به­منظور مطالعه اثر مقادیر مختلف کود نیتروژن و تراکم بوته بر عملکرد، صفات مورفولوژیکی، درصد و عملکرد پروتئین دانه سورگوم دانه­ای (رقم سیستان) آزمایشی به­صورت کرت­های خرد شده در قالب طرح بلوک­های کامل تصادفی با 3 تکرار در ایستگاه تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی زهک در سال 1392 انجام گردید. تیمارهای آزمایشی شامل: چهار سطح نیتروژن (صفر، 75، 150 و 225 کیلوگرم نیتروژن در هکتار) به‌عنوان فاکتور اصلی و چهار تراکم (12، 15، 25 و 50 بوته در مترمربع) به­عنوان فاکتور فرعی بودند. نتایج نشان داد که ارتفاع بوته، تعداد پنجه در بوته، قطر ساقه، طول و عرض پانیکول، مساحت برگ پرچم، درصد و عملکرد پروتئین دانه و عملکرد دانه به­طور معنی­داری تحت تأثیر سطوح کود نیتروژن و تراکم بوته قرار گرفت. هم‌چنین اثر متقابل نیتروژن و تراکم بوته بر تمامی صفات به‌جز ارتفاع بوته و تعداد برگ در ساقه اصلی معنی‌دار بود. مقایسه میانگین­ها نشان داد که، با افزایش مقدار کود مصرفی از صفر به 225 کیلوگرم نیتروژن در هکتار ارتفاع بوته، تعداد پنجه در بوته، قطر ساقه، تعداد برگ در ساقه اصلی و طول و عرض پانیکول به­ترتیب 9/8، 6/45، 1/67، 3/10، 6/58 و 117 درصد و مساحت برگ پرچم، عملکرد دانه و پروتئین به­ترتیب 13/2، 21/3 و 3/4 برابر افزایش یافت. هم‌چنین نتایج نشان داد که، با افزایش تراکم از 12 به 50 بوته در مترمربع ارتفاع بوته، عملکرد دانه و پروﺗﺌﯿﻦ دانه به­ترتیب 5/23، 7/76 و 4/69 درصد افزایش یافت؛ اما تعداد پنجه در بوته، قطر ساقه، طول و عرض پانیکول و مساحت برگ پرچم به­ترتیب 9/62، 5/37، 7/20، 6/23 و 5/32 درصد کاهش پیدا کرد. به­طورکلی براساس نتایج این تحقیق تیمار مصرف 225 کیلوگرم نیتروژن در هکتار و تراکم 50 بوته در مترمربع به­علت داشتن بیشترین عملکرد دانه و پروتئین دانه در واحد سطح برای کشت سورگوم دانه‌ای رقم سیستان در منطقه زابل پیشنهاد می­گردد.