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水稻是我国主要的粮食作物之一,水稻的高产稳产对粮食安全十分关键。粮食产量的增加约有30%-50%归功于化学肥料的施用,其中又以化学氮肥的贡献最为显著。国际上公认的施氮量(N)上限为225 kg/ha,氮肥利用率达到46%～68%；而我国单季作物的氮肥施用量已超过250 kg/ha,氮肥的当季利用率只有30%-35%,明显低于国际平均水平,过量施用化学氮肥已成为最突出的环境问题之一。有机肥料养分的循环利用不仅可替代部分化学氮肥,而且对建立环境友好的施肥技术体系具有重要的现实意义。本论文研究了室内模拟试验条件下有机肥配施化学氮肥对土壤中氮素形态转化及其与氨挥发损失的关系,田间稻-稻轮作试验条件下,有机肥配施化学氮肥对双季稻生长和氮肥利用率的影响。取得以下主要结果：1.不同施肥处理(不施肥处理CK、尿素氮处理T1、20%有机肥氮+80%尿素氮T2、20%有机肥氮+64%尿素氮T3)水稻土模拟试验结果表明,T2和T3处理的水稻土水溶性总氮、水溶性铵氮、KC1提取态铵氮、交换态铵氮含量明显或显著(P<0.05)低于尿素氮处理(T1),且水溶性总氮、水溶性铵氮、KCl提取态铵氮和交换态铵氮彼此之间呈极显著(P<0.01)正相关;T2和T3处理的水稻土累积氨挥发量均极显著(P<0.01)低于尿素氮处理(T1),减施氮肥处理(T3)的累积氨挥发量极显著(P<0.01)低于T2处理,说明有机肥配施化学氮肥可以减少水稻土中氨挥发的损失；氨挥发速率峰值与土壤水溶性铵氮和交换态铵氮含量呈极显著(P<0.01)线性相关,江西水稻土和湖北水稻土的水溶性铵氮回归系数分别为0.0233和0.0133,交换态铵氮回归系数分别为0.0062和0.0003,交换态铵氮对氨挥发的效应明显小于水溶性铵氮,在相同施氮量条件下,氮素以交换态铵氮存在时可降低氨挥发速率,从培肥的角度应采用相应的技术措施提高土壤CEC和保肥性能。2.不同施肥处理(不施肥处理CK、尿素氮处理T1、20%有机肥氮+80%尿素氮T2、20%有机肥氮+64%尿素氮T3)旱地土壤模拟试验结果表明,T2和T3处理的旱地土壤水溶性总氮和水溶性硝氮含量显著(P<0.05)低于T1处理(除第2天取样外),且水溶性硝氮与水溶性总氮呈极显著(P<0.01)正相关,与水溶性铵氮、提取态铵氮、交换态铵氮呈极显著(P<0.01)负相关;T2和T3处理的旱地土壤累积氨挥发量均极显著(P<0.01)低于尿素氮处理(T1),减施氮肥处理(T3)的累积氨挥发量极显著(P<0.01)低于T2处理,说明有机肥配施化学氮肥可以减少旱地土壤中氨挥发的损失；氨挥发速率峰值与土壤水溶性铵氮和交换态铵氮含量呈极显著(P<0.01)线性相关,潮土和黑土的水溶性铵氮回归系数分别为0.0207和0.0045,交换态铵氮回归系数分别为0.0108和0.0017,旱地土壤交换态铵氮对氨挥发的效应也明显小于水溶性铵氮,在相同施氮量条件下,旱地土壤中氮素以交换态铵氮存在时一定程度上可降低氨挥发速率,对培肥地力、提高土壤保肥性能具有实际指导意义。3.不同施肥处理(不施肥处理CK、施磷钾处理PK、常规施肥处理FP(N)、单施有机肥处理M(20%N)、20%有机肥+80%化肥的高产高效施肥处理CM(N)、20%有机肥+64%化肥的氮高效施肥处理CM(-N))田间早稻试验结果表明,早稻分蘖始期CM(N)处理的土壤水溶性硝氮、水溶性铵氮、水溶性总氮、提取态铵氮、交换态铵氮和碱解氮含量显著(P<0.05)高于CK、PK、M(20%N)处理；分蘖盛期FP(N)、CM(N)、CM(-N)处理的土壤提取态铵氮、交换态铵氮和碱解氮含量显著(P<0.05)高于CK、PK、M(20%N)处理,FP(N)、CM(N)、CM(-N)处理间无显著差异；土壤水溶性硝氮与水溶性总氮呈显著(P<0.05)正相关,碱解氮与提取态铵氮、交换态铵氮呈显著(P<0.05)正相关(除返青期外)；早稻返青期和成熟期FP(N)、CM(N)、CM(-N)处理的土壤脲酶活性显著(P<0.05)高于CK、PK、M(20%)处理,FP(N)、CM(N)、CM(-N)处理间无显著差异；早稻分蘖盛期CM(N)处理的土壤蔗糖酶活性显著(P<0.05)高于CK、PK处理,其他时期各处理间无显著差异;FP(N)、CM(N)、CM(-N)处理的籽粒产量、地上部生物量显著(P<0.05)高于CK、PK、M(20%)处理,FP(N)、CM(N)、CM(-N)处理间无显著差异；CM(N)、CM(-N)处理的早稻农学利用率分别为15.08 kg/kg、18.65 kg/kg,均显著(P<0.05)高于FP(N)处理,CM(N)、CM(-N)处理的早稻表观利用率分别为35.18%、38.96%,明显或显著(P<0.05)高于FP(N)处理,说明有机肥配施化学氮肥等氮和减氮处理均可以保持早稻籽粒产量,提高早稻化肥氮的利用率。4.不同施肥处理(不施肥处理CK、施磷钾处理PK、常规施肥处理FP(N)、单施有机肥处理M(20%N)、20%有机肥+80%化肥的高产高效施肥处理CM(N)、20%有机肥+64%化肥的氮高效施肥处理CM(-N))田间晚稻试验结果表明,晚稻分蘖期FP(N)、CM(N)、CM(-N)处理的水溶性硝氮、水溶性总氮和碱解氮含量显著(P<0.05)高于CK、PK处理,FP(N)、CM(N)、CM(-N)处理间无显著差异；分蘖盛期FP(N)处理的提取态铵氮和交换态铵氮含量显著(P<0.05)高于CM(N)、CM(-N)处理；土壤水溶性硝氮与水溶性总氮呈显著(P<0.05)正相关,碱解氮与水溶性硝氮、水溶性总氮、提取态铵氮、交换态铵氮呈显著(P<0.05)正相关(除返青期外)；晚稻分蘖盛期FP(N)、CM(N)、CM(-N)处理的土壤脲酶活性显著(P<0.05)高于CK处理,FP(N)、CM(N)、CM(-N)处理间无显著差异；分蘖盛期和成熟期FP(N)、CM(N)处理的土壤蔗糖酶活性显著(P<0.05)高于CK处理；成熟期FP(N)、CM(N)、CM(-N)处理的籽粒产量、地上部生物量和氮素积累量均显著(P<0.05)高于CK、PK、M(20%N)处理,FP(N)处理显著(P<0.05)高于CM(-N)处理；CM(N)、CM(-N)处理的晚稻农学利用率分别为16.53 kg/kg、18.82 kg/kg,均显著(P<0.05)高于FP(N)处理,CM(N)、CM(-N)处理的晚稻表观利用率分别为48.07%、48.41%,均显著(P<0.05)高于FP(N)处理；说明有机肥配施化学氮肥等氮处理可以保持晚稻籽粒产量、地上部生物量和氮素积累量,提高晚稻化肥氮的农学利用率和表观利用率。5.田间整个轮作试验结果表明,FP(N)、CM(N)、CM(-N)处理的籽粒产量、地上部氮素积累量均显著(P<0.05)高于CK、PK、M(20%N)处理,FP(N)处理的籽粒产量显著(P<0.05)高于CM(N)和CM(-N)处理,FP(N)、CM(N)处理的地上部氮素积累量显著(P<0.05)高于CM(-N)处理；CM(N)、CM(-N)处理的水稻农学利用率分别为15.86 kg/kg.18.74 kg/kg,均显著(P<0.05)高于FP(N)处理,且CM(-N)处理显著(P<0.05)高于CM(N)处理；(CM(N)、CM(-N)处理的水稻表观利用率分别为42.16%、44.07%,均显著(P<0.05)高于FP(N)处理,且CM(N)与CM(-N)处理无显著差异,说明有机肥配施化学氮肥等氮和减氮处理能显著提高整个轮作的水稻化肥氮利用率,但不利于保持水稻的持续高产。