本研究于2006-2007年在中国水稻研究所试验区进行,采用田间试验与盆栽试验相结合,在不同肥水管理下研究水稻植株和土壤生理生态变化,为水稻高产肥水综合管理技术提供依据。本试验设不同有机肥用量和有机肥与化肥配施在不同水分条件下的水稻生理生态效应以及氮肥对水稻物质运转的影响。在水稻不同生长期,研究土壤根际氧化还原电位(Eh)、水稻植株氮含量、产量等有关特征及其相互关系。在不同试验处理下,探索了水稻根际氧化还原电位(Eh)的变化规律,以及它们对土壤养分状况和水稻养分吸收的影响,结果表明:不同肥料管理在水稻返青期对土壤氧化还原电位产生显著影响,施有机肥越多,土壤还原性越强。在水稻分蘖高峰期,淹水处理下的土壤还原性强,好气灌溉提高了土壤氧化还原电位。而氧化还原电位对水稻返青产生显著影响,强还原性条件下降低了返青期分蘖数,造成小分蘖死亡,分蘖期分蘖动态变化是先减少再增加,强还原性下的水稻分蘖高峰期延迟,无效分蘖少,分蘖高峰期后分蘖数基本不再减少,成穗率提高。强还原性加速了地上部分叶片死亡,地上部分茎叶干重下降,叶面积减少,叶片叶绿素分解大于合成,叶绿素含量下降。根系干重下降,根长度缩短。水稻茎蘖伸长生长受到抑制,使得植株株高降低。不同肥水管理对土壤放线菌影响表明,中优218(V1)品种施有机肥比例越大,放线菌数目越多,在相同水分管理下,有机肥用量越高,土壤放线菌数目越多,在高量有机肥下,好气灌溉处理下的放线菌数目最多。在相同总施氮量(202.5kg/hm2)下,有机肥与无机肥不同配比对干物质影响结果表明:有机肥与无机肥配施条件下,前期有机肥比例越高,群体干物重越低,当有机肥与无机肥比例为1:3时,水稻营养生长期生物量最大;在灌浆成熟期,有机肥与无机肥比例为1:3叶片生物量下降快于其他处理。在一定范围内,有机肥施用比例越高茎鞘表观输出率和表观转化率越低,叶片表观输出率和表观转化率越高。本试验结果还表明,有机肥所占比例大,水稻穗粒数多,结实率低,当有机肥与无机肥比例为1:1时,水稻产量最高。不同水分管理对水稻生长和生态特性的实验表明,在营养生长期,淹水处理叶片生物量大于好气处理的叶片生物量,在灌浆期成熟期,好气处理的叶片生物量大于淹水处理的生物量。品种不同,对水分的反应略有差异。好气处理的叶面积系数大于淹水处理的叶面积系数。水稻好气灌溉有利于光合物质积累,淹水处理降低了茎鞘表观输出率和表观转化率,叶片表观输出率与表观转化率因施肥方式不同出现不同趋势。好气处理与淹水处理比较,显著提高穗粒数和结实率,从而提高产量2.5%-10%。不同肥水管理对水稻氮吸收的影响实验表明,有机肥所占比例越大,叶片、茎鞘含氮量越高,但茎鞘总含氮量却相反,有机肥比例越大,茎鞘总含氮量越低。对肥料利用率来说,有机肥所占比例越大,氮素利用效率越低,而收获指数、氮素收获指数和氮肥偏因素生产力在有机肥与无机肥比例为1:1条件下最高。在不同水分处理下,叶片在营养生长期,淹水处理叶片总含氮量大于好气处理的叶片含氮量,在灌浆期好气处理叶片含氮量大于淹水处理。氮肥对水稻物质生产实验表明:水稻不同施氮处理间的地上部干物质积累差异,随生育进程的推进而逐渐加大,施氮处理对光合产物累积的影响主要表现在中后期。茎鞘重的变化是先增加后减少再增加,存在灌浆后期营养物质在茎中再积累的现象。抽穗期干物质转运比例,以施氮量少、产量较低的处理较小,随施氮量的增加,干物质累积量均显著增加。穗重的增加很大程度上取决于灌浆期光合作用;穗中氮的积累主要依赖于花前叶片和茎鞘的氮积累,而开花后在灌浆期,叶片同化的氮对穗部氮的积累贡献很少。穗肥比例越高越阻碍茎中物质向外的转运。说明在高氮条件下,施好穗肥尤为重要。