针对河套灌区作物生产中肥料浪费严重及肥料利用效率低的现状,本研究以河套灌区春小麦为研究对象,以增效增产为目标,根据小麦的营养吸收规律、土壤养分供应特点与肥料效应,在农户施肥基础上,通过减量施用化肥及有机肥替代化肥等试验研究,阐明小麦的生长发育、光合特性、物质积累、产量品质形成与肥料利用的关系,明确小麦实现高产、高效、优质的适宜施肥量范围及相应的施肥措施,为建立河套灌区小麦减肥增效增产技术体系提供依据。主要研究结果如下:(1)在农户常规施肥量基础上,随着氮、磷肥施用量减少,小麦籽粒产量及其构成因素均呈先升高后降低的趋势,且受施氮量的影响达到显著水平,施磷处理间千粒重无显著差异,氮、磷互作对产量及其构成因素均有显著影响。底施有机肥基础上,氮、磷肥施用量及其互作对籽粒产量的影响均达极显著水平,不同氮、磷肥施用量处理间穗粒数具有显著差异,施氮量及氮磷互作对穗数的影响也达显著水平。(2)在农户常规施肥量基础上,随氮肥用量减少,小麦株高降低,茎粗、上三叶面积则呈先增加后降低趋势;随磷肥用量减少株高、茎粗及上三叶面积无明显变化。与农户常规施肥相比,适量减施化肥处理下小麦灌浆期叶片衰老相对缓慢,叶片SPAD值、Fv/Fm值及净光合速率较高,保持较大的群体绿叶面积和叶片光合活性,促进了籽粒灌浆及群体干物质积累,这是河套灌区小麦化肥减施增产的生理基础。(3)在农户常规施肥量基础上,逐量减少氮、磷肥施用量,植株氮磷含量、氮磷吸收量均呈单峰曲线变化。随着施氮量减少,氮、磷肥农学利用效率、偏生产力均表现为增加趋势;随着施磷量的减少,氮、磷肥农学利用效率、偏生产力亦呈先升高后降低趋势。适量减施氮、磷肥有利于小麦植株对氮素和磷素的吸收,增加氮、磷肥利用效率。相关分析表明,氮、磷肥施用量与植株氮磷含量、氮磷吸收量均呈显著正相关,而与多数氮、磷肥利用指标呈显著负相关。(4)除容重、出粉率、吸水率外,氮肥、磷肥及其互作对小麦籽粒品质指标影响均达显著水平。同一施氮水平下,随施磷量减少多数品质指标表现为先升高后降低的趋势;相同施磷水平下,不同施氮量处理间籽粒品质指标无显著差异。在农户施肥量基础上,适量减施化肥小麦籽粒主要品质指标不降低。综合分析认为,河套灌区小麦实现高产、高效、优质相统一的适宜施氮量(纯N)为99.7～193.3 kg·hm-2、施磷量(P2O5)为66.2～94.2 kg·hm-2。与当前农户常规施肥量(纯N:240.0kg·hm-2,P2O5:130.3 kg·hm-2)相比,可减施氮肥 19.5%以上,减施磷肥27.8%以上。