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玉米是我国重要的粮食作物,对我国粮食安全至关重要。黑龙江省耕地面积约占全国耕地面积的1/9,黑龙江省作为粮食主产区,2019年,粮食总产量达到1500.6亿斤,总量稳居全国各省（自治区、直辖市）首位,是我国最大的粮食基地。然而黑龙江省水资源总量较为匮乏,且粮食作物灌溉用水量呈逐年增加的趋势。与此同时,玉米需氮量较高,不合理的氮肥施用造成了农田系统中大量氮素流失,造成了严重的农业面源污染。为保障地区粮食安全,避免水肥资源的浪费,减轻农业污染,有必要制定适宜该地区的水肥管理方案。本试验在黑龙江省肇州县水利科学试验站进行,针对该地区的灌溉方式和施肥管理采用大田试验结合15N微区试验,设置灌水量和施氮量两个因素,灌溉量设置3个水平分别为15、30、45 mm,氮肥施用量设置4个水平分别为0、180、220、260 kg/hm2。探究不同水氮管理方案下玉米各生育期耗水规律、产量及水分利用效率。并利用15N标记肥料氮素探究了肥料氮素的吸收、分配及去向;运用Logistic方程拟合玉米叶片衰老情况,并计算玉米叶片衰老启动时间、叶片衰老速率、最大绿叶衰减速率出现时间以及玉米叶片衰老过程中氮素转运情况。试验取得的主要研究成果如下:（1）玉米拔节期和吐丝期耗水量最大,占全生育期耗水量的52.82%～61.39%,苗期和灌浆期耗水量其次,占全生育期耗水量的32.28%～39.00%,成熟期耗水量最小,仅占全生育期耗水量的6.10%～9.88%。成熟期玉米干物质量与产量变化趋势相同。在灌水量较低时,成熟期玉米干物质量及产量均随着施氮量的增加呈先增加后减小趋势,在中等灌水量和高灌水量时,随着施氮量的增加呈一直增大趋势。水分利用效率受耗水量和产量共同影响,在中等灌水量条件下,玉米水分利用效率较低灌水量和高灌水量有明显提升。（2）不同水氮条件下玉米吸收肥料中氮素占总吸氮量的26.29%～41.08%,吸收土壤中氮素占总吸氮量的58.92%～73.71%,表明土壤是玉米的主要氮素来源。各器官对肥料氮的竞争能力不同,表现为:籽粒>叶>茎。籽粒从肥料中吸收的氮量是茎的2.39～4.75倍,是叶的1.95～3.94倍。所有处理均对土壤氮素产生正激发效应。增加施氮量可以适当提升玉米对土壤中氮素的吸收能力,但施氮量过高时必须增加灌水量才能使玉米从土壤中吸收更多的氮素。增加施氮量可以提高0～60 cm土层中肥料氮素残留量,表层残留的肥料氮素会随灌水下移。不同处理下玉米氮肥损失率为21.31%～54.89%。（3）各处理叶片衰老启动时间均发生在吐丝后10 d左右,其受灌水和施氮影响较小。在灌水充足条件下,增加施氮量可以降低叶片衰老速率,延缓最大绿叶衰减速率出现时间。施氮量相同时,吐丝期叶片氮素积累量随灌水量增加呈先增加后减小趋势。籽粒灌浆速率呈先慢后快,最后趋于平缓的变化趋势,且在吐丝后30～40 d籽粒灌浆速率达到最大。延缓叶片衰老速率有助于提高百粒质量和叶片氮素转移效率。所有处理的土壤氮素转运量均高于肥料氮素转运量,土壤氮素转运量占总转运量的54.78%～71.18%。玉米茎对籽粒的贡献率高于叶对籽粒的贡献率,分别为23.76%～33.87%和7.76%～23.19%。综上,灌水量为30 mm,施氮量为260 kg/hm2是黑龙江西部地区最适宜的水氮管理方案。在此方案下,玉米产量为14267.90 kg/hm2,水分利用效率为3.35 kg/m3,氮素主要集中在玉米的籽粒中,玉米籽粒氮素吸收量占玉米氮素总吸收量的68.28%,氮肥损失率最低,为21.31%,各器官氮素对籽粒的贡献率也达到较高的水平。同时,在此水氮管理方案下,玉米最大绿叶衰减速率出现时间为吐丝后48.90 d,最大绿叶衰减速率为1.7875,有效的延缓了叶片衰老,并提高了叶片氮素转运效率。在此条件下,土壤“氮库”也处于平衡状态,有效的减少了肥料氮素的淋溶损失,起到了高产、高效、减排的作用。