目前我国氮素平均利用率在30%~35%左右,仍然低于发达国家。如何通过氮素管理,提高其利用效率,减少农业面源污染,一直是本领域研究的热点。本文通过对长期定位试验的数据分析及采用田间小区及盆栽试验等方法,研究了氮肥不同用量、紫云英等有机物料与无机肥配施、化肥添加氮肥增效剂聚天门冬氨酸(PASP)等三种不同氮素管理模式对水稻生长及养分吸收、土壤养分迁移转化、环境效应等的影响,阐明不同氮素管理模式对提高水稻产量、促进氮素吸收、提高氮素利用效率的作用和机制,以期为进一步优化氮肥管理、实现化肥减量增效、促进农业可持续发展提供科学依据。主要研究结果如下:(1)综合水稻产量、水稻氮素利用率、水稻对氮素的吸收利用等因素,水稻的最佳施肥水平为200~250kg N/ha;施氮不同程度提高了土壤碱解氮、铵态氮、硝态氮等速效性氮素的含量,促进了水稻对土壤氮的吸收,从而提高水稻产量与生物量;氮素用量超过250kg N/ha,稻田径流水中的总氮、铵态氮、硝态氮、全磷等含量明显提高,过量施氮增加了农田氮、磷养分流失的风险,对生态环境造成负面影响。(2)有机无机肥料配施明显提高水稻对氮、磷、钾养分的吸收利用,水稻产量明显提高,化肥氮素的当季利用率平均提高11.4个百分点;有机无机肥料配施提高土壤有机质、有效磷、速效磷钾等含量,提升土壤肥力水平,其中商品有机肥对提高土壤中有效磷含量效果最明显,秸秆还田对提高土壤速效钾效果最佳;有机无机肥料配施有效降低稻田氨挥发总量以及田面水中的铵态氮、硝态氮以及磷酸盐含量,减少稻田氮、磷损失的风险,对控制农业面源污染具有重要意义。(3)增效剂聚天门冬氨酸能提高水稻产量,促进水稻对氮等营养元素的吸收,提高氮肥的利用效率;不同浓度聚天门冬氨酸Ca盐之间效果无显著差异,0.3%浓度的聚天门冬氨酸Ca盐与Zn盐之间无显著差异。聚天门冬氨酸的施用可提高水稻产量,提高氮素利用效率,其主要机制是聚天门冬氨酸延缓了土壤中铵态氮转化为硝态氮进程,延长铵态氮在土壤中的持续停留时间,继而有利于水稻对铵态氮形态氮素的吸收利用,减少氮素反硝化脱氮损失。