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我国常规水稻生产中水资源不足、水肥资源利用率低、水稻产量不稳、生产效率和效益相对较低等问题制约着我国水稻生产系统的生产效率与可持续发展,同时常规稻田土壤亦存在氮、磷环境风险问题。旱直播栽培方式可为水稻节水增扩途径,提高农业用水的利用效率。而旱直播栽培直接播种于大田,在种植方式与水肥管理方面与常规水稻差异较大,对土壤理化性状要求存在较大差异。本论文在旱直播下选用生物炭、硅渣材料、腐植酸调理剂,设计两种节水优化措施,深入研究旱直播稻在土壤调理剂和水分优化结合的栽培模式下,植株的养分吸收情况和土壤理化性状,达到改善土壤质量、提高水分生产效率、提高产量品质、降低氮磷环境风险目的,旨在为天津市和其他水土环境因素制约突出的生产区域发展旱直播稻栽培提供一定理论参考依据。研究结果如下:（1）盆栽试验结果表明,调理剂的施用对旱直播稻生长具有显著促进效果,旱直播稻两种优化水分管理下多调理剂配合处理T8长势有优势,与常规灌溉处理差异不明显。生物量与养分吸收方面,施加土壤调理剂能够明显促进旱直播稻干物质积累、养分吸收,对产量提升有显著效果。总干物质量、养分吸收均节水30%灌溉条件下较好。调理剂配合施用处理T8生物量积累状况最好,与常规灌溉下无显著差异,调理剂单一施用处理T3利于促进稻谷部位的干物质积累,氮素、磷素、钾素吸收方面,T2、T8处理吸收情况较好。土壤理化性状方面,单施加生物炭、腐植酸与三种调理剂配合施用且能够较好的改善土壤团粒结构进而提高土壤结构稳定性。总体节水30%灌溉下更有利于提高土壤阳离子交换量（CEC）、有机物、碳氮比的含量,进而更好的改善土壤保肥能力,节水50%灌溉条件下更有利于降低土壤表层硝态氮、总磷、有效磷及水溶性磷含量。盆栽各处理土壤硝态氮降幅达27.49%-96.21%,土壤水溶性磷降幅为10.34%-41.25%,T2、T8对于减少土壤氮、磷的淋失与扩散效果较好,即单施加生物炭与三种调理剂配合施用对于增加土壤有机物、降低土壤氮磷含量作用明显。土壤生物性状方面,总体节水30%灌溉下更有利于土壤脲酶、土壤碱性磷酸酶活性的改善以及土壤微生物量碳、氮含量的提升。T2、T8处理更有利于提升土壤微生物量碳、氮含量,对脲酶和磷酸酶活性促进作用更明显,进而有利于促进旱直播稻植株对土壤氮、磷的吸收。酸碱性方面,施加生物炭调理剂略可提高土壤pH,而施加硅调理剂处理有降低土壤pH的作用。（2）田间试验结果表明,调理剂的施用对旱直播稻生长具有显著促进效果,在分蘖期,节水30%灌溉明显有利于旱直播稻生长,而在拔节孕穗期和灌浆期,节水50%灌溉管理方式更有利于旱直播稻生长发育,促进成熟。T2、T8处理株高、叶色值、叶面积、光合速率优势明显。生物量与养分吸收方面,节水30%灌溉条件下总干物质量、养分吸收较好,T3、T8处理总干物质量分别达21562.5kg/hm~2、24235.4kg/hm~2,稻谷部位T3、T8处理分别达8262.8kg/hm~2、9158.3kg/hm~2,与对照T1相比,分别高出95.1%、63.5%,T3处理总吸氮量最高达132.1 kg/hm~2,稻谷吸氮量达31.3 kg/hm~2,T2、T8处理总吸磷量分别达16.3 kg/hm~2、17.1 kg/hm~2,总吸钾量分别达76.93 kg/hm~2、75.56 kg/hm~2,稻谷部位T3吸收量较好,磷素、钾素吸收量较对照T1分别高出89.6%、28.34%。品质方面,施用调理剂对稻米品质有一定改善,两种水分管理对稻米品质无明显差异,施加硅调理剂处理T3、T8稻米的加工外观品质以及营养品质改善效果好。土壤理化性状方面,T2、T8处理能够明显促进大团聚体的形成,较好的改善土壤团粒结构,在节水50%灌溉条件下,能够明显降低土壤容重,分别较各自该灌溉下对照T1提高11.11%、6.53%,并提升田间持水量20.28%、26.67%。同时T2、T8处理能够明显提高土壤阳离子交换量（CEC）、有机质含量以及碳氮比,在节水30%灌溉下提升状况较好。在节水50%灌溉条件下,能够较好的降低土壤全氮、总磷含量,以及降低土壤硝态氮、水溶性磷含量,各处理田间土壤硝态氮降幅达7.32%-71.67%,有效磷降幅在0.99%-4.98%,土壤水溶性磷降幅为11.02%-65.21%。土壤生物性状方面,节水30%灌溉条件下T2、T8处理的土壤脲酶活性降低情况较好,各处理降幅在0.05%-13.42%,同时土壤碱性磷酸酶提升情况较好,升幅为4.08%-39.63%,T8处理效果最好。单施加调理剂T2、T8处理对于提升土壤微生物量碳、氮含量优势明显。酸碱性方面,施加生物炭调理剂提高土壤pH不明显,而施加硅调理剂处理有降低土壤pH的作用。土壤氮磷运移方面,节水30%灌溉条件下,减缓土壤氮、磷运移情况较好,与基础值比较,各处理硝态氮降幅在1.87%-65.92%,T2、T8处理降低效果最好,在0～30cm、30～60 cm和60～90 cm、90～120 cm土层均是T2、T8处理降低土壤有效磷效果最好,能够弱化氮、磷随水流失扩散,较好的减缓氮、磷素向下迁移,降低土壤环境风险。综合盆栽与大田试验,结合作物长势、产量、氮磷钾养分吸收、土壤理化性状改善以及品质提升等方面,生物炭（T2）和生物炭+硅调理剂+腐植酸配合施用（T8）处理的综合作用较好,在节水30%灌溉下效果佳。