为了提高水稻单产从而满足人们对粮食的需求,水稻种植过程中往往会施用大量氮肥,从而导致过量。不合理的氮肥施用不仅会导致资源浪费和环境污染,还可能会加剧籽粒充实不良从而影响水稻产量潜力的发挥。因此,探究氮肥施用对水稻籽粒充实的影响以及不同施氮条件下籽粒充实与产量的关系,对水稻产量的提高和氮肥的合理施用具有重要的指导意义。本研究选用超级杂交稻扬两优6号（YLY6）和常规稻绿稻Q7（LDQ7）两个大穗型籼稻品种为供试材料,于2013年和2014年在湖北省武穴市花桥镇兰杰村进行中稻试验。根据氮肥作基蘖肥和幼穗分化肥用量的不同,共设置12个氮肥运筹处理,包括4个基肥-分蘖肥处理（0-0、90-0、90-40和90-80）,氮肥用量分别为0、90、130和170 kg N hm^-2,3个幼穗分化期追肥用量(0、40和80 kg hm^-2),氮肥总用量变化范围为0-250 kg hm^-2。研究了不同氮肥运筹对水稻产量、库容形成、穗不同部位籽粒充实状况和碳氮变化特点的影响。主要研究结果如下:1. 在施氮量0-210 kg hm^-2范围内,两个水稻品种的产量随着施氮量的增加而增加。LDQ7和YLY6的产量分别是在90-80-40和90-40-80的氮肥运筹处理下产量最高。当施氮量超过210 kg hm^-2后,水稻产量不再增加,是因为库容（单位面积颖花数）不再增加和结实率的降低。从施氮时间对库容构成因子的影响来看,基蘖肥用量超过130 kg hm^-2后,有效穗数不再增加,穗肥对每穗颖花数没有影响。因此,当总施氮量超过一定程度时,库容难以进一步增加。综合来看,总施氮量为210 kg hm^-2,氮肥运筹分别为90-80-40和90-40-80最有利于LDQ7和YLY6的高产。2. 氮肥对水稻颖花分化数和存活数的影响因品种而异,在0-130 kg hm^-2的施氮量范围内,LDQ7的颖花分化数和存活数随着施氮量的增加而降低;在0-170 kg hm^-2 的施氮量范围内,YLY6颖花分化数和存活数随着施氮量的增加而增加。当施氮量分别超过130和170 kg hm^-2后,LDQ7和YLY6的颖花存活数分别不再降低和升高。从施氮时间来看,当基蘖肥和穗肥用量分别超过130和40 kg hm^-2后,LDQ7和YLY6颖花存活数不再变化,穗肥对颖花存活数没有影响。不施氮肥时LDQ7的每穗颖花分化数和存活数最高,施氮量为170-250 kg hm^-2时YLY6有较高的每穗颖花分化数和存活数。3. 成熟期穗下部籽粒的粒重和充实率显著低于穗上部是因为穗下部颖花面积较小、灌浆速率低和灌浆前期时长分配比例较高。相较于穗上部和穗中部,穗下部籽粒充实更容易受到氮肥的影响。穗下部籽粒的充实率随着施氮量的增加而降低。当施氮量从0增加到250 kg hm^-2时,LDQ7和YLY6穗下部籽粒的充实率分别下降了14和24个百分点。在基肥-分蘖肥或者基肥-穗肥用量较高的情况下(170 kg hm^-2),穗肥或者分蘖肥用量增加会导致穗下部籽粒充实率的显著降低。施氮量增加导致的籽粒充实变差是因为不完全充实籽粒的比例增加。施氮量从0增加到250 kg hm^-2时,LDQ7和YLY6穗下部不完全充实籽粒的百分数分别增加了15和28个百分点。总的来说,施氮量的增加会加剧穗下部籽粒充实不良。在籽粒充实率得到提高的情况下,LDQ7和YLY6产量可进一步分别提高30%和34%。4. 在灌浆初始阶段（抽穗后0-3 d）,穗不同部位之间籽粒氮、碳浓度和碳氮比随时间的变化不同,穗上部和中部籽粒氮、碳浓度快速上升,碳氮比快速降低,而穗下部籽粒相反。在抽穗后3 d,穗上部、中部和下部籽粒氮、碳浓度呈现依次降低,而碳氮比依次升高。籽粒氮、碳积累量随时间的变化呈“S”型生长曲线。相对于穗上部籽粒,穗下部籽粒碳、氮积累表现为启动晚、积累速率低的特点。以上结果表明,穗下部籽粒充实差可能与抽穗后3 d较低的籽粒氮、碳浓度和较高的碳氮比有关。在幼穗分化期增加氮肥用量可以提高抽穗后3 d穗下部位籽粒氮浓度,降低碳氮比,但是穗下部籽粒的充实状况并没有因此而改善,可能是因为施氮并没有改变关键时期（抽穗后3 d）穗不同部位籽粒氮浓度的差异。消除穗不同部位之间关键时期（抽穗后3 d）籽粒氮浓度的差异和碳氮比的差异可能是解决穗下部籽粒充实不良的途径之一。