[目的]研究施磷水平对冬小麦分蘖成穗、产量、磷素吸收利用的影响及其与土壤有效磷含量的关系,明确维持冬小麦持续高产的最佳土壤有效磷含量及施磷量,为冬小麦高效磷肥管理提供理论依据。[方法]于2018—2021年在河南科技大学农场进行了连续3年小麦田间试验,试验设P2O5 0、90、180和270 kg/hm~2 4个磷水平,分别记为P0、P90、P180、P270处理,研究了施磷水平对冬小麦分蘖成穗率、干物质积累与分配、产量、磷素吸收与分配及利用效率的影响,并分析了施磷水平、土壤有效磷含量与产量之间的关系。[结果]（1）随着施磷水平的提高,冬小麦单位面积最大分蘖数、有效分蘖数和干物质积累量处理间均呈P270＞P180＞P90＞P0,而穗粒数、干物质向籽粒中分配率和产量呈先增加后降低的趋势;P180处理的冬小麦产量高达9.8-10.2 t/hm~2,比P90处理高17.3%～18.2%（P＜0.05）,与P270处理相比高出4.2%～11.5%,但差异不显著;（2）随着施磷水平的提高,冬小麦茎、叶、颖壳及穗轴和籽粒的磷含量处理间多呈P270＞P180＞P90＞P0;籽粒磷积累量呈先增加后降低的趋势,P180水平下籽粒磷积累量最高,为57.0～61.1 g/m~2;与P90相比,P180处理显著（P＜0.05）提高了籽粒磷积累量,提高幅度为27.7%～39.0%;冬小麦磷偏生产力和磷农学利用效率均随着施磷水平的提高呈降低的趋势,与P90相比,P180、P270水平下冬小麦磷偏生产力和农学利用效率分别降低了40.0%～41.1%和35.3%～36.1%、62.1%～64.7%和58.6%～62.8%,且均达到显著水平（P＜0.05）;（3）土壤有效磷含量与施磷水平呈线性相关,小麦产量与施磷水平和土壤有效磷含量的关系可用一元二次方程拟合。年施P2O5 194.2～197.4 kg/hm~2时最佳土壤有效磷含量25.5～25.8 mg/kg,产量最高为9752～10349 kg/hm~2。[结论]适宜的施磷量可显著增加冬小麦的有效分蘖数和成穗数,提高茎、叶、颖壳及穗轴的干物质和磷素积累量及向籽粒的转移,增加冬小麦单位面积穗数、穗粒数、千粒重和产量。在供试区域,获得冬小麦最高产量的施P2O5量为194.2～197.4 kg/hm~2,土壤有效磷含量为25.5～25.8 mg/kg。