糜子在旱区种植结构调整和产业发展中占有重要地位,挖掘糜子生产潜力具有重要现实意义。本研究以“固糜21号”为试验材料,在盆栽试验条件下,采用完全随机组合设计,水分设置40%-50%、60%-70%、80%-90%田间持水量,施氮量设置0、0.05、0.10g N/kg干土(折合纯氮0、75、150kg/hm~2),研究不同水氮处理对糜子拔节后籽粒产量、干物质积累、源库关系、碳氮代谢的影响,从而探究糜子产量形成的源库关系以及水氮对其的调控机制。主要结果如下:(1)通过研究不同水氮处理组合对糜子籽粒产量、单株生物量、出籽率、收获指数、水分利用效率和氮素利用效率的影响,结果发现,合理的水氮管理措施是实现糜子籽粒产量提高的必要保障。在水分胁迫(40%-50%的田间持水量)和低氮处理(0g N/kg土)组合条件下,糜子的单株生物量、出籽率、收获指数、水氮利用效率均处于较低水平,此条件下干物质积累量较低,分配到籽粒部的同化物较少,导致最终的籽粒产量和水氮利用效率处于较低水平;在正常供水(60%-70%的田间持水量)和中量施氮(0.05g N/kg土)处理组合条件下,糜子的单株生物量、出籽率、收获指数较优,最终获得最高的糜子籽粒产量,并且在此环境条件下的水氮利用效率也较优。合理的水氮条件主要通过提高糜子干物质积累量并增加向籽粒部的分配比例来提高作物产量,达到对土壤中有限水氮资源的高效利用。(2)通过研究不同水氮处理组合对拔节后糜子源指标(功能叶净光合速率、总叶面积、穗茎中非结构性糖含量)、库指标(穗重、穗粒数、千粒重、穗长、穗粒中非结构性糖含量)、流指标(干物质转运量、移动率、转运率)的影响,结果发现,糜子源、库、流的协同提高是增产的重要途径。糜子的源库关系是相对的,会随着环境的改变而发生变化,不同环境条件下糜子产量的限制因素不同。在水分胁迫(40%-50%的田间持水量)和低量施氮(0g N/kg土)处理组合条件下,糜子的源、库、流均受到影响,但源是主要限制因素,源供应能力的不足导致库的生长发育受到影响从而造成籽粒产量较低,提高此环境条件下源的输出能力增产的必要途径;在正常供水(60%-70%的田间持水量)和中量施氮(0.05g N/kg土)处理组合条件下,源的输出能力较强,库的容量也有所增强,但成熟期糜子的营养器官中仍存在一定量的非结构性糖,这说明库的容量不足以容纳所有的光合同化物或是同化物的转运效率(流)较低,此环境条件下库的不足和流的不畅可能是产量形成过程中的主要限制因子,提高此环境条件下库的容量和光合同化物的转运效率对于产量的进一步提升具有重要意义。(3)通过研究不同水氮处理组合对拔节后糜子碳代谢、氮代谢、碳氮代谢协调程度(碳氮比)的影响以及碳氮比和糜子源容、库容的关系,结果发现,提高土壤含水量和施氮水平可促进糜子功能叶和茎鞘的碳氮代谢,增强糜子源的活性和光合效率并延缓源器官的衰老速度,产生更多的光合同化物,从而增大库容,提高糜子的籽粒产量。糜子叶片中较高的碳氮比不利于维持源的活性,但却可促进干物质的积累和产量的形成,茎鞘中过高的碳氮比不利于库容的增大,而正常供水(60%-70%的田间持水量)和中量施氮(0.05g N/kg土)处理组合可提高糜子灌浆期功能叶的碳氮比,增强糜子功能叶的碳氮谢,降低茎鞘中的碳氮比,减少茎鞘中碳水化物的储存,促进同化物质的转运,合理的水氮耦合可协调糜子的碳氮关系,增强糜子源的活性和库的容量。由此我们得出,糜子的碳氮关系协调程度对糜子产量形成具有调控作用,而碳氮关系主要通过调节糜子源的活性和同化物的转运效率,进而对库容的大小产生调控作用。