针对四川主要的“稻—麦（油）”两熟耕作制度,采用免耕厢沟模式栽培技术、秸秆还田保护性耕作措施对实现水稻浅栽、培肥地力,促进水稻的壮苗早发和高产建成,保护生态环境和节约资源具有重要意义。本研究采用免耕厢沟栽培模式,研究其模式下水氮管理与秸秆还田对提高水稻产量、改善土壤理化性质的机制,可为免耕厢沟水稻栽培水肥管理提供依据。本研究以杂交稻F优498为材料,在低碳稻作-免耕厢沟模式下设置两个试验：（1）灌溉方式与氮肥运筹对免耕厢沟水稻生长发育及稻田土壤的影响（2014年）,即设置不同灌溉方式：淹水灌溉（W1）、干湿交替灌溉（W2）,氮肥运筹模式基肥：蘖肥：穗肥分别为6：2：2（N₁）、4：2：4（N₂）、2：2：6（N₃）,以不施氮（No）为对照；（2）秸秆还田方式与施氮水平对免耕厢沟水稻生长发育及稻田土壤的影响（2015年）,在2014年试验基础上,采用水氮优化管理模式（干湿交替灌溉,4：2：4）设置不同秸秆还田方式：麦秆全量还田于厢面（S₁）、麦秆全量还田于厢沟（S2）、无秸秆还田（S0为对照）,施氮水平：0（N0）、120kg/hm²（N₁20）、150kg/hm²（N₁50）、 180kg/hm²（N₁80）。系统的研究了在免耕厢沟模式栽培条件下灌溉方式与氮肥运筹、秸秆还田与施氮水平耦合效应对水稻光合特性、产量及产量构成因素、氮素利用效率以及土壤理化性质、秸秆腐熟等的影响,探索在低碳稻作-免耕厢沟模式下适宜的水氮调控模式、合理的秸秆还田方式以及最佳的优化模式。主要研究结果如下：1.灌溉方式与氮肥运筹对免耕厢沟水稻生长发育及稻田土壤的影响灌溉方式和氮肥运筹对免耕厢沟栽培水稻主要生育期干物积累和氮吸收、转运及产量具显著影响且互作效应显著。干湿交替灌溉能扩“库”增“源”,保证足够的穗数,提高干物质积累量；淹水灌溉无效分蘖较多,群体质量变差,对干物质积累、氮素吸收、产量造成不利影响。适宜的前氮后移能为水稻整个生育期提供比较平衡的氮素供应,促进氮素的吸收,提高氮素积累、协调氮素分配,显著提高各生育期的氮素积累量,促进齐穗后叶和茎鞘氮素向穗的运转量；N₂模式下氮素表观利用率达69%以上,氮肥的农学利用效率、表观利用率比N₁（6：2：2）和N₃（2：2：6）分别高4.50%～36.85%、8.09%～28.54%,增产7.47%～15.76%。合理的水氮管理显著提高各生育期的氮素积累量,促进齐穗后叶和茎鞘氮素向穗的运转量。在水稻生育期,淹水灌溉使稻田处于长期淹水状态,土壤受多种障碍因子的影响,导致土壤耕层土壤全氮和有机质含量降低。相比淹水灌溉,干湿交替灌溉能够降低土壤容重,提高不同耕层土壤全氮、有机质含量。随着氮肥后移比例的增加,稻田容重先减后增；0-10cm土层全氮、有机质随着氮肥后移比例增加呈先增后减趋势,在N₂下最高,10-20cm土层氮分布和有机质含量表现不一致,在成熟期全氮含量N₃处理最高,而有机质大部分表现为N₂处理较高。干湿交替灌溉（W2）和氮肥运筹4：2：4（N₂）为本试验免耕厢沟栽培下最优的水氮运筹模式,其充分发挥了水氮耦合优势,促进齐穗后“源”（茎鞘、叶）氮素向“库”（穗）的运转,有利于高产群体构建,有效提高氮素利用率,提高水稻每穗实粒数和结实率,增产效果显著,高达15.76%左右；且较其他处理更有利于改善土壤结构和土壤环境,增加土壤肥力,益于作物生长。2.秸秆还田方式与施氮水平对免耕厢沟水稻生长发育及稻田土壤的影响基于最优的水氮互作模式,在此基础上进行秸秆还田与施氮量研究,结果表明：秸秆腐熟方面：秸秆还田于厢沟处理使秸秆基本一直处于泡水状态,导致秸秆腐熟效率低于还田于厢面处理；秸秆腐熟规律呈现先快后慢趋势,氮素释放速度也表现为前期快速释放、后期慢速释放的规律；秸秆腐熟量随着生育期的进程逐渐增加,不同秸秆还田方式下随着施氮量的增加,腐熟量呈先增后减趋势；秸秆氮释放效率随着生育进程逐渐增加,在拔节期前氮释放效率能够达到50%左右。最终秸秆还田于厢面处理下的秸秆腐熟效率、氮释放效率显著高于秸秆还田于厢沟处理。土壤理化性质方面：全量麦秆还田可以降低土壤容重,增加耕层土壤全氮、有机质含量,在改善土壤肥力方面还田于厢面处理优于秸秆还田于厢沟,更优于无秸秆还田处理；秸秆还田条件下,0～10cm土壤全氮、有机质均随着施氮量的增加先减后增,在N₁50最高。水稻生长发育方面：秸秆还田有利于提高成穗率,秸秆还田于厢面较秸秆还田于厢沟、无秸秆还田能够提高各生育时期各器官的干物质积累量,提高茎鞘物质输出率和转运率；在秸秆还田条件下配施氮肥,特别是S₁N₁50，在齐穗后能够显著降低水稻后期净光合下降速率,SPAD值保持在较高水平,保证后期剑叶持续高效的光合能力,协调库源关系,进而有利于提高齐穗后干物质积累量。秸秆还田增加了单株根长、根直径、根体积和根表面积,提高各生育时期根系干重和根冠比；增加施氮量有利于提高单株根表面积和根直径,在N₁50最大。氮素转运与吸收方面：秸秆还田有利于水稻各生育时期茎鞘、叶、穗的氮素积累,提高了齐穗期到成熟期的氮转运量、穗氮增加量,其中S₁秸秆还田方式的氮农学利用效率、表观利用率比S2和S0分别高5.52%-25.58%、17.02%～40.95%。秸秆还田条件下增施氮肥提高氮农学利用率和氮表观利用率,但施氮量越高,氮素收获指数和氮素稻谷生产效率均不同程度下降。产量及其构成方面：秸秆还田有利于提高千粒重,还田于厢面处理有利于提高有效穗进而增加产量；相比其他施氮水平,秸秆还田于厢面（S₁）增产2.71%-10.69%。秸秆还田方式（s₁）和施氮量150kg/hm²（N₁5o）为本试验免耕厢沟栽培模式下的最优组合,其充分的利用秸秆还田对稻田土壤、水稻根系及地上部影响,充分发挥同适宜施氮量的互作优势,促进水稻根系生长,地上部干物质积累及转运,提高穗氮增加量、氮肥农学利用率和氮肥表观利用率,且秸秆后期腐熟养分释放防止植株早衰,促进产量形成。