水稻在我国乃至全球都占据着重要的地位,其种植范围极其广泛,已经成为人们生活中不可或缺的主食。随着人口的迅速增加,人们越来越关注如何提升水稻的产量和品质,并采取有效的技术措施来改善其品质。高能水应用于水稻生产上的试验是一项新的技术,它的作用及原理,在国内外仍处于研究阶段。为了探求高能水对土壤及水稻生长发育直至产量、品质的影响,以至达到增产的效果,本研究在大田生产条件下连续两年在黑龙江省哈尔滨市和湖南省衡阳市开展了生物学效应研究,分别以早熟、晚熟常规粳稻和籼籼、籼粳杂交种为材料,系统地比较了高能水和常规水灌溉对水稻田土壤理化性质、肥料利用效率、植株生长特性,水稻产量以及稻米品质等的影响,明确高能水灌溉的效果,揭示高能水灌溉可能增产的原因,为高能水灌溉技术在水稻大面积的生产应用上提供理论依据。主要研究结果如下:（1）高能水对产量及产量组分性状的影响随生长环境和品种而变化。在北方哈尔滨条件下,高能水处理对品种产量的影响年度间差异较大,综合两年平均结果,有5个品种较对照增产。其中哈粳稻4号、哈粳稻9号、龙稻18、中科发5号和龙洋16在高能水处理下比对照单产分别提高10.78%、12.13%、2.16%、28.00%和10.79%。南方Cd污染土壤下,高能水处理能明显增加有效穗数、每穗总粒数、每穗实粒重和千粒重,导致所有6个品种稳定而显著地增产,6个品种两年平均比对照增产9.99%、4.51%、7.54%、8.25%、3.66%和6.70%。（2）高能水对稻米品质的影响与生长环境和品种有关。哈尔滨环境条件下,高能水处理提高了两年3个水稻品种的胶稠度,以及4个水稻品种的蛋白质含量和食味值,提高了稻米营养价值。在衡阳条件下,高能处理提高了稻谷的精米率、整精米率和胶稠度,以及4个水稻品种的食味值。（3）高能水处理可有效增加哈尔滨试验点全氮、铵态氮、有效态铁和有效态锌的浓度,有助于水稻植株对N的吸收,提高了衡阳试验点土壤有机质。其中,哈尔滨试验点两年全N浓度平均增加5.30%,铵态氮浓度平均增量为22.34%,有效态铁浓度显著增加34.74%,有效态锌浓度增加38.59%;衡阳试验点土壤有机质浓度增加6.47%。（4）高能水处理对哈尔滨环境下水稻品种中科发5和龙洋16的分蘖数有显著影响,分别有品种在不同发育阶段的叶绿素含量表现出显著性差异,对水稻叶片生长有明显的促进作用,但对衡阳环境下水稻分蘖数、叶绿素含量和叶片生长作用不明显。（5）高能水处理对肥料利用率的影响与生长环境和水稻品种自身有关。在哈尔滨试验点,高能水提高了水稻植株中的N浓度、秸秆中的P浓度,普遍提高了6个品种N和P的吸收效率,以及品种哈粳稻8号、哈粳稻9号和中科发5表现出较好的N、P、K元素利用效率;在衡阳试验点,品种甬优1540、湘两优900和Y两优9918表现出较好的N、P、K元素利用效率;并且高能水处理使2个水稻品种（甬优1540和甬优538）籽粒中的Cd浓度,以及2个水稻品种（五优308和甬优9号）和3个水稻品种（五优308、Y两优9918、甬优9号）秸秆中的Zn浓度和Cd浓度增高。镉污染环境中高能水对品种秸秆和籽粒中镉和锌的浓度变化因品种而异。