玉米生产在我国及世界都占有重要地位,对保障粮食安全问题至关重要。我国玉米种植中存在化肥利用率低、氮肥过量施用等问题,节氮增效具有很大的潜力。本研究以郑单958、联创808、登海605、科玉188、京农科728、迪卡653为供试品种,设置0、120、180、240、360 kg·hm-2五个施氮水平的田间试验,研究氮肥用量对不同品种玉生长发育、氮素利用、根系特征、叶片光合特征及生理指标的影响,旨在阐明不同氮利用效率玉米品种的差异及生理机制,为氮高效玉米品种选用和提高玉米氮肥利用率提供理论和技术支撑。主要的研究结果如下:1.在本研究条件下,根据六个供试品种在不施氮（N0）和高氮（N360）处理下的平均产量进行分类,筛选出双高效型代表品种为科玉188;双低效型代表品种为郑单958。其中在不施氮（N0）、中氮（N180）、高氮（N360）条件下,科玉188平均产量分别达到了10.21、11.05、13.32 t·hm-2,在相同施氮量下分别比对照品种郑单958增产12.2%、6.4%、19.8%。2.两个品种的氮素吸收效率对施氮量的响应不同。在不施氮条件下,科玉188的平均氮素吸收量较郑单958高出6.5%;在高氮条件（N180～N360）处理下平均氮素吸收效率也比郑单958高26.3%。在收获期时N240处理下在0～90 cm土层中的硝态氮累积量小于郑单958;在30～90 cm土层中各个施氮处理的平均铵态氮累积量较郑单958平均低了15.2%。在各个施氮处理下的平均氮肥偏生产力较郑单958高出7%。同时与郑单958相比,科玉188的氮素利用效率（籽粒产量/氮素累积量）偏低。可知,科玉188是属于养分吸收效率高效型品种。3.氮高效玉米品种科玉188在各个生育期干物质累积量均高于郑单958,拔节期、大喇叭口期、吐丝期、灌浆期、成熟期干物质累积量两年（2019和2020年）平均较郑单958高16.35%、11.35%、8.75%、15.95%、7.35%。科玉188在开始灌浆后40～50天仍保持较高的干物质累积速率;吐丝期后的干物质累积量显著高于郑单958,占总干物质累积量的比例更大,对产量的贡献率更高。4.不同氮效率玉米品种根系构型对施氮量的响应存在差异。科玉188须根更为发达,占总根重的比例高于郑单958;尤其第2～4轮根系更为发达,占根系总鲜重的比例较郑单958平均高10.6%。施氮显著扩大科玉188的根角度,平均根角度较郑单958增加13.11%,在高施氮量N240～N360处理下具有比较大的根宽。5.氮高效玉米品种科玉188在吐丝期和灌浆期的穗位叶叶绿素含量显著高于郑单958,在收获期不施氮处理的SPAD值仍维持较高水平;且科玉188在吐丝期穗位叶亚硝酸还原酶（Ni R）和硝酸还原酶（NR）活性、灌浆期硝酸还原酶（NR）活性显著高于郑单958。使科玉188在生育后期能够保证功能叶片较强的光合能力,促进干物质累积,保障高产。