水稻是我国重要粮食作物,其产量对粮食安全的保障具有重要作用。稻田中氮素流失严重,控释氮肥因其肥料释放的可控性是管理水稻氮肥的重要途径。但其在水稻上的应用效果受到水稻类型、土壤性质、施肥方式等因素的影响,导致控释氮肥的应用效果参差不齐。因此,本研究收集我国近30年包膜控释肥料的稻田试验数据,以Meta分析技术开展控释氮肥在水稻上的应用效果分析,主要因子包括土壤性质（p H、质地、全氮、有机质）、气候因素（年平均温度、年平均降雨量）、水稻类型（早稻、中稻、晚稻、双季稻）以及控释肥料性质（施肥量、施肥次数、掺混比例、控释期）等四方面;同时,以聚合物包膜控释氮肥为材料,即水基聚合物包膜尿素（WU）、树脂聚合物包膜尿素（PU）和FeIII-单宁酸纳米改性水基聚合物包膜尿素（NWU）,开展控释氮肥对水稻生长影响的实证研究,以验证Meta分析的结果。以期明确控释氮肥对我国水稻农学和环境效益的影响效果以及对各个指标的关键影响因素,为科学施用控释氮肥提供理论依据。结果表明如下:（1）Meta分析表明,控释氮肥促进水稻产量,减少稻田氮素损失。控释氮肥较常规氮肥相比,显著提高了3.92%的水稻产量、5.83%的氮吸收总量以及26.3%的氮肥利用率;控释氮肥显著抑制了NH3挥发、N2O排放、CH4排放、淋溶和径流,分别降低73.4%、24.9%、9.43%、30.1%和84.4%;释放期大于120 d的控释肥料对水稻增产效果最好,增产率为9.57%。该研究通过梳理控释氮肥对水稻生产的影响因子,得出在不减氮,控释期大于120 d时,一次基施控释氮肥对水稻产量提升最为有利;在控释氮比例为100%时,一次基施控释氮肥对稻田径流减少最为有利。对于早稻,在施氮量为150-200 kg·hm-2、施氮次数为1次时,控释氮肥减少NH3挥发最为有利。对于晚稻,控释氮比例为100%、施氮次数为1次时,控释氮肥减少NH3挥发最为有利。（2）实证研究证明,控释氮肥对晚稻产量有促进作用,但其促进作用受到控释氮肥性质的影响。3种控释氮肥的增产效果表现为:PU＞NWU＞WU。与等氮量普通尿素（U）相比,在常规施氮量和减氮1/3的情况下,一次性基施PU分别显著提高了14.5%和13.9%的晚稻产量。一次性基施NWU在常规施氮量和减氮1/3的情况下,分别比与其相同施氮量下的尿素处理提高了9.0%和10.6%的晚稻产量。与常规施氮量U处理相比,减氮1/3施用PU和NWU能够维持晚稻产量,PU甚至增加了3.1%的产量。与等氮量U处理相比,一次性基施WU能够保持同等的生产力。NWU和PU均提高了氮肥利用率、农学利用率和累积作物氮吸收,而WU表现不显著。施用聚合物包膜尿素对晚稻的氮肥生理利用率几乎没有较好的效果。实证研究证明,一次基施PU和NWU有利于减少稻田氮素损失,而WU的减排效果并不理想。PU减少NH3排放的效果较好,使NH3挥发日通量维持在较低的水平。NWU的氨挥发日通量峰值低于WU,并且峰值出现的时间晚于WU。PU降低N2O排放峰值的效果较好,比U、WU和NWU都低。N2O排放损失量相对较低,各聚合物包膜尿素处理之间的N2O损失量没有表现出显著差异。稻田淋溶过程中,矿物氮主要是以NO3--N的形式浸出损失,NWU和PU均减少了淋溶氮的损失,相对于常规施肥,NWU和PU均差异不显著。稻田径流过程中,矿物氮主要是以NH4+-N的形式径流损失,NWU的径流氮损失显著低于U、WU和PU。该研究可以得出释放曲线为S型的控释氮肥在增产和减排方面的效果表现更优。（3）通过结合Meta分析和实证研究结果,对长江中下游晚稻推荐施用控释氮肥参数为:针对产量方面,在不减氮时,选用控释期大于120 d和释放曲线为S型的控释氮肥;针对减排方面,在控释氮比例为100%时,一次性基施释放曲线为S型的控释氮肥。