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生物质炭是生物质(秸秆、木材等)在完全或部分缺氧的情况下经热解炭化产生的一类高度芳香化难溶性固态物质。生物质炭施入土壤能够改善土壤性质和提高作物产量,并同时降低温室气体排放。本试验于2011年在四川省广汉市西高镇生物质炭定位试验点(成立于2010年)内进行,在已有试验布置基础上研究了不同氮素条件(0和240kg N·hm-2)下,不同用量生物质炭(0、20和40t·hm-2)对土壤性质、水稻产量及温室气体排放的后效应,并结合第一年试验观测数据综合评价了生物质炭对土壤性质、水稻产量及温室气体排放的持续影响。主要研究结果如下：(1)不同氮素条件下,生物质炭对次年土壤性质的影响：无论是否施用氮肥,生物质炭均提高了次年土壤有机碳、全氮和pH并同时降低了土壤容重和硝态氮含量,且随着生物质炭施用量的增加这种效应呈增加趋势。生物质炭对次年土壤溶解性有机碳、微生物碳氮和硝化活性的影响因施氮与否而异。在无氮肥条件下,不同用量生物质炭对冷水浸提有机碳和热水浸提有机碳均没有显著影响,较低用量(20t·hm-2)生物质炭显著提高了土壤硝化活性,而高用量(40t·hm-2)的生物质炭显著降低了土壤微生物量碳和微生物量氮；在氮肥存在条件下,40t·hm-2生物质炭显著增加了土壤冷水浸提有机碳和土壤微生物量碳含量,但却显著降低了土壤硝化活性,20t·hm-2生物质炭提高了热水浸提有机碳,而不同用量生物质炭对微生物量氮均没有显著影响。(2)不同氮素条件下,生物质炭对次年水稻产量及其构成因子的影响：在无氮肥存在下,生物质炭减少了水稻分蘖和有效穗数,同时降低了水稻株高,但对每穗粒数、籽粒结实率、千粒重和水稻产量均没有显著影响；而在氮肥存在条件下,生物质炭有减少水稻无效分蘖的效应,但对水稻产量及其构成因子均没有显著影响。(3)生物质炭对次年土壤温室气体排放的影响：在无氮肥存在下,不同用量(20和40t·hm-2)生物质炭对CH4和CO2排放均没有显著影响,但却显著降低土壤N2O的排放,下降幅度为73.7%和77.0%；而在氮肥存在条件下,较低用量(20t·hm-2)的生物质炭显著提高了土壤CO2的排放,而高用量(40t·hm-2)的生物质炭却显著提高了土壤CH4排放,同时土壤N2O排放随着生物质炭用量的增加呈显著下降趋势。对于CH4和N2O排放的温室效应(GWP)和温室气体排放强度(GHGI)而言,在无氮肥存在下,不同用量生物质炭均显著降低了GWP和GHGI,而在氮肥存在条件下,仅高用量生物质炭(40t·hm-2)显著降低了GWP和GHGI。(4)生物质炭对土壤性质、水稻产量和温室气体排放的持续效应：在连续两年内,生物质炭对提高土壤有机碳、全氮具有稳定的持续效应,但生物质炭对土壤pH和土壤容重因氮肥水平而异,在无氮条件下,生物质炭对提高土壤pH和降低土壤容重具有稳定的持续效应,而在氮肥存在条件下,20t·hm-2用量的生物质炭提高土壤pH的效应呈减弱趋势,同时40t·hm2用量的生物质炭降低土壤容重的效应呈增强趋势。连续两年内,生物质炭对水稻产量的持续影响因氮肥水平和生物质炭用量不同而有所差异,在无氮肥存在下,20t·hm2的生物质炭用量对稳定水稻产量具有持续性,而40t·hm2的生物质炭用量对稳定水稻产量的效应随年限延长呈显著减弱趋势,而在氮肥存在条件下,不同用量的生物质炭对稳定水稻产量均具有持续性。对于温室气体而言,在无氮肥条件下,生物质炭提高土壤CH4和CO2排放的效应呈减弱趋势,而降低土壤N2O排放的效应呈增强趋势；在氮肥存在条件下,生物质炭提高了次年土壤CH4和CO2的排放,而对降低N2O排放的效应具有稳定的持续性。对于CH4和N2O排放的综合效应而言,在连续两年内,氮肥配施下高用量生物质炭(40t·hm-1)降低温室气体排放强度的效应具有稳定的持续性。