Ear nitrogen (N) accumulation plays an imperative role in ear photosynthesis and the formation of grain yield and quality of maize and wheat. However, the mechanism governing ear N accumulation (NAe) especially under different N levels is not yet clear. For this purpose, this study endeavored to describe the N source-sink ratio of NAe by developing a model using ear critical N concentration (%Nc) dilution curves of maize and wheat. The data obtained include ear dry matter (DMe), NAe, ear N nutrition index (NNIe), ear N accumulation rate index (NARIe), post-anthesis N uptake (PANU), grain number (GN), and thousand-grain weight (TGW) were collected from 12 varied N rates (0–300 kg N ha⁻¹) field experiments conducted using four wheat and three maize cultivars. Integrated models were developed to show the effect of N source and sink on NAe in maize and wheat. The ratio between PANU and NAe was used to represent the post-anthesis supply capacity of N source, while DMe was used as the storage capacity of N sink in these models. Robust relationships of NARIe with the ratio between PANU and NAe in maize and wheat indicated that NAe was controlled by N source from N-limiting to non-N-limiting levels. The relationship between the rate of ear dry matter accumulation (DMRe) and NNIe showed a linear plateau model across different N levels due to the similar DMe under non-N-limiting levels, indicating that ear N status was regulated by DMe (N sink) under N-limiting levels. Therefore, NAe under N-limiting levels was co-regulated by N source and sink. Besides, the temporal effect of plant N status before anthesis on NAe was also observed. The close relationship between DMe and plant N status at anthesis across different N levels in maize and wheat indicated that the potential ear N sink was controlled by the pre-anthesis supply capacity of plant N source. Consequently, pre-anthesis plant N status was imperative for quantifying potential ear N sink. This was the first-ever attempt to investigate the N source-sink ratio of NAe using ear %Nc curve and highlighted the effect of pre-anthesis plant N status on NAe. The findings will contribute towards a better understanding of the process of NAe under different N levels for developing a judicious N management strategy for improving the N use efficiency of wheat and maize.

穗氮（N）积累在穗光合作用以及玉米和小麦的籽粒产量和品质的形成中起着至关重要的作用。然而，控制穗氮积累（NAe）特别是在不同氮水平下的机制尚不清楚。为此，本研究试图通过使用玉米和小麦的穗临界 N 浓度 (%Nc) 稀释曲线开发模型来描述 NAe 的 N 源汇比。获得的数据包括穗干物质（DMe）、NAe、穗氮营养指数（NNIe）、穗氮积累率指数（NARIe）、花后吸氮量（PANU）、粒数（GN）和千粒重(TGW) 从 12 种不同的 N 比率（0-300 kg N ha ^-1) 使用四种小麦和三种玉米品种进行的田间试验。开发了综合模型来显示氮源和汇对玉米和小麦中 NAE 的影响。这些模型中以PANU与NAe的比值表示花后氮源的供给能力，DMe作为氮汇的储存能力。NARIe 与玉米和小麦中 PANU 和 NAe 之比的稳健关系表明 NAe 受 N 源控制，从 N 限制到非 N 限制水平。由于非限氮水平下的DMe相似，穗干物质积累率（DMRe）和NNIe之间的关系在不同N水平上呈现线性平台模型，表明穗N状态受DMe（N汇）调节在 N 限制水平下。所以，N 限制水平下的 NAe 受 N 源和汇共同调节。此外，还观察到开花前植物 N 状态对 NAe 的时间影响。玉米和小麦不同氮水平下DMe与开花期植株氮素状态的密切关系表明，潜在穗氮汇受植株花前氮源供应能力的控制。因此，开花前植物 N 状态对于量化潜在的穗 N 汇势在必行。这是首次尝试使用穗 %Nc 曲线研究 NAe 的 N 源汇比，并强调了开花前植物 N 状态对 NAe 的影响。研究结果将有助于更好地了解不同氮水平下 NAe 的过程，从而制定明智的氮管理策略，以提高小麦和玉米的氮利用效率。此外，还观察到开花前植物 N 状态对 NAe 的时间影响。玉米和小麦不同氮水平下DMe与开花期植株氮素状态的密切关系表明，潜在穗氮汇受植株花前氮源供应能力的控制。因此，开花前植物 N 状态对于量化潜在的穗 N 汇势在必行。这是首次尝试使用穗 %Nc 曲线研究 NAe 的 N 源汇比，并强调了开花前植物 N 状态对 NAe 的影响。研究结果将有助于更好地了解不同氮水平下 NAe 的过程，从而制定明智的氮管理策略，以提高小麦和玉米的氮利用效率。此外，还观察到开花前植物 N 状态对 NAe 的时间影响。玉米和小麦不同氮水平下DMe与开花期植株氮素状态的密切关系表明，穗期氮汇受植株花前氮源供应能力的控制。因此，开花前植物 N 状态对于量化潜在的穗 N 汇势在必行。这是首次尝试使用穗 %Nc 曲线研究 NAe 的 N 源汇比，并强调了开花前植物 N 状态对 NAe 的影响。研究结果将有助于更好地了解不同氮水平下 NAe 的过程，从而制定明智的氮管理策略，以提高小麦和玉米的氮利用效率。还观察到开花前植物 N 状态对 NAe 的时间影响。玉米和小麦不同氮水平下DMe与开花期植株氮素状态的密切关系表明，潜在穗氮汇受植株花前氮源供应能力的控制。因此，开花前植物 N 状态对于量化潜在的穗 N 汇势在必行。这是首次尝试使用穗 %Nc 曲线研究 NAe 的 N 源汇比，并强调了开花前植物 N 状态对 NAe 的影响。研究结果将有助于更好地了解不同氮水平下 NAe 的过程，从而制定明智的氮管理策略，以提高小麦和玉米的氮利用效率。还观察到开花前植物 N 状态对 NAe 的时间影响。玉米和小麦不同氮水平下DMe与开花期植株氮素状态的密切关系表明，潜在穗氮汇受植株花前氮源供应能力的控制。因此，开花前植物 N 状态对于量化潜在的穗 N 汇势在必行。这是首次尝试使用穗 %Nc 曲线研究 NAe 的 N 源汇比，并强调了开花前植物 N 状态对 NAe 的影响。研究结果将有助于更好地了解不同氮水平下 NAe 的过程，从而制定明智的氮管理策略，以提高小麦和玉米的氮利用效率。玉米和小麦不同氮水平下DMe与开花期植株氮素状态的密切关系表明，潜在穗氮汇受植株花前氮源供应能力的控制。因此，开花前植物 N 状态对于量化潜在的穗 N 汇势在必行。这是首次尝试使用穗 %Nc 曲线研究 NAe 的 N 源汇比，并强调了开花前植物 N 状态对 NAe 的影响。研究结果将有助于更好地了解不同氮水平下 NAe 的过程，从而制定明智的氮管理策略，以提高小麦和玉米的氮利用效率。玉米和小麦不同氮水平下DMe与开花期植株氮素状态的密切关系表明，潜在穗氮汇受植株花前氮源供应能力的控制。因此，开花前植物 N 状态对于量化潜在的穗 N 汇势在必行。这是首次尝试使用穗 %Nc 曲线研究 NAe 的 N 源汇比，并强调了开花前植物 N 状态对 NAe 的影响。研究结果将有助于更好地了解不同氮水平下 NAe 的过程，从而制定明智的氮管理策略，以提高小麦和玉米的氮利用效率。开花前植物 N 状态对于量化潜在的穗 N 汇势在必行。这是首次尝试使用穗 %Nc 曲线研究 NAe 的 N 源汇比，并强调了开花前植物 N 状态对 NAe 的影响。研究结果将有助于更好地了解不同氮水平下 NAe 的过程，从而制定明智的氮管理策略，以提高小麦和玉米的氮利用效率。开花前植物 N 状态对于量化潜在的穗 N 汇势在必行。这是首次尝试使用穗 %Nc 曲线研究 NAe 的 N 源汇比，并强调了开花前植物 N 状态对 NAe 的影响。研究结果将有助于更好地了解不同氮水平下 NAe 的过程，从而制定明智的氮管理策略，以提高小麦和玉米的氮利用效率。