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建立良好的群体结构，创造适宜的小气候环境是农作物良好生长的基础，不仅有利于其生长发育及产量的提高，也有利于农作物品质的改善。糜子抗旱、耐瘠、水分利用效率高，是北方旱作农区重要的粮食作物和经济作物。探究旱作糜子农田小气候特征及其高产群体生态生理机制，研究和构建合理群体结构，对提高糜子产量，改善产品品质具有重要的指导意义。本试验以强抗旱品种陇糜8号、宁04-339和旱敏感品种晋糜4号、Yym0965为材料，采用田间试验和室内分析相结合的方法，研究了旱地不同施肥水平下，不同糜子品种开花期至成熟期农田小气候特征、干物质积累及转运、光合能力、活性氧代谢、根系活力、产量及产量构成因素的差异，分析评价了糜子农田小气候各因子与生理生态特性、产量及其构成因素的相关关系，得出以下主要结论：（1）与旱敏感品种晋糜4号和Yym0965相比，强抗旱品种陇糜8号和宁04-339的冠层温度两年间持续较低，灌浆结实期间0～25cm土层温度、株间气温、光照度较低，株间相对湿度较高，形成良好的冠层小气候环境，表现出冷湿的特点。增施肥料可以降低糜子群体内冠层温度、株间气温、0～25cm土层温度、株间光照度，不同施肥水平下表现为高肥＜中肥＜低肥＜不施肥，而株间相对湿度表现为高肥＞中肥＞低肥＞不施肥。（2）不同类型品种相比较，强抗旱品种花后同化量对籽粒的贡献率较旱敏感品种高17.8%，但输出量对籽粒的贡献率较旱敏感品种低4.4%，且成熟期地上部干物质剩余量较旱敏感品种高1.4%。增施肥料可以提高糜子花后同化量和花前干物质在籽粒灌浆结实期间的输出量。与不施肥相比，低肥、中肥、高肥下糜子花后同化量分别高16.2%、14.9%、46.0%，花前干物质输出量分别高13.9%、11.1%、25.6%。（3）强抗旱品种旗叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度较旱敏感品种分别高17.2%、9.4%、16.9%、15.4%，旗叶可溶性蛋白含量较高，防御活性氧伤害的非酶系统ASA、GSH含量以及保护酶系统SOD、CAT活性也较高，且下降较慢，细胞膜脂过氧化程度较低，整个生育期MDA含量和O2-.含量较旱敏感品种分别低18.0%、13.5%，根系伤流强度较旱敏感品种高17.0%，表明强抗旱品种生育后期净光合速率仍能保持较高，根系活力较强，有效地延长了叶片光合功能期，从而有利于制造出较多的光合产物。（4）增施肥料可以提高糜子旗叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、叶绿素相对含量、叶面积和叶面积指数，增加糜子叶片可溶性蛋白含量、ASA和GSH含量，提高SOD和CAT活性，降低MDA和O2-.积累量，增加有效穗数，提高产量。与不施肥相比，低肥、中肥、高肥处理下的平均旗叶净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、叶绿素相对含量、叶面积和叶面积指数分别高14.7%、13.3%、12.3%、6.9%、11.1%、25.9%、50.1%，SOD和CAT活性分别高13.1%、14.0%，MDA和O2-.积累量分别低8.3%、9.2%。（5）不同类型糜子灌浆结实期的冠层温度、株间气温与净光合速率、胞间CO2浓度、可溶性蛋白、SOD、CAT、ASA、GSH、根系伤流强度、有效穗数、穗粒数、产量呈显著或极显著负相关（P＜0.05，P＜0.01）；与POD、MDA、O2-.、千粒重呈显著或极显著正相关（P＜0.05，P＜0.01）。说明农田小气候因子与强抗旱糜子较强的生理代谢功能是密切相关的，可以作为筛选强抗旱品种的外部生态指标。（6）不同施肥水平下糜子整个生育后期冠层温度、土壤温度、株间气温、光照度与光合能力各指标、SOD、ASA、GSH、根系伤流强度、有效穗数、穗粒数、产量呈显著或极显著负相关（P＜0.05，P＜0.01），与MDA、O2-.、千粒重呈显著或极显著正相关（P＜0.05，P＜0.01）；相对湿度与光合能力各指标、根系伤流强度、SOD、有效穗数、穗粒数、产量呈显著或极显著正相关（P＜0.05，P＜0.01）；与POD、MDA、O2-.、千粒重呈极显著或极显著负相关（P＜0.05，P＜0.01）。说明不同施肥处理下优良的生物学性状与农田小气候因子相联系，进一步说明农田冷湿的特点必与合理的施肥措施相关联。