熟期>出苗期。两年日耗水量在3.28mm～7.71mm范围内波动。(4)2016年15个处理的灌水量是285mm～525mm,耗水量为259mm～369mm,2017年9个处理的灌水量是285mm～495mm,耗水量是226mm～319mm,灌水量都大于耗水量。灌水量在285mm～390mm(W1处理～W3处理),增加灌水量能有效增加小麦耗水量,灌水量大于390mm(W3),有很大部分水量因深层渗漏而损失。在相同灌水水平下,在0～248.34 kg/hm~2(N0处理～N3处理)范围内增加施氮量促进小麦耗水量的消耗,施氮量在179.34 kg/hm~2～248.34 kg/hm~2(N2处理～N3处理)范围内增加施氮量能有效促进小麦耗水量的消耗,施氮量超过248.34 kg/hm~2(N3处理),再增施氮素对小麦耗水量无显著影响甚至抑制水分的消耗。(5)各处理在不同生育期的硝态氮含量整体都呈现随着深度增加呈现减小趋势。各处理在不同生育期的土壤硝态氮含量的最大值均出现0～20cm。在0～60cm硝态氮含量随着施氮量的增加而增加,在80cm～100cm土层的各处理硝态氮不同生育期波动幅度差异不大。当灌水量大于390mm,有很大部分水量因深层渗漏而损失,大量硝态氮也随着水分的渗漏而淋溶。此试验的氮素损失中,淋溶的损失是主要途径,大部分硝态氮随水分渗漏被淋洗至60cm更深的土壤中,且随着施氮量的增加硝态氮淋溶更为严重。(6)经过两年试验表明,施肥量在179kg/hm~2～248 kg/hm~2,灌水定额为40mm,灌溉定额为390mm～405mm的水氮组合,其表观损失较低,产量及水氮吸收利用效率较高,是适宜干旱地区多砾石砂土气候环境下的最佳水肥组合。