紫花苜蓿产量高、再生性强,是一种优良的豆科牧草资源,同时紫花苜蓿茎叶富含氮和磷,又是优良的绿肥植物资源,目前有关紫花苜蓿作为绿肥在我国南方稻田中的应用鲜有报道。本研究选择长江中下游常用绿肥作物-蚕豆为对照,研究紫花苜蓿绿肥对水稻生长和稻田生态系统C、N、P的影响。结果表明:紫花苜蓿绿肥单独处理的水稻籽实产量与传统N肥处理之间无显著差异,但籽实磷含量、叶片磷含量和土壤速效磷含量显著提高（P<0.05）,苜蓿+N处理比N肥处理籽实产量提高8.21%～13.38%。通径分析表明紫花苜蓿绿肥通过增加叶片P的积累和转运促进叶片N的增产效果,缓解稻田磷缺乏对水稻生长的限制作用。紫花苜蓿绿肥有效提高了土壤中可利用磷（NaHCO₃-Pi、NaOH-Pi和NaHCO₃-Po）、主要酶活性（脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酯酶和β-葡萄糖苷酶）,以及水稻对磷的吸收和利用效率。因此,紫花苜蓿绿肥能够促进土壤中稳定态磷转化为活性磷,增加土壤可利用磷,从而提高水稻产量。土壤可利用磷的提高与土壤酶（包括脱氢酶、脲酶、酸性磷酸酯酶和β-葡萄糖苷酶）活性密切相关,土壤酶通过土壤可利用磷直接或间接作用于水稻产量。此外,与传统氮肥处理相比,CH4排放量在蚕豆+N和苜蓿+N处理下分别平均增加了50.77%和36.11%,N2O增加了30.70%和75.04%。蚕豆处理的净全球变暖潜力（Net Global Warming Potential,NGWP）和温室气体排放强度（Greenhouse Gas Intensity,GHGI）高于紫花苜蓿,紫花苜蓿有效提高了水稻的净系统碳收支（Net Ecosystem Carbon Budget,NECB）以及土壤碳储量,因此,紫花苜蓿绿肥显著提高了稻田生态系统的碳汇功能。