化肥投入量大、利用效率低是我国水稻生产上的严重问题。探究协同提高作物产量和养分利用效率的栽培途径,对发展水稻绿色生产有重要意义。为此,本研究以两个水稻品种籼/粳杂交稻甬优2640和常规粳稻武运粳24号为材料,设置氮空白区、当地常规(对照)、减氮、增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、土壤深翻、增氮增硅和施蚯蚓粪共9种栽培方式处理。通过分析各栽培方式对产量及构成因素,农艺生理性状、籽粒灌浆特性和养分吸收利用的影响,探明实现水稻高产与养分高效利用的栽培方式。主要结果如下:1、产量及构成因素与当地常规栽培(对照)相比,增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、土壤深翻、增氮增硅和施蚯蚓粪等改进的栽培方式均显著提高了水稻产量,甬优2640的产量分别较对照增加了 7.42%、13.82%、19.76%、22.45%、27.74%和 7.88%,武运粳24号的产量分别较对照增加了 3.59%、14.57%、18.59%、20%、28.37%和4.24%。总颖花量的增加是上述几种改进的栽培方式提高产量的主要原因。2、农艺生理性状与当地常规栽培相比,增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、土壤深翻、增氮增硅和施蚯蚓粪等改进的栽培方式提高了水稻茎蘖成穗率、粒叶比、有效和高效叶面积率、光合势、花后物质生产和茎与叶鞘中非结构性碳水化合物(NSC)及其运转率。表明改进的栽培措施改善了水稻群体质量。3、籽粒灌浆特性与当地常规栽培相比,精确灌溉、增施饼肥和增氮增硅等改进的栽培方式提高了籽粒灌浆速率和粒重,提高了蔗糖合酶、腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶、淀粉合成酶、淀粉分支酶活性,增加了灌浆前中期籽粒中玉米素+玉米素核苷、生长素、脱落酸、赤霉素等激素含量。说明精确灌溉、增施饼肥和增氮增硅等改进的栽培方式通过增强籽粒蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性和提高激素水平,促进籽粒灌浆。4、养分利用效率与当地常规栽培相比,增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、土壤深翻、增氮增硅和施蚯蚓粪等改进的栽培方式下提高了水稻氮肥利用效率。如改进的栽培方式的氮肥偏生产率(产量/施氮量),甬优2640较对照分别提高了 19.37%、26.47%、33.06%、36.57%、6.46%和19.87%,武运粳24号较对照分别提高了15.10%、27.29%、31.75%、33.32%、6.98%和 15.8%。两品种在上述几种改进的栽培方式下的氮、磷、钾肥产谷利用率、产谷吸收量、元素运转量及运转率均显著高于当地常规,尤以精确灌溉、增施饼肥和土壤深翻的增幅更大。说明通过改进栽培方式可以有效提高作物产量和养分利用效率。综上,改进栽培方式可协同提高水稻产量和养分利用效率,精确灌溉、增施饼肥、土壤深翻和增氮增硅等方式的效果更明显。水稻群体质量的改善、籽粒中激素含量的增加及蔗糖-淀粉合成途径关键酶活性的提高是栽培方式改进后获取高产与养分高效利用的重要农艺与生理基础。