从生态建设和环境变化的角度出发，加强亚热带红壤区有机无机养分配施研究，了解土壤肥力和系统生产力的变化趋势，明确提高稻草还田的土壤肥力、产量和生态环境效益，对农业健康和可持续发展都有重要的意义。本文通过“稻草还田与氮肥的管理模式优化”和“稻草还田与钾肥的管理模式优化”两个田间试验，比较了不同氮钾施用模式下稻草还田的肥力与产量效应，探索基于稻草还田的氮、钾肥优化管理模式；通过“冬闲稻草覆盖还田效应”试验了解长达5个月的红壤稻田冬闲期CO2通量动态，研究晚稻收割后，稻草覆盖还田的生态效应及其对CO2通量的影响。主要结果如下： （1）稻草直接还田对早晚稻各处理有不同的影响。头年晚稻草秋季还田经过冬季的分解，稻草C/N降低，对来年早稻土壤NH4+-N含量的提高有促进作用； 而当年早稻收割后新鲜稻草直接铡断还田，稻草C/N较高，对土壤NH4+-N的效应因不同的施氮模式而有所差异。长期稻草直接还田显著提高了水稻产量，在本试验中水稻产量N1>N2>N3>N0,三个施氮处理与不施氮处理产量差异显著，试验的最优组合为稻草还田加上施氮量（180kg·a-1），其中40％穗肥于移栽后30天施用，即（N1＋A）处理。 （2）稻草还田可以显著提高水稻各生育期土壤速效钾含量。但在土壤钾素背景含量较高，不构成产量增长的限制因子时，钾肥的高投入，无论是以化肥的形式还是有机肥的形式都难以产生相应的产量增长。在本试验的生产力水平下，亦即水稻产量水平在10,000 kg·hm-2·a-1左右的时候，钾肥施用量为60kg·hm-2·a-1＋稻草还田7,500 kg·hm-2·a-1处理是最佳的钾素投入水平（K3＋S）。 （3）亚热带稻作区休闲期CO2通量主要受气温影响，二者呈极显著的正相关。 稻田休闲期CO2排放通量有明显的日变化规律，表现为昼吸夜排。太阳辐射和温度是影响稻田休闲期生态系统CO2通量日变化的重要环境因子。稻田休闲期生态系统CO2通量日变化和季节变化均与近地面大气中CO2浓度呈极显著直线相关，但随气温的升高，这种相关性呈减弱趋势。 （4）稻草覆盖还田对冬闲稻田的生态效应主要包括四个方面：保温、保水、抑制田间杂草生长以及增加了指向大气的CO2排放。覆盖对土温的影响主要在地下5cm层，试验期内，温度较无覆盖日均高出1.0～3.2℃；覆盖对耕层水分的影响主要在0～15cm层，覆盖与无覆盖之间差异达到极显著水平；另外覆盖显著改变了冬闲稻田生态系统的CO2通量变化情况，试验期内，由无覆盖的平均净吸收1.99gCO2·m-2·d-1转为覆盖处理的平均净排放2.68gCO2·m-2·d-1。使冬闲稻田由大气的碳汇变为碳源。