双季稻是我国长江中下游主要稻作系统，保障我国粮食供给安全，但长期过量施用化肥、氮肥利用率低下、氮素流失引发面源污染等问题突出，制约水稻绿色可持续生产。如何在削减化肥投入下稳定甚至提升稻谷产量，同步提高氮素利用效率是双季稻绿色丰产栽培亟待突破的关键技术难题。

针对这一产业难题，华中农业大学袁珅教授和中国农业科学研究院环发所王斌研究员团队，围绕秸秆还田、绿肥种植、控释尿素协同减氮调控开展两年田间试验，系统解析有机培肥与控释肥料耦合对双季稻产量形成、氮素吸收及利用效率的调控机理，构建一套适配长江中游双季稻区的减量高效综合氮素管理技术体系。相关成果以“Integrated fertilizer management with green manure and controlled-release urea enhances yield and nitrogen use efficiency under reduced nitrogen input in double-season rice”的研究在Journal of Integrative Agriculture（《农业科学学报（英文）》，JIA）优先在线发表。

该研究针对双季稻种植系统，设置5组施肥处理（常规方式、尿素减量20%+秸秆还田、尿素减量20%+秸秆还田+绿肥种植、控释尿素减量20%+秸秆还田、控释尿素减量20%+秸秆还田+绿肥种植），通过两年试验系统明确了秸秆、绿肥和控释尿素搭配对产量形成的作用，并结合水稻生长动态和氮素吸收利用解析了有机物料投入和控释尿素的增产机制。

主要研究结果如下：

秸秆还田可实现20%减氮稳产，绿肥+控释尿素协同大幅增产

相比常规方式，仅秸秆还田+减量20%氮肥的早、晚稻产量无显著下降。绿肥还田或替换控释尿素相比常规方式均可显著提升周年产量；控释尿素+秸秆还田+绿肥处理的周年产量最高，2023和2024年较常规方式分别增产23.8%和25.8%。

增产核心机制：扩大库容量、提升花后干物质积累

控释尿素、秸秆还田、绿肥种植的优化处理组合相比常规方式有效提高单位面积穗数、每穗颖花数，单位面积总颖花量，花后光合物质积累以及灌浆期叶片SPAD值。这延缓叶片衰老，延长冠层光合持续时间，为籽粒灌浆提供充足同化物。优化处理的中后期有效分蘖数量显著提升，分蘖成穗率更高，为高产群体构建奠定基础。

有机物料耦合控释尿素显著提升植株氮吸收与氮肥利用效率

植株氮总吸收量以控释尿素+秸秆还田+绿肥种植处理最高，早稻增幅最为明显；秸秆配施绿肥可提升水稻季稻草全氮浓度，改善土壤氮供给能力。所有优化处理的氮肥偏生产力显著提升，控释尿素+秸秆还田+绿肥种植处理的氮肥偏生产力最优，较常规方式提升60%以上，大幅降低单位稻谷氮肥投入。早稻季绿肥还田后快速矿化提供前期速效氮，促进分蘖与穗分化；包膜控释尿素缓释供氮，减少前期氨挥发、淋溶损失，灌浆期持续供氮维持叶片光合；秸秆还田提升土壤缓冲能力，固持养分、改良土壤肥力，三者互补实现氮供需同步匹配。

不同氮肥管理的早季和晚季产量比较

不同氮肥管理早季和晚季叶片SPAD值的动态变化

不同氮肥管理早季和晚季籽粒和稻草氮素浓度比较

双季稻氮肥综合管理的增产高效机制

袁珅教授和王斌研究员为共同通讯作者，华中农业大学植科院博士后杨国栋为第一作者。本研究得到国家重点研发计划（2023YFD1900600和2022YFE0209200）、国家自然科学基金（42475204）、中国农科院青年创新项目（Y2024QC07）、中央公益性科研院所基本科研业务费（CAAS-ZDRW202416和CAAS-ZDRW202417）、武汉市自然科学基金（2024040801020290）等项目资助。

Cite the article:

Guodong Yang, Yucheng Wang, Hebiao Bai, Meng Zhang, Xi Chen, Xiangning Wu, Kexin Ning, Xinchen Zhang, Yanyan Hu, Shaobing Peng, Yu’e Li, Bin Wang, Shen Yuan. 2026. Integrated fertilizer management with green manure and controlled-release urea enhances yield and nitrogen use efficiency under reduced nitrogen input in double-season rice. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.07.016

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