稻田生态系统中,氮肥的供应是影响水稻高产、高效、高品质的主要调控因子,并对活性氮损失和农业面源污染有重要影响。持续减少化肥施用量,实现农业生产方式绿色转型是我国农业发展的迫切需求,研制适合水稻机械化栽培、一次性施用,匹配水稻绿色高效生产所需的肥料迫在眉睫。本试验于2020-2021年在江苏省扬州市广陵区沙头镇晨兴村张洪程院士创新基地进行,以江苏省大面积推广优质粳稻南粳9108为供试品种,设置了 6个肥料配方处理(不施肥处理（0N）、精确定量施肥（CK）、包膜控释尿素（CRU）、脲酶抑制剂+硝化抑制剂（UI+NI）、控释肥+脲酶抑制剂（CRU+UI）、控释肥+脲酶抑制剂+硝化抑制剂（CRU+UI+NI）和2个氮水平（常规施氮量（300 kg N hm-2）和减氮20%（240kgN hm-2））。通过前期筛选试验,选定UI品种NBPT（N-丁基硫代磷酰三胺）和NI品种Nitrapyrin（NP,2-氯-6-（三氯甲基）吡啶）,两种抑制剂的用量都为2.4kghm-2。CRU、CRU+UI及CRU+UI+NI处理中,氮肥为普通尿素与包膜控释尿素按4:6的比例混合使用。除CK外,其余肥料配方处理作基肥一次性施入。本试验研究了一次性施肥配方及氮肥减施对水稻生长发育、产量及其构成因素和氮素吸收利用的影响,并对水稻关键生育期土壤耕层氮素供应及收获后土壤剖面氮素残留进行了研究。通过以上研究,探明了不同肥料配方对土壤无机氮含量、水稻生长、产量的影响差异,筛选出减少肥料用量、优化作物氮素吸收利用,同时能节约劳动力、减少环境污染的绿色、高产、高效肥料配方。本研究主要结果如下:1.土壤耕层无机氮含量在减氮水平下较低,并且土壤NH4+-N和NO3--N的含量波动与施肥和土壤氧气状况有关。CK处理中,NH4+-N含量因基肥和分蘖肥,在水稻移栽后30-40 d内显著提高,之后随水稻的生长逐渐降低。由于追施穗肥,CK处理的NO3--N含量在移栽后60-80 d显著升高,随后又显著降低。UI+NI处理下,土壤NH4+-N含量在水稻移栽0-20 d内显著高于其他肥料处理,但因其仅具备生物抑制性,在尿素大量投入的情况下,底物浓度过高,抑制效果降低,在移栽后30 d后,土壤NH4+-N含量迅速降低,在水稻生育中后期NH4+-N含量一直处于较低水平。同时,该处理的NO3--N含量也一直处于较低水平,成熟期剖面残留量也较低,该处理大部分氮素可能以氨挥发的形式损失,在水稻生育中、后期氮素供应水平都较低。CRU、CRU+UI及CRU+UI+NI处理中,NH4+-N含量在移栽后因基肥中配施的常规尿素分解有较快提高,但变化幅度较为稳定,在生育前、中期能维持一定的NH4+-N含量。由于UI和UI+NI的抑制作用,在移栽后50 d后,CRU+UI及CRU+UI+NI处理较CRU处理的NO3--N显著提高。说明包膜控释尿素与生物抑制剂的交互作用下,稻田中前期氮素损失进一步减少,有效保障了水稻中后期的吸氮需求。CRU+UI+NI处理中,成熟期的NO3--N含量更高,而且在成熟期土壤剖面中,耕层仍有较多的NO3--N残留。所有的肥料配方处理都较CK显著降低了土壤中20-100 cm深度的NO3--N残留。2.施氮量和肥料配方都显著影响水稻的产量。不同肥料配方处理中,施氮量的减少都不同程度降低了水稻产量,但影响幅度差异较大。CRU处理中,产量、构成因素在不同年份和施氮水平中,都与CK基本无显著差异,说明单独采用控释包膜尿素复混肥一次性基施可基本达到稳产。CRU+UI+NI处理每穗粒数最高,但因前期养分释放有限,影响水稻前期发苗,导致有效穗数较低,结实率也不高,最终产量较CRU+UI处理低。UI+NI处理的产量显著低于CK及其他肥料处理,其穗数、每穗粒数和结实率都较低,说明普通尿素配施抑制剂一次性基施不能保证产量稳定。同样施氮量条件下,CRU+UI处理的产量在两年中均最高,并在部分年份和氮水平中显著高于CK处理。从产量构成因素来看,产量的提高主要是因为有较高的有效穗数和结实率的同时,能保持稳定的每穗粒数和千粒重。而对比不同氮水平条件下,CRU+UI处理在减氮20%水平下仍可获得常规施氮量的CK处理同样的高产水平,说明CRU+UI处理可达到节本、减氮、省工的水稻高产生产。3.水稻拔节-抽穗期和抽穗-成熟期的干物质积累量与产量呈显著正相关。CRU、CRU+UI和CRU+UI+NI处理的干物质积累量在拔节期前显著低于CK。而在抽穗期和成熟期,CRU+UI处理的干物质积累量显著高于CK,并较CK有更高的收获指数。CRU和CRU+UI+NI处理的成熟期干物质积累量仍略低于CK处理。而UI+NI处理在水稻分蘖期和拔节期的干物质积累量较高,但抽穗后干物质积累量显著低于CK及其他肥料处理,故虽然产量较低,但收获指数较高。不同施肥处理中,CRU+UI处理在拔节期到成熟期的阶段干物质积累量均最高,为高产奠定基础。本试验中,CRU+UI处理在拔节期后有较高的群体生长率和净同化率,同时抽穗后的LAI、SPAD、光合势和净光合速率较高,高效叶面积率也高,而叶面积衰减率较低,有效延缓功能叶片的衰老,表明其光合生产能力高,保证了水稻抽穗后有较多的光合产物,为高产奠定基础。UI+NI处理在拔节期后的群体生长率和净同化率较低,抽穗期后的SPAD、光合势、净光合速率均显著低于CK及其他肥料处理,高效叶面积率最低,而叶面积衰减率最高,抽穗后光合物质生产能力较CK及其他肥料处理低,导致低产。CRU与CK处理的抽穗后群体生长率、净同化率和光合势都较低,剑叶SPAD值衰减较快,花后物质积累能力弱于CRU+UI 处理。4.水稻的氮积累量随施氮量减少而降低,不同肥料处理对水稻氮积累量和吸收速率的影响差异较大。CRU+UI处理在水稻生育前期的氮素积累量和吸收速率略低于CK,但仍能保持较大群体,其在抽穗期和成熟期的氮素积累量和吸收速率显著高于CK及其他肥料处理,NRE、NAE和NPFP也相应最高,其中,NRE显著高于CK处理。CRU处理中,抽穗期后氮素积累量略低于CK和CRU+UI处理,导致其最终的NRE和NAE略低于CK处理,或差异不显著。而CRU+UI+NI处理在分蘖期、拔节期及抽穗期氮积累量显著低于CK处理。其氮素积累比例和吸收速率在播种到分蘖期阶段最低,不利于水稻形成较高的群体。UI+NI处理在水稻播种到分蘖期、分蘖期到拔节期具有较高的阶段氮素积累量、阶段积累比例和氮素吸收速率,但在拔节期后,氮素积累量和积累比例均低于其他处理。说明该处理前期氮素积累量过高而后期不足。UI+NI处理的NRE、NAE、NPFP和NRG均最低。不同施氮水平下,NRE、NAE和NPFP均随着施氮量的减少而升高。本研究从土壤耕层无机氮动态、成熟期土壤剖面氮素残留、水稻的产量、物质积累和光合特性以及氮素吸收利用等各个方面,综合研究和分析了不同新型肥料配方在一次性基施条件下对水稻的影响。提出了包膜控释尿素加脲酶抑制剂造粒与常规尿素掺混的配方可在减氮、增产、省工的同时完成绿色、高效的水稻生产目标。