黄淮海区域夏玉米单产不断提高,但氮肥过量施用现象却普遍存在。施用氮肥可显著提高玉米产量;施氮超过一定水平后,产量有所降低,而且土壤溶液中大量盈余氮素也会因挥发或淋洗损失,造成资源浪费和环境污染。前人已从栽培方式、种植密度及氮肥运筹等方面作了大量的报道,但仅限于对某一个或两个因素交互效应的研究。自2009年开始,通过将不同的农艺措施和肥料运筹相结合设置农民习惯栽培（Control）、高产高效栽培（Opt-1）、超高产栽培（HY）和再高产高效栽培（Opt-2）等试验处理,研究了综合农艺管理对夏玉米产量和氮效率的影响,旨在为夏玉米高产高效生产提供理论和技术支持。主要研究结果如下:单一增施氮肥,产量不能持续提高;过量施氮降低了千粒重和亩穗数,影响了产量形成。再高产高效处理（Opt-2）提高了亩穗数和千粒重,产量显著提高。过量施氮,氮肥偏生产力、氮素利用效率、氮肥农学利用效率均下降。综合农艺管理实现高产、高效、低耗生产。与传统栽培模式相比,Opt-2处理冬小麦、夏玉米和周年产量分别提高36%、31%和33%,同时氮肥用量减少21%。改变肥料运筹策略,减少夏玉米季施氮量和增加冬小麦季追肥比例,Opt-2处理提高冬小麦季当季氮肥利用率73%,残留氮肥利用率238%;提高夏玉米季当季氮肥利用率79%,残留氮肥利用率141%,并减少肥料氮素损失量39-54%。综合农艺管理改善夏玉米光合相关生理特性并增加干物质积累量。与CK处理相比,Opt-2处理夏玉米叶面积指数提高22-32%,SPAD值提高了23-62%,净光合速率提高了29%,而且显著增加了最大和实际量子效率。当地夏玉米的适宜施氮量是184.5 kg ha^-1,过量或不足的施氮量都会对叶肉细胞叶绿体超微结构产生不利影响。施氮量不足导致叶绿体被膜降解和基粒发育不良,施氮量过多导致基粒片层扭曲和间隙扩大,不利于光合作用正常进行。光合特性差异导致干物质积累量不同,Opt-1、HY和Opt-2处理夏玉米干物质积累量分别较CK处理增加了7%、42%和25%,即Opt-2处理提高了花后干物质积累量,群体冠层透光率与植株整齐度较高,子粒灌浆速率与LAI的高值持续期均较长,有利于产量与氮素利用效率的协同提高。Opt-2处理显著改善了土壤理化特性。与其他处理相比,Opt-2处理的土壤容重较低,水稳性团粒重量分数较大,土壤有机质和养分含量高,土壤脲酶和蔗糖酶活性较高。适宜的土壤理化特性为高产、高效玉米生产奠定基础。2009-2018年试验结果表明,通过改麦套为直播、适当增加种植密度、调减氮肥用量、适当晚收等综合农艺管理,在减氮16%基础上,增产27%、提效63%。同时,降低表层土壤容重,提高水稳性团粒重量分数,促进根系生长,增强根系吸收性能,改善光合性能,可实现夏玉米的高产高效。