稻田土壤肥力是水稻生产可持续发展的基础资源。土壤养分状况作为稻田土壤肥力的关键因子,是土壤肥力评价的基本指标,对水稻的高产优质起着重要作用。目前,众多研究得出土壤养分肥力水平与作物产量之间成明确的正相关关系:土壤养分肥力水平高,作物产量也高。这也是测土配方施肥的理论依据。而我们前期试验与调研发现:土壤养分肥力低的灰棕泥田的水稻产量、养分累积量却显著高于土壤养分肥力高的棕紫泥田,与传统认为的土壤养分肥力高、水稻产量就高的结论不符。基于此现象,本研究从土壤性质和盆栽水稻生长发育两方面进行分析与讨论,初步探究其产生原因。本文主要研究内容及结果如下:（1）在施肥、光照、温度、水分管理基本相同的情况下,去除环境和人为因素的影响,比较相同品种水稻在棕紫泥田和灰棕泥田两种土壤上氮磷钾配施（NPK）的田间试验区与无氮（PK）、无磷（NK）、无钾（NP）的田间试验区的水稻产量、养分吸收利用的差异。结果表明,无氮处理均显著抑制棕紫泥田和灰棕泥田水稻产量及矿质营养吸收;棕紫泥田土壤本身磷、钾素含量相对丰富,因此增施磷、钾肥未表现出对水稻的增产效应。而灰棕泥田土壤由于本身磷营养匮乏,不施磷肥显著影响水稻的生长及营养,不施钾肥对其影响较小。在相同氮磷钾施肥的小区中,灰棕泥田土壤基础肥力为:有机质27.21 g/kg、全氮1.72 g/kg、碱解氮188.67 mg/kg、有效磷3.94 mg/kg、速效钾96.54 mg/kg,比棕紫泥田依次低41.4%、43.8%、5.6%、65.3%、24.6%;灰棕泥田水稻产量为9726.86 kg/hm~2,比棕紫泥田水稻高13.8%。虽然灰棕泥田水稻每穗总粒数、千粒重比棕紫泥田水稻分别低6.2%、2.6%,但水稻每公顷穗数、结实率比棕紫泥田水稻分别高22.1%、0.6%;灰棕泥田水稻地上部氮、磷、钾累积量分别为193.34、39.99、202.60 kg/hm~2,比棕紫泥田水稻依次高25.6%、50.5%、20.5%;此外,灰棕泥田水稻的氮、磷、钾肥偏生产力比棕紫泥田水稻依次高13.9%、13.7%、13.7%,灰棕泥田水稻的土壤氮、磷、钾素依存率比棕紫泥田水稻依次高4.8%、1.5%、7.1%。（2）总结上述结果发现,土壤养分肥力低的灰棕泥田水稻产量、养分累积量均高于土壤养分肥力高的棕紫泥田;且灰棕泥田水稻对肥料的吸收利用效果更好,其土壤氮、磷、钾对水稻营养的贡献率也更高。此结果与前人研究中得到的土壤养分肥力高、水稻产量就高的规律不一致。为了进一步验证所得结果的普遍性,在重庆丰都县、垫江县、忠县选择50块水稻田进行不计品种和施肥的水稻农艺性状调研。统计发现不同地方的灰棕泥田平均每窝水稻（1粒谷）的分蘖数比棕紫泥田多2个,有效穗数比棕紫泥田多2穗,与田间试验结果一致。（3）从两种土壤理化及生物学特性上探究产生差异的原因。从土壤物理性质上分析,灰棕泥田土壤容重为1.20 g/cm~3,总孔隙度为54.35%,比棕紫泥田土壤容重大、总孔隙度小,因此棕紫泥田土壤透水透气条件更好;两种土壤都以0.25～0.01mm粒径范围的微团聚体为主,但灰棕泥田土壤在0.05～0.001 mm粒径范围内含量比棕紫泥田高26.3%,且1～0.25 mm粒径范围内含量比棕紫泥田低84.8%,表明灰棕泥田土壤中能够吸附、解吸和储备养分的小粒级微团聚体含量更高,因此灰棕泥田土壤吸收、释放养分的能力更强;根据我国质地分类表,棕紫泥田和灰棕泥田土壤质地类型分别为壤粘土、粉砂土。总体上灰棕泥田土壤砂粒含量高于棕紫泥田,而粘粒含量和粉粒含量低于棕紫泥田。且灰棕泥田土壤结构系数比棕紫泥田低21.5%,分散系数比棕紫泥田高33.5%,表明棕紫泥田土壤更利于保水保肥;两种土壤主要矿物类型均为石英,灰棕泥田土壤斜长石含量比棕紫泥田高,但棕紫泥田土壤富含方解石,灰棕泥田土壤方解石含量极低或没有。从土壤化学性质上分析,水稻种植后的棕紫泥田土壤养分含量较水稻种植前整体上升,而水稻种植后的灰棕泥田土壤养分含量较水稻种植前整体下降。说明棕紫泥田水稻对养分的利用率低,养分累积在表层土中,而灰棕泥田水稻吸取土壤本身养分的能力强;水稻种植后两种土壤均发生了磷素累积,且根际土有效磷含量显著高于行间土,表明两种土壤上水稻根部均发生了磷的活化。灰棕泥田土壤p H低,缺磷胁迫下促进水稻根系分泌的酸性磷酸酶数量和活性增加,活化含磷化合物并释放出生物有效磷,提高土壤磷素的有效性。而棕紫泥田土壤p H高,过量的磷和大量的碳酸钙可能导致其土壤锌的有效性降低;灰棕泥田土壤铵态氮和硝态氮总量高于棕紫泥田,表明灰棕泥田土壤中可以被水稻直接吸收利用的氮更多。从土壤氮磷钾吸附解吸特性上分析,棕紫泥田土壤对氮、钾的吸附量和解吸量均高于灰棕泥田,表明棕紫泥田土壤对氮、钾的吸附和解吸能力更强,但田间试验结果表明,棕紫泥田土壤中较高的氮、钾养分并不利于水稻吸收利用;灰棕泥田土壤对磷的吸附量高、解吸量低,表明灰棕泥田土壤相比于棕紫泥田具有更大的磷容量,且灰棕泥田土壤中磷较稳定,灰棕泥田土壤胶体释放磷的速率更适宜水稻吸收利用。从土壤微生物上分析,灰棕泥田根际土和行间土的PLFA总量比棕紫泥田分别高10.6%、66.3%,此外灰棕泥田土壤各微生物类群、各磷脂脂肪酸的绝对含量均整体高于棕紫泥田,表明灰棕泥田土壤中参与调控土壤能量和养分循环以及有机物质转化的对应微生物数量多;且灰棕泥田土壤细菌/真菌比值显著低于棕紫泥田,说明灰棕泥田土壤生态系统更稳定。（4）从两种土壤盆栽水稻的生长发育上进一步探究产生差异的原因。灰棕泥田每株水稻产量为30.09 g,比棕紫泥田水稻高39.4%,其原因为灰棕泥田水稻平均分蘖数、成穗数、成穗率、平均每穗籽粒重量、每穗实粒数均高于棕紫泥田水稻;灰棕泥田水稻地上部和根干质量在各生育期均显著高于棕紫泥田水稻。前期较高的干物质生产量为灰棕泥田水稻高产的形成打下基础,利于后期将光合产物能更多地运送到稻穗中;灰棕泥田水稻分蘖中期的根冠比比棕紫泥田水稻低17.8%,表明高产高效下水稻避免根系生长冗余而导致的自身消耗,协调地上与地下部分的生长;灰棕泥田水稻根直径、根体积、根系活力在各生育期均显著高于棕紫泥田水稻,所以灰棕泥田水稻吸收水分和养分的能力更强;灰棕泥田水稻各生育期各部位氮、磷含量均显著高于棕紫泥田水稻,钾含量差异不显著。较高的养分含量乘以较高的干物质量,使得灰棕泥田水稻各生育期各部位氮、磷、钾累积量均显著高于棕紫泥田水稻;灰棕泥田水稻根和叶中的IAA、ABA、GA、CTK内源激素含量在分蘖前期和分蘖中期时均高于棕紫泥田水稻,且灰棕泥田水稻根和叶的IAA/CTK比值均低于棕紫泥田水稻,使得灰棕泥田水稻分蘖增加,促进同化物向地上部分配,进而提升产量。灰棕泥田水稻产量高于棕紫泥田水稻,主要原因为分蘖中期时灰棕泥田水稻较小的根冠比,分蘖前期和分蘖中期时根、叶中较高的内源激素含量,以及各生育期水稻根量较大、根系活力较强,使得灰棕泥田水稻分蘖数、有效穗数和成穗率较棕紫泥田水稻高,此外前期较高的干物质生产量和养分累积量保障了后期灰棕泥田水稻高产的形成。从土壤养分含量、容重、总孔隙度、机械组成上看,棕紫泥田土壤养分更丰富,透水透气条件更好,粘粒和粉粒含量高,结构系数高,利于保水保肥;但从土壤微团聚体、氮磷钾吸附解吸特性、微生物上看,灰棕泥田土壤吸收、释放养分的能力更强,土壤胶体释放磷的速率更适宜水稻吸收利用,且微生物总量高、生态系统更稳定。综上试验结果表明,目前利用土壤养分含量作为评价土壤肥力的重要指标,在比较不同土壤类型间肥力差异是否具有可比性?现有的土壤有效养分测定方法是否真实反映了养分的植物有效性?土壤作为一个复杂的类生物体,到底选择哪些因子来反映土壤肥力还需要更多的深入研究与大量的实践积累。