我国水稻氮肥施用量大、利用效率低是一个突出问题，这不仅造成资源浪费，经济效益下降，而且造成环境污染。因此，研究协同提高水稻产量和氮肥利用效率的栽培调控途径及其机制，对于实现水稻绿色丰产、提高效益和保护环境均有十分重要的意义。为此，本研究以两个超级稻品种籼粳杂交稻甬优2640和常规粳稻武运粳24号为材料，设置了氮空白区、当地常规（对照）、减氮、增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培、施硅锌肥以及施蚯蚓粪等9种栽培措施，分析栽培措施对水稻生长发育、冠层光合生理指标、根系生理特性、产量及其构成因素的影响，以期阐明超级稻氮素高效利用的栽培调控途径和生理机制。主要研究结果如下:　　1、水稻产量和群体生长发育特性　　甬优2640在增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培、施硅锌肥以及施蚯蚓粪栽培措施的产量分别为11.58t hm-2、12.27t hm-2、12.91t hm-2、13.20t hm-2、13.77t hm-2和11.63t hm-2。分别较当地常规栽培（对照）的产量增加7.42％、13.82％、19.76％、22.45％、27.74％和7.88％。武运粳24号在增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培、施硅锌肥以及施蚯蚓粪栽培措施的产量分别为9.53thm-2、10.54t hm-2、10.91t hm-2、11.04t hm-2、11.81t hm-2和9.59t hm-2，分别较当地常规栽培的产量增加3.59％、14.57％、18.59％、20.00％、28.37％和4.24％。　　与当地常规栽培相比，甬优2640在增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培、施硅锌肥以及施蚯蚓粪栽培措施的茎蘖成穗率提高了1.83％-10.34％、茎中非结构性碳水化合物(NSC)对产量的贡献率提高了10.63％-71.20％，抽穗后地上部干物质重增加了5.19％-24.99％、叶面积指数增加了5.35％-22.18％、有效叶面积率增加了3.60％-9.31％、高效叶面积率增加了2.87％-8.99％，冠层光合速率和粒叶比也均显著增加。武运粳24号在增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培、施硅锌肥以及施蚯蚓粪栽培措施的茎蘖成穗率提高了2.08％-7.71％、茎中NSC对产量的贡献率提高了19.76％-70.36％，抽穗后地上部干物质重增加了2.81％-26.54％、叶面积指数增加了7.19％-28.44％、有效叶面积率增加了3.52％-6.58％、高效叶面积率增加了3.79％-9.25％,冠层光合速率和粒叶比均显著增加。说明通过栽培措施的改进，可以提高群体质量，优化源库关系，进而提高产量。　　2、氮肥利用率　　栽培措施的改进提高了氮肥利用率各指标。以氮肥农学利用率为例，甬优2640在增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培、施硅锌肥以及施蚯蚓粪栽培措施下，其值分别为18.33kg kg-1、20.89kg kg-1、23.26kg kg-1、24.33kg kg-1、19.83kg kg-1、18.52kg kg-1,分别较当地常规栽培增加32.54％、51.05％、68.19％、75.92％、43.38％和33.91％。武运粳24号在增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培、施硅锌肥以及施蚯蚓粪栽培措施下，其值分别为:14.26kg kg-1、18kg kg-1、19.37kg kg-1、19.85kg kg-1、17.03kg kg-1、14.48kg kg-1，分别较当地常规栽培增加21.57％、53.45％、65.13％、69.22％、45.18％和23.44％。两品种在增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培、施硅锌肥和蚯蚓粪栽培措施的氮肥生理利用效率、氮肥吸收利用率和氮肥偏生产力均显著高于当地常规栽培。其中以深翻栽培和增施饼肥的增产增效尤为显著。这两种栽培措施均采用了增密减氮、前氮后移和精确灌溉等栽培措施。因此，土壤深翻或增施饼肥结合增密减氮、前氮后移和精确灌溉可以协同提高水稻产量和氮肥利用效率。　　3、冠层光、氮分布与生化机制　　与常规栽培相比，增密减氮、精确灌溉、增施饼肥和深翻栽培等方式具有较小的冠层光衰减系数(KL），较大的冠层氮素衰减系数(KN）和KN/KL，可以较好地协调冠层光与氮素的分布，提高冠层上、中、下叶层光合能力，增加根系氧化活力和细胞分裂素在剑叶中的积累，增强上部叶片氮代谢酶活性，进而较好地调控氮素在冠层内转运和分配，协调冠层光氮匹配，增加冠层氮素光合效率。