山栏稻（Oryza sativa L.）是海南特色旱稻,是由黎族人民经过长时间筛选出来的适合海南山地栽培的珍贵种质资源,具有极其重要的经济价值和种质资源利用价值。过去山栏稻采取原始落后的栽培方式,不仅产量低,而且对环境造成不利影响。为了进一步开发利用山栏稻这一重要的热带稻作资源,致力于发展高产、优质、高效,既保护生态环境,又利于大面积生产的新型栽培技术,本实验室提出了“山栏下山”的新型水作和旱作栽培模式。目前山栏稻水作种植方式试验成功,增产效果明显。相比于山区适于旱作的保水保肥性较高的土壤,平原和丘陵地区的稻田土壤较为贫瘠,产量相对较低,因此研究山栏稻旱作条件下的肥水技术,尤其是氮素对山栏稻产量性状和根际土壤微生物的影响,可以为“山栏下山”提供理论基础,促进山栏稻栽培技术的应用和推广。氮素是限制产量形成的关键因子,确定山栏稻合理施氮量,明确其对光合作用、氮素吸收利用和产量形成的影响,有利于山栏稻高产栽培技术的发展和完善。为此本文选用两个山栏稻品种（山川24和满坡紫）,设置三种不同氮素水平（总纯氮90kg/hm~2（N1）,180 kg/hm~2（N2）和270 kg/hm~2（N3））,以传统不施氮为对照（CK）,通过分析产量性状、光合特性、植株吸氮量和各器官含氮量的变化,确定山栏稻合理施氮量,解析氮素对山栏稻产量形成、光合作用的影响,分析氮素在山栏稻内吸收转运规律。通过对不同施氮量下山栏稻氮素利用效率、根系氮代谢酶活性和根际微生物多样性的测定分析,探索不同氮素水平对山栏稻氮素利用效率的影响,初步找寻山栏稻根际微生物群落多样性对氮素响应的规律。主要研究结果如下:1.氮素水平对山栏稻产量特性、光合特性和氮素利用的影响（1）与传统不施氮处理（CK）相比,提高氮素水平显著提高了山栏稻的产量。两个品种以N3产量最高,CK最低;在不同氮素水平下,N3和N2产量显著高于N1,但N3和N2之间差异不显著。相比于CK,提高氮素水平后的有效穗数、每穗粒数和结实率均有所提升,千粒重不受氮素水平的影响,其中每穗粒数是影响产量的关键因素;（2）山栏稻的光合速率随施氮量增加而显著提升,CK的光合速率最低。不同氮素水平下,两个山栏稻品种均在孕穗期达到最高光合速率,灌浆期和成熟期依次下降;N2处理在灌浆期和成熟期的净光合速率仍保持较高水平,可以更好的积累干物质,促进产量的形成。叶绿素含量受施氮量影响显著,两个品种N3处理的叶绿素含量始终最高。净光合速率、叶绿素和产量性状之间相关性呈显著正相关;（3）两个山栏稻品种的叶片和茎的含氮量在分蘖期达到最高,随生育时期推进依次降低。山栏稻各器官含氮量表现为随施氮水平增加而提高,N3最高,CK最低。植株吸氮量在两个山栏稻品种表现为受施氮水平和生育时期影响,随生育时期推进和施氮水平的增加而提高。提高氮素水平后,两个山栏稻品种的氮素利用效率指标均有所下降,其中氮素偏生产力下降最为显著,满坡紫的氮素生理利用效率明显下降。2.氮素水平对山栏稻根系氮代谢和根际微生物的影响（1）实验结果表明,硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酸合成酶（GOGAT）和谷氨酸脱氢酶（GDH）在不同生育时期受氮素水平影响显著,NR、GS和GOGAT活性在分蘖期和孕穗期较高,GDH在孕穗期和灌浆期活性较高。NR、GS和GOGAT的活性随施氮量增加而提高,N3处理和N2处理的较高,N1和CK较低;GDH随施氮量提高而降低,CK最高。不同施氮量下NR、GOGAT和GDH受氮素水平影响较大,GS受施氮影响较小;（2）氮素改变了两个山栏稻品种分蘖期和灌浆期根际微生物多样性,灌浆期微生物多样性高于分蘖期。在不同施氮处理下,变形菌门、拟杆菌门和酸杆菌门相对丰度较高,是山栏稻根际的优势菌群。硝化螺旋细菌门在两个品种中表现有差异,山川24的N2和CK相对丰度较高,满坡紫的N1和N2相对丰度较高。代谢功能预测上,化能异养、好氧化能异养和硝化作用是主要的代谢途径,施氮量改变了硝化作用代谢途径的相对丰富度,山川24表现为随施氮量增加而丰度降低,满坡紫则差异不显著。在硝酸盐还原代谢途径相对丰度上,满坡紫受施氮量影响显著,在分蘖期和灌浆期均呈现先升高再降低的趋势,其中N2处理最高。山川24则差异不显著。综上所述,提高氮素水平显著提高了山栏稻的产量、叶绿素含量和净光合速率,各生育时期山栏稻各器官含氮量与植株吸氮量也显著提高,根系氮代谢酶活性增强,根际微生物多样性随氮素水平变化而显著改变。N2显著提高了山栏稻的产量,虽然略低于N3但与N3差异不显著;在生育后期维持更高光合速率,更好促进氮从茎向籽粒的转运;氮素偏生产力和氮素收获指数较高;根系氮代谢酶活保持较高活性;较多的氮代谢相关微生物富集。因此本研究认为N2水平,即施入纯氮180 kg/hm~2是较为适合旱作山栏稻的施氮水平。