以滇中二龙潭小流域烤烟农田生态系统为研究对象,设置对照(CK)及8种不同玉米秸秆堆沤方式进行秸秆还田,各处理包括2种秸秆还田重量(0.75或1.5 kg/m2),2种秸秆粒度(1或5 cm),2种秸秆堆沤方式(水或水与尿素堆沤),研究烤烟农田生态系统中不同堆沤方式下秸秆还田对径流泥沙氮素流失、土壤氮素残留量、烤烟氮素吸收量以及农田烤烟生态系统氮素平衡的影响.结果表明:(1)径流和泥沙全氮流失量分别随着降雨量和降雨强度的增加而增加;(2)施用5 cm粗秸秆较1 cm细秸秆、1.5 kg/m2还田量较0.75 kg/m2还田量可分别减少径流氮素流失量0.32％～35.05％和54.52％～77.23％;(3)秸秆还田显著增加了土壤全氮、硝态氮含量,各处理分别较CK高出2.60％～20.33％和0.35％～90.57％;(4)烤烟各器官全氮含量分布特征为叶>茎>根,各处理下叶、茎、根全氮含量较CK分别增加了67.69％,25.33％和42.27％,水与尿素堆沤较水堆沤可显著提高烤烟氮素含量6.60％～38.03％;(5)在氮素平衡中径流和泥沙氮素流失量分别占氮素输入量的8.27％～23.85％和4.37％～12.72％,氮素流失主要以径流为主,泥沙为辅;土壤残留量占氮素输入量的4.97％～36.79％;烤烟吸收量占41.10％～71.64％,烤烟吸收的氮素占输入的主体部分.采用水与尿素堆沤,还田量1.5 kg/m2,秸秆粒度5 cm的合理配置,可有效维系烤烟农田生态系统氮素平衡,增加烤烟产量,降低氮素流失量,并提高该流域农田生态系统经济和生态效益.