包膜控释氮肥能够调控氮素的释放，减少氮素损失，提高氮素利用率。秸秆生物炭是在缺氧低温条件制成的碳化物质，具有较强的稳定性和吸附性。本项目采用小麦—玉米盆栽试验，通过控释肥减氮30%、50%和添加生物炭，以普通尿素和秸秆还田为对照，系统研究了控释氮肥和生物炭对小麦—玉米产量、养分吸收利用及土壤酶活性的影响，为控释氮肥和生物炭对土壤性质和作物产量的长期效应提供科学依据。主要研究结果如下：1.添加生物炭显著提高了小麦—玉米土壤的pH值；施用控释氮肥显著提高了土壤电导率。添加生物炭显著提高了小麦土壤有机碳的含量，对第一季玉米成熟期土壤有机碳含量影响不显著。2.控释氮肥处理显著提高了小麦土壤中NO3--N和NH4+-N含量，对玉米土壤中NO3--N含量影响不显著，显著提高了土壤中NH4+-N含量。尿素+生物炭处理显著提高了NH4+-N含量。尿素+秸秆还田处理显著提高了小麦—玉米土壤有效磷含量，添加生物炭显著提高了小麦—玉米土壤中速效钾的含量。3.控释氮肥施用显著提高了小麦旗叶叶绿素含量和光合速率。控释氮肥和减氮30%控释氮肥施用玉米穗位叶叶绿素含量显著提高，且促进了玉米穗位叶叶片的光合速率。控释氮肥施用显著提高了小麦茎粗和穗粒数，提高了玉米百粒重、穗粗、穗长及茎粗。4.第一季小麦，控释氮肥和尿素+生物炭处理显著提高了籽粒氮含量，尿素+生物炭和尿素+秸秆还田处理显著提高了籽粒中钾含量，控释氮肥显著提高了秸秆氮含量。第二季小麦，尿素+秸秆还田显著提高了籽粒中氮素含量，控释氮肥及其减氮30%和尿素+秸秆还田显著提高了秸秆中氮素含量，控释氮肥秸秆磷含量显著提高13.14%~80.66%。第一季玉米，控释氮肥显著提高了籽粒中氮含量，显著提高了叶片中N的含量。尿素+生物炭处理显著提高了玉米籽粒、茎、叶片及穗轴中K含量。5.第一季小麦，施用控释氮肥籽粒产量显著提高10.66%~40.66%，氮素吸收总量显著提高18.27%~30.90%。第二季小麦，施用控释氮肥、生物炭和秸秆还田较其他施氮处理籽粒显著增产4.67%~13.77%；尿素+生物炭处理和控释氮肥处理促进了氮、磷的吸收，显著提高了氮、磷的吸收总量；尿素+生物炭处理钾累积显著提高13.21%~150.00%。第一季玉米，尿素+秸秆还田、控释氮肥及减氮30%较推荐施氮量尿素处理籽粒产量分别提高27.24%，46.62%和22.12%，控释氮肥氮素吸收总量较其他处理显著提高30.77%~283.87%。在第二季玉米，控释氮肥较等氮量尿素、生物炭及秸秆还田处理籽粒产量分别显著提高36.68%，21.81%和11.10%，控释肥减氮30%和50%、尿素+生物炭和尿素+秸秆还田处理产量较推荐施氮量尿素处理显著提高10.88%~18.72%。6.控释氮肥施用显著提高了氮素利用率，添加生物炭和秸秆还田对小麦—玉米氮素利用率影响不显著。7.秸秆还田显著提高了小麦—玉米土壤脱氢酶活性和小麦土壤过氧化氢酶活性，不同处理玉米土壤过氧化氢酶活性差异不显著；生物炭施用显著抑制了小麦土壤过氧化氢酶活性和玉米土壤脱氢酶活性。生物炭和秸秆还田配施尿素显著提高了小麦土壤脲酶活性，较推荐施氮量尿素处理分别显著提高22.51%~72.40%和13.93%~49.73%；尿素+秸秆还田及控释氮肥处理显著提高了玉米土壤脲酶活性和中性磷酸酶活性。