黑龙江省是我国重要的粮食生产基地,保证黑龙江省的粮食增产稳产,对于保障黑龙江省乃至国家粮食安全都具有重要意义。水氮作为影响玉米生长的两个重要因素,影响着玉米产量和品质的提高。在黑龙江省开展喷灌模式下的水氮耦合试验,对于提高作物产量和水氮利用效率、缓解当地农业用水压力都具有十分重要的意义。本试验于2018年4-10月,在位于黑龙江省西部地区的肇州县水利科学试验站进行。田间灌水采用喷灌灌水方式,设置灌水定额和施氮量2个因素。灌水定额设置3个水平为:1)W1:40 mm,2)W2:60 mm,3)W3:80 mm。氮肥施用量设置4个水平为:1)N0:0 kg/hm²,2)N1:180 kg/hm²,3)N2:240 kg/hm²,4)N3:300 kg/hm²。在水氮耦合试验的基础上,于试验小区内增设¹⁵N示踪试验微区,利用稳定同位素示踪技术,探究水氮耦合玉米的氮素来源。本试验探究水氮耦合方式下玉米产量、耗水量、水分利用效率;干物质的累积分配与转运;肥料氮、土壤氮的累积分配与转运状况,以及不同生育阶段的玉米生长状况和光合特征。主要研究结果如下:（1）不同生育期L_AI随着灌水量和施氮量的提高呈现先增后减的趋势,增加施氮量和灌水量可以促进植株L_AI的提高,同时,中、高施氮量和中等灌水量的组合可以保证植株灌浆期和成熟期的L_AI维持在一个相对较高的水平。拔节期、抽雄期、灌浆期株高呈递增的趋势,拔节期至抽雄期是株高的快速增长阶段,各处理增幅在17.80%～36.22%。N3W2处理的株高在拔节期、抽雄期和成熟期最高。（2）随着生育期的进行P_n均呈先增加后减小的趋势,随着施氮量和灌水量的增加呈先增后减。气孔导度和蒸腾速率变化趋势相近,气孔导度和蒸腾速率随着生育阶段的进行呈现先增后减的趋势,多数处理表现为抽雄期>拔节期>灌浆期。增加施氮量和灌水量均会导致气孔导度和蒸腾速率的增加。（3）N2W2处理的产量最高为14170.99 kg/hm²,各灌水施氮处理较N0W1处理产量增幅为9.45%～68.24%。玉米产量随施氮量和灌水量增加呈现先增加后减小的趋势。随着施氮量和灌水量的提高,玉米整个生育期耗水量均呈递增趋势。拔节期耗水量最高,略高于抽雄期,拔节期后各个生育期的耗水量呈现递减趋势。N2W2处理的WUE最大,随着施氮量和灌水量的增加WUE呈先增后减的趋势。（4）不同处理玉米生育期内干物质积累动态基本一致,干物质积累量随着生育阶段的推进呈现增加的趋势。吐丝期至灌浆期为干物质快速增长阶段,整个生育期呈现出慢—快—慢的生长模式。干物质转运量以及籽粒贡献率均表现为茎>叶>苞叶,N2W2处理籽粒干物质累积量和干物质籽粒贡献率均最高。（5）成熟期各器官氮素累积量顺序为籽粒>叶>茎>穗叶,中等施氮水平下植株氮素累积量最高。吐丝期叶片的肥料氮素占比最高、茎次之;成熟期籽粒肥料氮占比最高,达到71.63%～77.10%,叶片占比次之,而茎和穗叶的占比接近。各器官氮素转运量表现为叶>茎>穗叶,施氮处理整株玉米氮素转运量较未施氮处理均有所提高,N2W2处理氮素转运量最高,与其他处理差异显著（P<0.05）。不同器官氮素籽粒贡献率大小顺序为叶>茎>穗叶,各器官氮素转运量占籽粒氮素累积量的18.29%～44.29%。（6）玉米植株中66.70%～75.05%的氮素来自于对土壤氮的累积,土壤氮是植株氮素的最主要来源,随着施氮量的增加,玉米植株土壤氮素累积量呈现先增后减的趋势。参与转运的氮素中土壤氮转运量大于肥料氮转运量。玉米各器官¹⁵N转运量和土壤氮转运量均表现为叶>茎>穗叶,整株玉米植株中参与转运的氮素有22.43%～39.45%来自肥料,中等施氮灌水处理各器官在向籽粒转运较高肥料氮的同时,也能保证较高的土壤氮转运量。（7）氮肥回收率在21.27%～44.64%之间,N2W2处理的氮肥利用率最高。施氮240 kg/hm²水平下,植株肥料氮累积量最高,当施氮量增加到300 kg/hm²时,肥料氮累积量占比仅为21.67%～31.23%。研究结果表明:灌水60 mm,施氮240 kg/hm²时产量和水分利用效率均达到最优水平,符合节水和高产的目标。此时的氮肥利用率最高,降低了对环境造成污染的风险。此种水氮配比条件下,叶面积指数和净光合速率优势明显,肥料氮素和土壤氮素的累积量在所有处理中均最高,花前干物质累积量和氮素累积量充足,为产量的形成和籽粒氮素的累积提供了保证。