Para investigar el efecto de la aplicación de nitrógeno (N) en el metabolismo del carbono y el rendimiento de hojas de bandera y granos de trigo de primavera bajo riego por goteo en Xinjiang, se adoptó un diseño de zona dividida de 2020 a 2021, con trigo de gluten fuerte, Xinchun 37 (XC37), y trigo de gluten medio, Xinchun 6 (XC 6), como las principales zonas y diferentes tasas de aplicación de nitrógeno como subzonas. Se establecieron cuatro tasas de aplicación de nitrógeno de 0, 210, 255 y 300 kg·ha (CK2, B1, A1 y CK1, respectivamente) para analizar y comparar la respuesta del nitrógeno de la actividad enzimática clave, azúcar soluble y contenido de sacarosa y almidón en hojas de bandera y granos para controlar la formación del rendimiento. Los resultados mostraron que con el aumento en la aplicación de nitrógeno, las actividades de la sintasa de fosfato de sacarosa (SPS) y la sintasa de sacarosa (SS) en las hojas de bandera; las actividades de SS, pirofosforilasa de glucosa difosfato de adenosina (ADPG-PPasa), sintasa de almidón soluble (SSS), sintasa de almidón unida a gránulos (GBSS) y enzima de ramificación de almidón (SBE) en los granos; los contenidos de azúcar soluble y sacarosa en las hojas de bandera; y el rendimiento, todos aumentaron primero y luego disminuyeron. Existe una diferencia significativa entre A1 (255 kg·ha) y los tratamientos CK1 (300 kg·ha), B1 (210 kg·ha) y CK2 (0 kg·ha) bajo los indicadores mencionados anteriormente, con aumentos del 8-158%, 9-155%, 8-53%, 5-63%, 3-86%, 3-57%, 9-79%, 9-197% y 9-113%, así como niveles más altos de contenido de amilosa, amilopectina y almidón total que otros tratamientos en un 2-30%, 11-84% y 8-63%, respectivamente. Los análisis de correlación y regresión paso a paso indicaron una correlación positiva altamente significativa entre el rendimiento y el azúcar soluble y la sacarosa de las hojas de bandera y los granos, así como sus enzimas clave y almidón. Entre ellos, el azúcar soluble en los granos, la amilopectina y la sacarosa en los granos tienen el mayor impacto en el rendimiento de XC37, determinando el 85% de su rendimiento. SSS, azúcares solubles en los granos, amilopectina y SBE tienen el mayor impacto en el rendimiento de XC 6, determinando el 80% de su rendimiento. El almidón mostró una correlación positiva altamente significativa con ADPG-PPasa, SSS, GBSS y SBE. Hubo un efecto de interacción significativo entre la tasa de aplicación de nitrógeno y la variedad, con un mejor rendimiento observado en Xinchun 37 en comparación con Xinchun 6. Bajo condiciones de riego por goteo en áreas áridas, una aplicación de nitrógeno de 255 kg·ha puede regular eficazmente el metabolismo de la sacarosa a almidón en las hojas de bandera y los granos de trigo de primavera, lo que es beneficioso para la acumulación de almidón en los granos y la formación del rendimiento.