本文通过田间试验研究了旱作水稻不同覆盖和水作条件下水稻的生物效应和植株吸氮特征，研究了半腐解秸秆覆盖条件下和不同施氮水平下水稻的产量效应和植株吸氮特征；采用微区试验研究了半腐解秸秆覆盖条件下不同时期施用的¹⁵在水稻体内的分配和氮肥利用率、土壤微生物和土壤无机氮之间的变化以及残留¹⁵的后效；采用根际培养箱方法研究了半腐解秸秆覆盖条件下不同氮肥水平处理的根际土壤速效氮的时空动态变化。主要研究结果如下： 旱作水稻不同覆盖条件下土壤微生物量N表现为前期较高，而后逐渐下降。在旱作条件下土壤速效氮以硝态氮为主，旱作条件下水稻各部位的含氮量均大于水作；旱作水稻的氮素吸收、累积主要在拔节期以后，而水作水稻从移栽后就大量吸收氮素，灌浆期后很少吸收氮素；半腐解覆盖为最佳覆盖物，其产量为84kghm^-2，旱作水稻的水分利用效率是水作的12倍以上。 半腐解秸秆覆盖和不同施氮条件下，土壤硝态氮的含量与土壤无机氮最小指标呈显著正相关，水稻的产量、氮肥的表观利用率以210kgN/hm²处理最高，随着氮肥用量的增加水稻对土壤氮的依存率逐渐降低。 半腐解秸秆覆盖条件下，氮素含量中来自肥料氮的百分比（Ndff％）、水稻对¹⁵的吸收和利用率以及¹⁵的土壤残留率因标记肥料的施用时期和用量的不同而有很大差异。分蘖时期施用的¹⁵N在水稻各部位中的Ndff％最高，而作为基肥施入的¹⁵N在水稻体内的Ndff％最低。植株对氮肥利用率的最低和最高值分别为5.58％和51.53％，氮肥的土壤残留率最低和最高值为13.81％和29.87％。 基施¹⁵N15天后，土壤微生物对基施¹⁵N的固持率和¹⁵（NO^-）₃-N占基施¹⁵N百分比均较高，而其它时期施用的¹⁵N进入土壤微生物和（NO^-）₃-N均很低。齐穗期土壤微生物对¹⁵N的固持与水稻的吸收相关系数为0.739。，¹⁵（NO^-）₃-N占施氮量的百分比与土壤微生物对¹⁵N的固持率的相关系数为0.939。 小麦对残留¹⁵N的利用率为基肥＞穗肥＞分蘖肥（在水稻季节施用的肥料），且施氮高的后效＞低氮处理。个麦在水稻’侗基肥处理的土壤中对残留’呐的利用率占两季叠加利用率的29％。 不同施氮处理在水稻移栽ID内根际NH厂N和NO－厂N含量基本接近，NH二N在根区和近根区亏缺，NO厂N在近根区13mm内富集一一月后在水稻全生育期内，各施氮处理土体中NH乙－N都低于5 mg／Kg，而NO”广N均在15m岁他以上，并随施氮量的不同而在0jmm处有不同程度的富集：根系的吸收可以影响到 15nun的区域的NO”；N变化。七壤的硝化活性随根区的距离增加而降低．水稻植株根部NO。N含量大于叶部而NR的活性却相反。