选用水稻氮高效基因型IR72和9311及氮低效基因型Lemont和PECOS,采用土培方法,在5个施氮量(0、0.51、1.02、1.53、2.04 g N钵-1,分别相当于0、75、150、225、300 kg Nhm-2)处理下,研究了生理生化特性对氮肥的反应及与氮效率的关系。结果表明,在幼穗分化期,氮高效基因型水稻的可溶性蛋白含量相对低,而谷氨酰胺合成酶(GS)活性高;不同氮效率基因型间1,5-二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶(Rubisco)含量的差异不大;两种氮效率基因型间的净光合速率(Pn)在幼穗分化期差异不明显。而在齐穗期,氮低效基因型的Pn比高效基因型的低28.66%左右;氮低效基因型在两个时期的单位叶绿素光合速率(Pn/Chl)比氮高效基因型分别低18.51%和29.67%左右。在成熟期,氮高效基因型干物质积累能力强,籽粒产量高。这些结果说明氮效率不同的基因型对氮肥的生理反应差异大。相关性分析表明,低氮水平时(0~1.53gN钵-1),GS酶活性与收获时生物量呈显著或极显著正相关;氮肥偏生产力(PFP)、氮肥农学利用率(AE)及氮素生理利用率(NUEb)分别与GS活性、Pn/Chl和齐穗期的Pn呈显著正相关,而与可溶性蛋白含量、Rubisco含量显著负相关;氮肥吸收效率(RE)与这些生理指标没有显著相关。结果表明水稻光合特征及氮代谢与水稻氮效率间存在紧密的关系,GS活性和可溶性蛋白含量对评价水稻氮肥利用率具有重要的参考价值。