提高水稻氮素利用效率是优质、高效、生态、安全作物生产急需解决的重要问题。选用氮素高效基因型和合理的氮肥调控是目前提高水稻氮素利用效率的有效途径。本研究在南方稻区生态条件下，以30个代表性籼型水稻品种(组合)为基础，系统研究了水稻氮素吸收、利用的基因型差异及氮肥运筹与高效硅肥对水稻氮素利用效率的影响，明确了水稻氮素利用效率的改良潜力、生理机制及栽培调控途径。 不同水稻品种的氮素吸收总量、氮素生产效率、氮素农艺效率、氮素运转效率、氮素收获指数和氮素回收效率存在显著或极显著的差异，水稻氮素吸收与利用效率具有较大的基因型潜力。不同类型品种的氮素吸收、利用效率不同，生育期较长的基因型具有较高的氮素吸收效率、氮素生产效率以及氮素农艺效率；杂交稻具有较高的氮素生产效率、氮素农艺效率、氮素回收效率和氮素收获指数。发现同一基因型的不同氮素吸收与利用效率指标及同一基因型同一氮素利用效率指标在早晚季的排序相差较大，因此提出了对氮素吸收与利用效率经标准化转换后进行排序的综合评价方法，并建立和采用吻合系数来评价各基因型早晚季氮素吸收与利用效率排序的吻合度。 提出了水稻植株N、P、K、Si积累平衡的评价指标—养分平衡指数和养分偏离系数，实现了对水稻体内养分平衡的定量表达，并分析了基因型氮素积累与N、P、K、Si积累及其平衡的关系。发现水稻基因型氮素积累量随磷、钾和硅素积累量的增加而极显著地增加，基因型氮素干物质生产效率随养分平衡指数增加而显著增加，随养分偏离系数增加而显著降低，但养分平衡指数和养分偏离系数与氮素积累量的相关不显著，表明养分平衡显著地影响水稻品种的氮素利用效率，但不影响品种对氮素的吸收。 解析了水稻总氮素积累与不同形态氮素积累及功能叶氮素积累的关系。水稻植株各形态氮素中，蛋白氮约占植株总氮素的74.27％～87.14％，水稻植株氮素含量和积累量与植株蛋白氮含量和积累量呈极显著的正相关。在各非结构性氮素形态中，叶片游离氨基酸、叶绿素含量与植株氮素含量和氮素干物质生产效率呈极显著或显著相关，而类胡萝卜素和叶鞘硝态氮与植株氮素吸收利用没有表现出明显的相关。水稻的氮素干物质生产效率还与各形态氮素的相对含量有关，抽穗前植株保持相对较高的游离氨基酸、叶绿素、类胡萝卜素和硝态氮含量，而抽穗后保持相对较低的含量有利于提高氮素利用效率。功能叶氮素积累特性对总氮素吸收利用产生重要影响，单个叶片氮素积累量在全生育期与总氮素吸收利用呈极显著或显著相关；幼穗分化期、抽穗期和灌浆期功能叶氮素分配比率分别与氮素积累量和氮素干物质生产效率呈极显著或显著相关；生育后期功能叶叶片和叶鞘氮素分配比与氮素干物质生产效率呈极显著或显著水稻品种氨素吸收利用效率的生理生态特征及调控研究负相关。 系统研究了肥料运筹对三类水稻品种氮素利用的调控效应以探讨水稻高效利用氮素的优化调控技术。结果表明，增加施氮量提高了水稻各生育期植株总氮和蛋白氮含量、功能叶片总氮、游离氨基酸和叶绿素含量及叶鞘总氮含量。随氮素积累总量增加，氮素的生产效率和收获指数下降。相同施氮量条件下，植株总氮和蛋白氮含量、功能叶片总氮、游离氨基酸和叶绿素含量及叶鞘总氮含量抽穗前随穗肥比率增加而降低，抽穗后随穗肥比率增加而提高，因此增加稳肥比率提高了氮素回收效率、氮素积累总量和氮素运转效率，降低了氮素的生产效率。高效硅肥提高了叶片转氨酶和籽粒淀粉分支酶活性，从而促进了水稻对氮素的吸收，但是其氮素干物质生产效率却随氮素积累量的增加而降低。增加施氮量、增加穗肥比率和高效硅肥在促进水稻氮素吸收和降低氮素干物质生产效率上的效应表现一致。 阐明了氮素利用效率不同的三类水稻品种的C、N代谢差异及其与氮素调控的关系。研究表明，八桂香籽粒淀粉积累能力最强，籽粒可溶性糖积累能力居中，叶鞘可溶性糖和淀粉及植株可溶性糖和淀粉积累能力最弱；金优253籽粒可溶性糖和淀粉、叶鞘可溶性糖和淀粉及植株可溶性糖积累能力居中，植株淀粉积累能力最强；两优培九籽粒可溶性糖、叶鞘可溶性糖和淀粉及植株可溶性糖积累能力最强，籽粒淀粉积累能力最弱，植株淀粉积累能力居中。叶片硝酸还原酶活性以八桂香最高，金优253次之，两优培九最低。灌浆期和成熟期籽粒平均Q酶活性以金优253最高，八桂香次之，两优培九最低。施氮量和穗肥比率对C、N代谢的影响因品种而异。高氮水平下，金优253植株、叶鞘和籽粒可溶性糖和淀粉积累量下降，两优培九植株、叶鞘可溶性糖和八桂香植株淀粉积累量增加，其余器官可溶性糖和淀粉积累量下降。增加施氮量提高了三品种时鞘淀粉酶和叶片转氨酶、金优253和两优培九籽粒Q酶、八桂香和金优253叶片硝酸还原酶活性，但降低了八桂香籽粒Q酶和两优培九叶片硝酸还原酶活性。增加穗肥比率，八桂香和两优培九植株、金优253和两优培九叶鞘、八桂香和金优253籽粒可溶性糖及两优培九植株淀粉积累量增加，其余器官可溶性糖和淀粉积累量下降。增加穗肥?