水稻高氮稀植栽培存在投入高、产量不稳定及氮肥利用率低等问题,而低氮密植栽培有兼顾产量和氮肥利用率与节省肥料支出的优点,为探明低氮密植对机插双季稻生长和产量的影响,进而为低氮密植栽培模式的推广提供理论依据,本研究在大田试验条件下,采用裂区设计,以杂交稻株两优819和常规稻中嘉早17为早稻材料,以杂交稻泰优390和常规稻湘晚籼13为晚稻材料,设置不施氮常密(0 kg N/hm~2,28.57万穴/hm~2)、不施氮高密(0 N/hm~2,36.36万穴/hm~2)、低氮高密(120 kg N/hm~2,36.36万穴/hm~2)、常氮常密(150 kg N/hm~2,28.57万穴/hm~2)4种氮肥密度处理,测定机插早晚稻分蘖动态、干物质累积量、叶面积指数、产量及其构成因素、旗叶叶绿素相对含量(SPAD值)、光合特征参数以及群体冠层结构特征等指标,并计算成穗率、群体生长率、光合势及氮肥利用率等指标。结果表明:1、相对于常氮常密处理,低氮高密处理下机插早晚稻个体干物质重下降,但群体干物质重及分蘖数、干物质阶段积累量、群体生长率、收获指数与穗后叶面积指数和光合势均等群体指标均保持不变或有所提高。2、相对于常氮常密处理,低氮高密处理下穗粒数、结实率和千粒重的变化较小,有效穗数变化较大,维持较高的有效穗数是低氮高密条件下保证早晚稻产量的重要条件,泰优39和湘晚籼13的有效穗数有所提高,中嘉早17的有效穗数也基本没有下降,因而三者的产量也没有下降,分别为9.01、8.77和7.53t/hm~2,常氮常密处理下三者产量分别为9.54、8.77和7.73t/hm~2;株两优819的有效穗数下降较多,其产量下降较明显,低氮高密与常氮常密处理下产量分别为7.23和8.19t/hm~2。3、相对于常氮常密处理,低氮高密处理下4个早晚稻品种的氮肥偏生产力显著提高,株两优819、中嘉早17和湘晚籼13的氮肥农学利用率和氮肥吸收利用率也均有不同程度的提高,而泰优390的氮肥农学利用率和氮肥吸收利用率有所下降,但差异不显著,这主要是因为不施氮处理的产量较高对差减法计算的氮肥农学利用率和吸收利用率带来误差造成的。4、相对于常氮常密处理,低氮高密处理下株两优819、中嘉早17和湘晚籼13在穗后的SPAD值、净光合速率、群体冠层特征等均无显著变化,泰优390抽穗后15d的SPAD值和抽穗期净光合速率显著下降,抽穗后15d的DIFN显著提高,但穗后的其他群体冠层结构特征无显著变化。5、综合考虑机插双季稻群体生长状况、产量及其构成因素、氮肥利用率以及光能利用的表现,减氮增密条件下四个水稻品种中除株两优819外,其余3个品种仍可保证原来的产量,说明在本试验条件下增密27.27%可弥补减氮20%造成的生长和产量损失,且提高了氮肥氮肥利用率。因此,低氮密植栽培模式值得推广,但要注意选择合适的作物品种和时间效应。6、本试验条件下的低氮密植栽培模式,中嘉早17和湘晚籼13的适宜性高于泰优390和株两优819,即常规稻的适宜性优于杂交稻。