黑龙江省是中国寒地优质粳稻的主产区,为了获得更高的水稻产量,氮肥的施用量不断增加。目前黑龙江省水稻施氮量平均为150kg·hm-2,这一用量比科学推荐量大约高50%左右,并且将大量的氮肥作基蘖肥施用,这不仅不能实现水稻高产,还使氮效率降低。针对寒地水稻氮肥用量过高,前期氮肥比例过大这一突出问题,我们课题组提出了寒地水稻前氮后移的施肥技术,应用这一技术,实现了产量提高15%左右,氮效率提高30%左右的目标。本研究是在前期工作的基础上,采用田间小区试验方法,揭示前氮后移实现寒地水稻高产和氮素高效利用的机理。试验包括二部分：2008年,设置两种施氮水平和两个施氮时期处理,研究前氮后移对寒地水稻光合特性及氮效率的影响；2009年,进行不同密度下前氮后移对寒地水稻产量和氮效率的研究,通过研究氮素吸收运转和干物质积累运转规律,阐明水稻高产和氮高效利用实现的关键过程。得到以下主要结论：1.前氮后移处理显著提高了寒地水稻抽穗后叶片净光合速率,抽穗后10 d叶片净光合速率与水稻产量呈显著正相关(P<0.05)。前氮后移处理的氮素光合效率与习惯施肥相比达到差异显著水平,抽穗后10d叶片氮素光合效率与水稻氮效率呈显著正相关P<0.05)。前氮后移处理还显著提高水稻抽穗后SPAD值、净同化率和叶片中可溶性糖含量等指标。2.前氮后移可显著提高水稻群体质量,使水稻在抽穗期具有适宜的叶面积指数,抽穗后高光效叶面积持续的时间较长,使叶源保持较高的生产能力。在低氮肥用量下,前氮后移处理使叶面积衰减率降低了9.8%,高氮量处理的叶面积衰减率大于低氮量处理。不同密度下前氮后移使水稻抽穗-抽穗后20d叶面积衰减率降低了20.9%53.9%,达到了差异显著水平(P<0.05)。前氮后移处理还显著增加了抽穗期水稻比叶重、粒叶比和单茎茎鞘重。3.前氮后移处理显著增加了水稻后期干物质的积累。抽穗后干物质积累和水稻产量极显著正相关。前氮后移处理抽穗后茎叶物质转运率和转运贡献率显著低于习惯施肥处理,抽穗后物质净同化量对籽粒产量的贡献率显著高于习惯施肥处理。抽穗后茎叶物质运转率与水稻倒伏指数呈显著正相关(P<0.05)。4.前氮后移处理显著增加了水稻后期氮素积累。幼穗分化期前水稻氮积累量与产量呈显著负相关,抽穗后氮积累和水稻产量呈极显著正相关(P<0.01)。前氮后移处理抽穗后氮转运率和转运贡献率显著低于习惯施肥处理,抽穗后氮素同化量对籽粒产量的贡献率显著高于习惯施肥处理。抽穗后茎叶同化贡献率与氮效率呈显著正相关,抽穗后茎叶转运贡献率与氮效率呈显著负相关(P<0.05)。5.前氮后移处理使寒地水稻产量提高了11.6%～23.5%,达到差异显著水平。前氮后移处理氮肥吸收利用率比习惯施肥处理提高了6.7～30.2个百分点；氮肥农学利用率提高了8.12～16.12kg·kg-1；氮肥偏生产力提高了8.12～38.46 kg·kg-1,达到差异显著水平(P<0.05)。