为揭示水炭运筹下水稻对不同阶段施用氮肥的吸收利用情况，采用田间小区试验与微区结合的方法，应用¹⁵N示踪技术分别标记施用的基肥、蘖肥和穗肥，以常规淹灌作为对比，研究两种灌溉模式不同水炭运筹下水稻对基肥、蘖肥、穗肥的吸收利用、积累和转运，以及水稻成熟期不同阶段施用的氮肥在植株各器官的分配情况。试验结果表明：合理的水炭运筹能够显著提高水稻成熟期地上部分的氮素总积累量、氮肥吸收利用率和产量；不同水炭运筹下肥料对氮素总积累量的贡献率为17.81%～20.60%，两种灌溉模式之间的差异不显著（P＞0.05）；水稻对基肥、蘖肥和穗肥的吸收利用率分别为15.55%～23.31%、31.68%～44.91%、48.82%～71.18%，施加适量的生物炭能够显著提高基肥、蘖肥和穗肥的吸收利用率，浅湿干灌溉模式下水稻植株除对基肥的吸收利用率较低外，蘖肥和穗肥的吸收利用率均优于常规淹灌；水稻蘖肥和穗肥吸收利用率与肥料总氮素吸收利用率呈极显著正相关（P＜0.01），基肥、蘖肥和穗肥氮素转运对籽粒的贡献率与相应的吸收利用率呈极显著正相关（P＜0.01）。合理的水炭运筹能够提高肥料氮素转运对籽粒的贡献率和氮肥吸收利用率，降低氮肥在土壤中的残留。研究结果可为水炭运筹模式在寒地黑土区稻田的应用提供理论依据和技术支撑。