谷子（Setaria italica P.Beauv）最早起源于中国,称粟,是禾本科自花授粉作物,被誉为“小杂粮之首”。谷子本身抗逆性较强,耐旱耐贫瘠,而且谷子基因组数量较少,近年来已经慢慢变成新一代的模式作物。在现代农业发展的过程中,水分和氮素成为限制作物产量和可持续发展的主要因素。前人大量研究表明,在水分胁迫下额外合理的增施氮肥,可以有效地调控植物生殖生长发育。因此,探索合理的水、氮耦合效应,有助于形成优化的水、氮调控措施,对谷子高效高产绿色发展意义重大。本试验以谷子品种济谷22为试验材料,采用盆栽试验法,研究水、氮处理对谷子农艺性状、产量性状、地上部干物质积累量、根系指标、籽粒营养品质、抗氧化能力、渗透调节能力、氮代谢活性、ABA含量、净光合速率、荧光参数、水分利用效率和氮素利用效率的影响。本文结果如下:1.不同水、氮处理对谷子生长发育及水、氮利用效率的影响在本试验中,不同水分氮素配比处理下,谷子的农艺性状和产量性状之间差异明显。苗期干旱施氮处理的谷子穗长、穗粗、单穗鲜重、单穗干重、单穗粒重、出谷率、千粒重和产量最大;孕穗期干旱不施氮处理的相关性状指标最低。不同处理下抽穗期至成熟期谷子地上部干物质量均呈现增长趋势。苗期干旱施氮处理显著提高了穗干重,同时降低了叶片干物质量;但孕穗期干旱处理显著降低了穗干重。同一水分处理下,施加氮肥处理的根系长度、根系表面积、根系体积显著低于不施氮肥处理。在拔节期,苗期干旱不施氮处理的根系长度、根系表面积、根系体积显著高于対照;在抽穗期,孕穗期干旱不施氮处理根系长度、根系表面积、根系体积显著高于対照。在谷子籽粒品质方面,水分和氮素对其也会产生影响,相同水分胁迫条件下,施氮处理籽粒中蛋白质、脂肪和氨基酸总量显著提高,籽粒中其他成分含量因施氮水平和土壤水分胁迫程度不同而有较大差异。在水、氮利用效率等方面,苗期干旱施氮处理水分利用效率最高,不施氮处理组的氮素利用效率明显高于其他处理。同一水分处理下,施氮处理组的水分利用效率显著高于不施氮处理,氮素利用效率表现为相反趋势。2.谷子对不同水、氮处理的生理响应苗期干旱处理的谷子,在拔节期的SOD活性、MDA含量、PRO含量急剧升高;而孕穗期干旱处理的谷子,在抽穗期的SOD活性、MDA含量、PRO含量升高幅度大。在不同含量的氮素处理下,SOD活性和MDA含量变化并不显著,但干旱处理时,不施氮处理会抑制PRO含量的上升。同一水分条件下,施氮处理的NR、GS活性会提高,干旱处理对NR、GS活性的提高有一定的迟滞性。受到水分胁迫时叶片中的ABA含量均会升高,且在施氮水平下升高幅度较大;在根中ABA含量也会升高,但其在不施氮水平下升高幅度较大。人工控制光照的情况下,随着光照强度的不断增加,不同水、氮处理下谷子开花期叶片,净光合速率也在相应升高。在同一光照强度处理下,施氮处理的谷子叶片的净光合速率高于不施氮处理。开花期的叶片荧光性能也有较大差异,受到水、氮胁迫时,PHI（Po）、PHI（Eo）的含量会降低,PHI（Do）含量上升。当谷子植株受到氮素和水分胁迫时PIABS含量会急剧下降,孕穗期干旱且不施氮的PIABS性能指数最低。不同水、氮处理的谷子抽穗后,随着时间的推移,SPAD值不断减小,施氮处理明显提高了叶片的SPAD值。本文实验结果可初步揭示不同的水、氮处理对谷子的生长发育、生理生化的响应存在差异。苗期干旱施氮处理谷子在生长发育和生理生化等方面都表现出明显优势。在华北干旱半干旱区的的谷子种植时,可以在苗期进行适当的干旱锻炼并增加适宜的施氮量,可以节约灌溉用水,维持作物生长发育和养分吸收,同时提高水、氮利用效率。