El objetivo de este estudio fue verificar la aplicabilidad de la curva de dilución de la concentración crítica de nitrógeno (Nc) en trigo cultivado bajo diferentes condiciones de riego en el campo, y discutir la viabilidad de utilizar el índice de nutrición de N (NNI) para optimizar la aplicación de fertilizantes de N. Las variedades de trigo de alto rendimiento y medio contenido de proteínas Zhoumai 27 y Zhoumai 22 se utilizaron en experimentos de campo en dos ubicaciones diferentes (Zhengzhou y Shangshui) en Huang-Huai, China. Las plantas se cultivaron bajo condiciones de secano y riego, con cinco tasas de aplicación de N. Se construyeron modelos de Nc de las hojas, tallos y planta entera, seguidos por el establecimiento de un modelo de NNI y un modelo de déficit acumulativo de N (N). Como informaron investigaciones anteriores, nuestros resultados también mostraron que la concentración crítica de N y la biomasa formaron una relación de función de potencia (N = aDW). Cuando la biomasa era la misma, la concentración crítica de N fue mayor bajo riego que bajo tratamiento de secano. Mientras tanto, la precisión de ajuste (R) del modelo de Nc también fue mayor bajo riego que bajo tratamiento de secano en ambos sitios, y fue mayor en los tallos y planta entera. El NNI calculado utilizando el modelo de Nc aumentó con la aplicación creciente de N, reflejando deficiencia de N. Además, hubo una correlación lineal negativa significativa entre NNI y N, y ambos índices podrían modelarse uniformemente entre ubicaciones y tratamientos de agua. La precisión del modelo de N fue mayor en la planta entera, seguida por las hojas y tallos. Los modelos construidos en este documento proporcionan una base teórica para la gestión precisa de la aplicación de fertilizantes de N en la producción de trigo.