水稻富含生物活性成分,为世界上一半以上的人口提供能量和营养。在水稻生产中,氮素作用不可替代,是水稻种植外部投入成本的重要构成部分。氮肥过量施用增加了稻田氮素的流失风险,造成了农田生态环境质量下降等问题,加剧了生态环境的恶化。直接还田是在机械收获的同时将秸秆切碎抛洒,归还土壤,是当前秸秆还田利用的最主要方式。不仅提供了利用农作物秸秆的机会,而且能向农田归还氮磷钾等营养素,从而减少化肥施用量,提高肥料利用效率。本文以南粳9108为试验材料,小麦秸秆还田(还田量为7500 kg·hm2),设置常量施氮(270 kg·hm-2)和减量施氮(240 kg·hm-2)两种施氮水平,高比例基氮(基氮:分蘖氮:穗氮=5:2:3)和高比例分蘖氮(基氮:分蘖氮:穗氮=2:5:3)两种氮肥运筹模式,以不施氮为对照,研究麦秸全量还田下氮肥运筹对水稻生长、产量、氮素吸收利用及土壤养分状况、还田秸秆腐解与养分释放特征的影响。主要研究结果如下:1.麦秸全量还田下氮肥运筹对水稻生长的影响。氮肥运筹对水稻植株高度、茎蘖数和地上部生物量的影响,直到生育中后期才明显呈现。从孕穗期开始,各氮肥运筹处理水稻植株高度、茎蘖数、地上生物量加速增长,明显高于不施氮对照。施氮量适当减少(30kg·hm-2),两种氮肥运筹模式下水稻最终株高均没有降低;不同氮肥运筹处理间水稻各生育时期株高差异不大。常量施氮处理水稻生长前中期茎蘖数高于减量施氮处理,各氮肥运筹处理间水稻成熟期茎蘖数相当。氮肥运筹处理对水稻地上部生物量的增长具有促进作用,相同的施氮量下,高比例分蘖氮处理水稻各生育时期地上部生物量均高于高比例基氮处理,差异未达显著水平。2.麦秸全量还田下氮肥运筹对水稻产量及其构成因素的影响。施氮使水稻产量大幅提高,氮肥运筹处理产量显著高于不施氮对照,增幅高达33.97～40.08%,但各氮肥运筹处理间产量差异不显著。氮肥运筹处理间水稻有效穗数、每穗粒数、结实率均高于不施氮对照,分别较对照提高了 27.50～30.95%、25.27～27.30%、13.43～18.25%。与常量施氮相比,减量施氮处理水稻产量不但没有降低,反而略有增加,采用高比例分蘖氮运筹模式利于获得较高的水稻产量。3.秸秆全量还田下氮肥运筹对水稻氮素吸收利用的影响。麦秸全量还田下,两种氮肥运筹模式下减量施氮处理氮肥农学利用率、氮肥偏生产力和氮肥吸收利用率均高于常量施氮处理,而氮肥运筹模式对氮肥利用率的影响不大。水稻各器官(茎、叶、根、穗)氮含量随着水稻生育进程逐渐降低,氮肥运筹处理能够提高水稻各器官的氮含量;两种氮肥运筹模式下施氮量减少30kg·hm2,水稻各器官氮含量均有不同程度的降低。4.麦秸全量还田下氮肥运筹对稻田土壤养分的影响。麦秸全量还田下,氮肥运筹处理稻田土壤中的有机质、全氮、速效钾、碱解氮、速效磷含量总体上呈现随水稻生长逐渐降低的趋势,氮肥运筹处理可使上述土壤养分含量增加;相同氮肥运筹模式下,施氮量减少30 kg·hm-2,对土壤速效钾含量影响不大,土壤有机质、碱解氮含量却有所提高;水稻生长前中期,采用高比例分蘖氮运筹模式土壤全氮含量较高。5.还田麦秸腐解与养分释放特征。随着水稻生育进程的推进,还田麦秸干物质残留质量不断降低,腐解率逐渐上升。水稻各关键生育时期氮肥运筹处理和不施氮对照还田麦秸干物质残留质量较为接近,施氮量减少,还田麦秸腐解率下降。常量施氮、高比例基氮处理还田麦秸磷含量和水稻成熟期以前有机碳含量较高,减量施氮下还田麦秸钾含量高于常量施氮处理,减量施氮的同时采用高比例基氮模式则还田麦秸的氮含量相对较高。