针对陕南烟区烤烟生产中的水氮供应匹配性,以云烟99为材料,研究了3种土壤水分条件W1(土壤相对含水量75%~85%)、W2(土壤相对含水量55%~65%)、W3(土壤相对含水量35%~45%)与3种施氮量N1(4 g.株_-1^{)、N2(5 g.株}_-1^{)、N3(6 g.株_-1})双因素完全组合的9个水氮互作处理对烤烟烟碱含量、烟碱合成途径关键酶活性及代谢产物含量的影响。结果表明,施氮量对烟碱合成的作用效果因土壤相对含水量不同而有所差异。移栽后85天,与W3N1处理相比,W3N2、W3N3处理的中部叶烟碱含量分别增加37.2%、56.6%。烟碱含量以W1N1处理较低。不同施氮处理下精氨酸脱羧酶(ADC)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)活性(移栽后51天)在W2条件下差异显著,与W2N1处理相比,W2N2、W2N3处理的ADC活性分别提高10.7%、21.1%,ODC活性分别提高17.6%、28.6%。通过代谢组学手段对烟碱含量差异较大的W1N1、W2N3处理进行根部差异代谢物分析,结果表明差异代谢物在氨基酰基tRNA生物合成途径、ABC转运器通路、氨基酸生物合成途径及嘌呤代谢中显著富集,烟碱合成途径代谢产物存在显著差异,其中天冬氨酸、精氨酸含量与烟碱含量呈显著正相关。