试验于2010–2011和2011–2012生育季在山东省泰安市大汶口镇东武村试验田进行，试验采用大穗型冬小麦品种泰农18（T18）和多穗型品种山农15（S15）为供试材料，设置早播（10月1日）、传统播期（10月8日）和适当晚播（10月15日）三个播期处理，每播期分别设置四个种植密度（T18为135、270、405和540株m–2，S15为90、172.5、345和517.5株m–2），研究了种植密度和播期对冬小麦籽粒产量、氮素吸收和利用、茎秆抗倒性能的影响以及冬小麦籽粒产量和氮素利用率协同提高的群体构建途径。研究结果如下：种植密度显著影响冬小麦籽粒产量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率，播期对籽粒产量和氮素利用率无显著影响，但显著影响氮素吸收效率和氮素利用效率，种植密度和播期互作效应对籽粒产量、氮素利用率、氮素吸收效率和氮素利用效率的影响均未达显著水平。种植密度和播期显著影响冬小麦茎秆抗倒指数，且两者存在显著的互作效应。1种植密度对冬小麦籽粒产量和氮素利用率的影响提高种植密度显著降低了单株分蘖数和单株成穗数，但提高了群体分蘖数和叶面积指数。将T18和S15的种植密度分别由135提高至405株m–2和由90提高至172.5或345株m–2时均可显著提高单位面积穗数，虽然穗粒数和粒重略有降低，但其降低幅度远小于单位面积穗数增加幅度，从而提高冬小麦籽粒产量。提高种植密度显著提高了冬小麦成熟期干物质积累量，但收获指数略有降低，表明高密度处理干物质向籽粒的分配比例降低，提高种植密度主要是通过提高干物质生产能力提高了籽粒产量。提高种植密度虽然降低了单株次生根数和单株总根数，但群体次生根数和群体根总根数仍呈上升趋势。提高种植密度显著提高了冬小麦各土层中的根长密度，有利于植株养分吸收。利用稳定性同位素15N的标记试验表明，将T18和S15的种植密度分别由135提高至405株m–2和由90提高至172.5或345株m–2时可显著提高冬小麦对不同土层中氮素的吸收，且下层15N吸收增加量显著高于上层土壤，表明下层土壤中增加根长密度对氮素吸收的促进作用优于上层土壤。提高种植密度通过促进冬小麦对肥料氮和土壤氮的吸收，提高成熟期地上部氮素积累量，从而提高氮素吸收效率。高密度处理的单位面积籽粒氮素积累量相对于最低种植密度增加的比例显著低于地上部氮素积累量增加的比例，从而降低了氮素收获指数，表明高密度处理降低了氮素向籽粒的分配比例。增加种植密度显著提高了平均到单个籽粒的根条数和根长，提高了向单个籽粒的氮素供应能力，并且降低了籽粒粒重，从而提高了籽粒氮素含量。降低的氮素收获指数和提高的籽粒氮素含量共同降低了氮素利用效率，表明高密度处理利用所吸收的氮素进行籽粒生产的能力有所下降，提高种植密度提高了生产百公斤籽粒所需氮素。在本试验条件下，将T18和S15的种植密度分别由135提高至405株m–2和由90提高至172.5或345株m–2时氮素吸收效率提高的幅度显著高于氮素利用效率降低的幅度，从而提高了氮素利用率。氮素利用率与氮素吸收效率以及籽粒产量、氮素利用率、氮素吸收效率与地上部氮素积累量间均呈显著正相关关系，表明提高种植密度通过提高根长密度，促进冬小麦对肥料氮和土壤氮吸收，提高地上部氮素积累量实现了籽粒产量和氮素利用率的协同提高。2播期对冬小麦籽粒产量和氮素利用率的影响播期对冬小麦生长状况的影响在越冬期和拔节期较为显著，随着生育进程的推进，各播期间差异逐渐减小。虽然早播处理的单株分蘖数、群体大小、叶面积指数和干物质积累量在生育前期（越冬期和/或拔节期）与传统播期差异显著，但在孕穗期之后两播期的群体再无明显差异；晚播条件下积温较低，其单株分蘖数、群体大小、叶面积指数和干物质积累量在生育前期与传统播期差异较大，但随着生育期的推进，两播期之间的差异逐渐减小，并且从开花至成熟晚播处理的干物质积累量可维持与传统播期相当的水平。在本试验条件下，冬小麦的单位面积穗数、穗粒数和粒重在早播和传统播期间均无显著差异，所以两播期获得了相当水平的籽粒产量。适当晚播条件下，虽然单位面积穗数显著低于传统播期处理，但其穗粒数显著高于传统播期，两者可相互弥补从而维持冬小麦单位面积粒数，并且晚播条件下籽粒粒重与传统播期均无显著差异，所以晚播处理的籽粒产量仍可维持与传统播期相当的水平。收获指数在早播、传统播期和晚播处理间均无显著差异，表明播期并未影响冬小麦向籽粒分配干物质的能力。虽然早播在越冬期和拔节期的群体根条数、根长和地上部氮素积累量显著高于传统播期，但各指标从孕穗至成熟再无显著差异，所以氮素吸收效率在早播和传统播期间水平相当。晚播减少了全生育期单株次生根数、单株总根数和群体次生根数、群体总根数，降低了冬小麦各土层根长密度，降低了植株对土壤氮的吸收量，虽然肥料氮的吸收量并未受到显著影响（2010–2011），甚至略高于传统播期处理（2011–2012），但成熟期地上部氮素积累量显著低于传统播期处理，从而降低了冬小麦氮素吸收效率。氮素收获指数在早播、传统播期和晚播间无显著差异，表明播期并未影响氮素向籽粒分配的比例。籽粒氮素含量在早播和传统播期间亦无显著差异，所以氮素利用效率在早播和传统播期间水平相当，但晚播降低了籽粒氮素含量从而提高了氮素利用效率。表明晚播处理利用吸收的氮素进行籽粒生产的能力高于早播和传统播期处理，晚播条件下生产百公斤籽粒所需氮素显著下降。在本试验条件下，晚播与传统播期间氮素吸收效率降低的幅度和氮素利用效率提高的幅度可相互弥补，从而在晚播条件下维持与传统播期相当水平的氮素利用率。3种植密度和播期对冬小麦抗倒性能的影响在本试验条件下，冬小麦重心高度与植株株高、基部节间长呈显著正相关关系，茎秆基部节间机械强度与基部节间直径、壁厚、干重和充实度呈显著正相关关系，茎秆抗倒指数与茎秆株高、基部节间长、重心高度呈显著负相关关系，与基部节间直径、壁厚、干重、充实度和机械强度呈显著正相关关系。提高种植密度显著提高了冬小麦株高和基部节间长，从而导致灌浆中后期（T18）或灌浆后期（S15）茎秆重心高度上移；提高种植密度亦降低了基部节间直径、壁厚、干重和充实度，从而降低了茎秆机械强度；因此提高种植密度降低了冬小麦茎秆抗倒指数，增加了花后群体倒伏的风险。在早播和传统播期间冬小麦茎秆抗倒指数、重心高度和机械强度及各相关指标均无显著差异，但其抗倒能力均低于晚播处理。晚播可降低冬小麦株高、基部节间长，从而降低灌浆中后期茎秆重心高度，并可提高基部节间直径、壁厚、干重和充实度，提高茎秆机械强度，因此晚播可提高冬小麦茎秆抗倒指数，降低花后群体倒伏的风险。种植密度与播期对冬小麦茎秆抗倒性能影响的互作效应主要体现在早播高密度处理组合抗倒能力最低，而晚播低密度处理组合抗倒能力最高。而更重要的是，对于T18和S15获得最高籽粒产量和氮素利用率的405株m–2和172.5、345株m–2种植密度而言，其植株株高、基部节间长和重心高度可以达到甚至低于较低种植密度在早播或传统播期条件下的指标数值，基部节间直径、壁厚、干重、充实度和机械强度可以达到甚至高于较低种植密度在早播或传统播期条件下的指标数值，因此，获得最高籽粒产量和氮素利用率的种植密度在晚播条件下的抗倒能力可达到甚至高于较低的种植密度在早播和传统播期条件下的抗倒能力，即提高种植密度后降低的抗倒能力可通过晚播进行弥补，从而获得较高的抗倒能力，确保高产、稳产。综合分析种植密度和播期对冬小麦籽粒产量、氮素吸收和利用及群体抗倒能力的影响，表明晚播增密栽培技术可实现协同提高冬小麦籽粒产量和氮素利用率的群体构建。在本试验地区，T18以405株m–2、S15以172.5或345株m–2的种植密度结合10月15日的适当晚播是冬小麦高产、高效、稳产栽培的群体构建模式。