为探究逐年全量秸秆生物质炭化还田模式对水稻产量及土壤养分的影响,在浙北一处中产单季稻田连续开展4年（2013—2016）的田间试验。试验包含三个处理:CK:对照（无任何水稻秸秆或生物质炭还田）;RS:水稻秸秆全量还田(8 t·hm^-2·a^-1);RSB:全量水稻秸秆炭化还田(2.8 t·hm^-2·a^-1)。收获期测定水稻株高、籽粒产量、土壤pH、阳离子交换量（CEC）、总碳（TC）、总氮（TN）、有效态营养元素P、K、Ca、Mg、Zn、Al、Fe和Mn含量,并在此基础上探究全量秸秆炭化还田对水稻产量和土壤养分的影响机制。结果表明:RSB能显著提高水稻株高和籽粒产量（P<0.05）,且增幅大于RS;RSB能明显提高土壤TC、TN、有效态P、K、Ca、Mg含量,降低过量有效态Al、Fe、Mn含量;RSB对土壤养分的提高更大程度上是由于秸秆生物质炭间接增强了土壤C、N元素及速效养分的累积;RSB增产的关键因素是土壤TC、TN、有效态K、Mg含量的提高以及有效态Al含量的降低。逐年全量秸秆生物质炭化还田持续增产增肥效果显著,是稻田生态系统极具潜力的秸秆资源利用模式。