近年来,玉米产量逐年上升,成为我国主要粮食作物。黑龙江省作为玉米的主产区,种植面积占全国1/3以上,总产占全国40%,为保障我国粮食安全做出贡献。2016年以来,国家号召发展绿色生态农业,摆脱农业生产中投入品过多的现状。因此,为响应国家号召,针对当前黑龙江玉米肥料施用过多及种植密度不足的现状,本研究以氮肥和密度为出发点,以农华101为试验材料,于2017-2018年在东北农业大学试验地向阳农场进行大田试验,设置3个氮肥（纯氮）水平,分别为100 kg?hm^-2（N1）、200 kg?hm^-2（N2）、300 kg?hm^-2（N3）,设置3个密度水平,分别为6.75万株?hm^-2（D1）、8.25万株?hm^-2（D2）、9.75万株?hm^-2（D3）,研究了氮肥施用量和种植密度对黑龙江玉米叶片冠层光合特性、叶片碳氮代谢、茎秆倒伏特性、根系伤流特性、籽粒灌浆动态及产质量的影响。主要研究结果如下:1、不同氮肥和密度互作下,中密度中氮肥的D2N2处理提高了叶片光合作用,促进了地上部干物质积累。叶面积指数和叶绿素SPAD值含量均为D2N2处理最大,RUBPCase、PEPCase酶活性最大值分别出现在D3N1处理和D1N2处理。平均叶倾角和光能截获率（PAR截获率）在叶片上层差异显著。相关分析表明,各生育时期叶绿素SPAD值和PEPCase酶与产量显著相关,而RUBPCase酶只在灌浆初期与产量有极显著相关性。2、不同氮肥和密度互作下,D2N2处理增强了叶片氮代谢能力,延缓了叶片衰老。随着生育期的推进,叶片硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）、谷氨酰胺脱氢酶（GDH）活性表现为先增加后降低。在抽雄吐丝期和灌浆初期,NR活性在D1N2处理最高;除抽雄吐丝期外,GS活性为低密度下最高;在各生育时期,GOGAT和GDH活性为D2N2处理最高。3、不同氮肥和密度互作下,D2N2处理能显著提高茎秆抗倒伏性,降低玉米倒伏率。D2N2处理增加了玉米株高、茎粗、节间长度、穿刺强度、弯折强度,提高了茎秆纤维素、半纤维素、木质素含量及木质素合成相关酶苯丙氨酸转氨酶（PAL）、酪氨酸解氨酶（TAL）、肉桂醇脱氢酶（CAD）、4-香豆酸:Co A连接酶（4CL）活性。当氮肥施用量达到300 kg?hm^-2时,各项指标均为增加或呈下降趋势。相关分析表明,除株高外,其余玉米茎秆倒伏指标与倒伏率呈显著负相关,其中茎粗、节间长度、穿刺强度、弯折强度与倒伏率呈极显著负相关。4、不同氮肥和密度互作下,D1N1和D3N3处理各项伤流指标显著低于D2N2处理。D2N2可以显著增加根系伤流量,提高伤流液中金属元素、氨基酸、内源激素的流量,促进地上部生长发育。相关分析表明,生长素（IAA）和脱落酸（ABA）与茎秆纤维性状显著相关,根系伤流液中氨基酸、金属元素、IAA和CTK与产量呈显著正相关。5、与D1N1和D3N3处理相比,D2N2处理增加了玉米的最大灌浆速率（V_m）和灌浆速率最大时的生长量（W_m）,延长了最大灌浆速率出现的时间（T_m）。各处理对平均灌浆速率（G_m）的影响差异不大。随着灌浆期的推进,籽粒中生长素（IAA）、赤霉素（GA）和细胞分裂素（CTK）逐渐下降,籽粒中脱落酸（ABA）先增加后降低。6、D2N2处理增加了玉米的粒重,提高了产量。不同氮肥和密度处理对穗粗和穗行数影响不明显,但对行粒数、穗粒数和秃尖的影响显著。表现为种植密度越大,行粒数越小,秃尖越长。产量在D2N2处理时获得最大值,为9321.21 kg?hm^-2,比D1N1和D3N3处理分别高5.14%、59.01%,说明适当增施氮肥和增加密度可以提高玉米的产量。