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氮肥问题是作物生长监测、生产管理研究的重要问题之一,合理的氮肥运筹在确保高产的同时,还能提高氮素利用效率,避免资源浪费和环境污染。本研究以长江下游稻麦两熟区冬小麦为研究对象,通过在如皋和徐州地区开展2年的氮肥和主栽品种试验,并结合实验室已有历史试验数据,构建了冬小麦临界氮浓度稀释模型(Critical nitrogen dilution,Nc)及花前冬小麦冠层适宜归一化植被指数(Normalized difference vegetable index,NDVI)动态变化模型,在此基础上分别建立了基于植株氮营养指数(Nitrogen nutrition index,NNI)和NDVI的氮素诊断调控模型,为小麦精确调控提供了理论依据和技术手段。通过设置不同施氮水平和主栽品种的大田试验,结合试验室已有试验数据,采用Justes提出的临界氮浓度模型构建方法,建立了长江下游稻麦两熟区冬小麦临界氮浓度稀释模型(Nc%=4.29DM-0.425,R2=0.92)。在与中国华北平原建立的临界氮浓度曲线对比分析后认为:小麦的临界氮浓度曲线具有一定的稳定性,在一定环境变化范围内,适用于一定地区的小麦品种,具有基本相同的临界氮浓度曲线。因此,本文建立的临界氮浓度曲线可以在国内稻麦两熟区域推广使用。在已构建的临界氮浓度模型基础上,提出了关键生育期基于NNI的冬小麦追氮调控方法。通过对NNI计算值与NNI理论值的对比分析,发现当NNI<1时,NNI计算值小于NNI理论值。因此实际应用中不能直接用NNI=1来判断作物是否处于氮素最佳状态。对产量进行归一化处理,发现相对产量(Relative yield,RY)与关键生育期NNI存在线性平台关系:拔节期当NNI<0.95时,RY=1.12NNI-0.08,当NNI≥0.95时,RY=0.98;孕穗期当 NNI<0.98 时,RY=0.96NNI+0.05,当 NNI≥0.98 时,RY=0.99。根据该线性平台关系,我们认为拔节期NNI=0.95,孕穗期NNI=0.98可以作为判断冬小麦氮素营养状况的是否适宜的标准。在基于NNI进行氮肥调控时,先根据作物NNI实时校正目标产量,再基于养分平衡原理,进行追氮调控,这可有效避免目标产量过高造成的氮肥浪费和环境污染。通过系统获取花前小麦冠层NDVI值,分析冬小麦冠层NDVI随累积生长度日变化规律,对各关键生育期的冠层NDVI进行归一化处理,建立了花前相对NDVI(RNDVI)随相对 AGDD(RAGDD)变化的 Logistic 模型(RNDVI=1/(1+e^(-11.62(RAGDD-0.25))),R2=0.98)。同时,根据目标产量下作物在抽穗期的NDVImax经验值,建立了花前小麦冠层适宜NDVI动态模型(ONDVI=NDVImax×RNDVI)。对小麦冠层NDVI与施氮量的异速增长关系进行了建模分析,将拔节期NDVI分成<0.65,0.65～0.70,>0.70三组,孕穗期分为<0.75,0.75～0.85,>0.85三组,明确了 ΔNDVI与追氮量(AN)的定量关系,建立了基于小麦冠层NDVI的追氮调控方法,可以通过调控区域实际NDVI与目标产量下的适宜NDVI值(ONDVI)差值,通过查阅方格图读取追肥量。对追氮调控方法进行案例分析后发现,该方法的调控效果较好,总施肥量与当地经验施氮水平接近。