水稻生产潜力和市场供应量是直接影响国家的粮食政策和农民收益的重要问题。黑龙江省是我国最大的商品粮生产基地。随着人口的增加,粳稻需求量处于紧平衡状态,确定和发挥以黑龙江省为代表的寒地水稻的生产潜力对指导生产具有重要意义。目前关于水稻生产潜力研究主要集中在“辐射生产潜力”、“光温生产潜力”、“气候生产潜力”、“土壤生产潜力”等理论水平上。对现实的生产潜力报道较少,仅为小面积高产攻关领域,而以百万公顷为对照的水稻现实生产潜力的研究未见报道。本文以黑龙江省为例,将“气温生产潜力”、“气候生产潜力”作为寒地水稻生产潜力的理论水平,用黑龙江省垦区和寒地水稻生产典型为参照,得出寒地水稻现实生产潜力,并采用实例对比找出产量差异原因,为发挥寒地水稻单产潜力寻求途径,同时对单产贡献最大的施肥因素进行分析,通过N肥施用技术研究、N、P、K配比施肥技术研究,K, Si, Mg配比施肥技术研究,改变生产上单纯依靠施肥量增产的现状,提高肥料的利用率,降低肥料污染,为寒地水稻合理施肥提供技术支持。本试验结果如下：1.黑龙江省气温增加对寒地水稻单产贡献率为27.1%,气温生产潜力达到20000kg·hm-2的水平。随着寒地气温逐渐变暖,气温生产潜力也不断增加,每10a增加360.7kg·hm-2。现有产量水平仅达到气候生产潜力的79.2%,占气温生产潜力的12.7-33.1%,因此寒地水稻单产在理论上有很大的提升空间。2.位于寒地稻作区的黑龙江省垦区近20年在百万公顷的面积上,水稻单产处于一个相对较高水平,以黑龙江省垦区为对照得出寒地水稻单产仍有1985.6kg·hm-2的现实产量增加潜力。3.在寒地水稻高产攻关中,最高产量突破15000kghm-2,但10年间仅为3个点次,合计不超过2000m2,随机性强。大面积的高产攻关田单产稳定在12500kg·hm-2的水平,因此寒地水稻单产在小面积上有5500 kg·hm-2～4500 kg·hm-2产量增加潜力,可以作为寒地水稻单产的中长期发展目标。4.水稻单产的提高需要优良的品种和先进的管理模式。就品种而言,寒地水稻高产品种表现为每穗平均粒数在97.4粒～111.1粒、结实率超过84.2%、千粒重25.9g～26.2g。水稻株高在90.0～107.0cm,穗长19.70～21.75cm,穗下节长29.50～35.80cm,倒2节间长22.00-25.25cm,倒3节间长12.10-18.00cm,倒4节间长要维持在3.5-4.5cm,剑叶长22cm左右,倒2叶叶长30.50-38.50cm,倒3叶叶长27.00-33.50cm。5.在寒地水稻的生产要素中,施肥量对水稻单产的贡献率41.6%,机耕总量对水稻产量的贡献率38.3%,技术员数量对水稻产量的贡献率19.5%,而随着农业人员的转行,劳动力对水稻单产起到限制作用,同时随着药害的增加,农药用量对水稻单产起到负效应。6.对单产贡献率最大施肥进行研究得出,寒地水稻叶片SPAD值能直接反映出水稻N素的盈缺。在分蘖盛期SPAD阀值40.5～44.0,用于施用调节肥诊断；齐穗期SPAD阀值为41.0～43.1用于施用叶面肥诊断；成熟期SPAD阀值35.0～38.5,对合理施氮进行判定。7.在一定施氮范围内,群体分蘖量随着施氮量的增加而增加。过量施氮降低水稻粒/叶,降低产量。干物质积累与水稻单产在各生育时期均呈极显著正相关。籽粒的氮素积累量在施氮量180kg·hm-2时最大。施氮增加水稻氮素吸收总量而氮吸收利用率、氮农学利用率、氮生理利用率、氮干物质生产效率、氮偏生产效率降低。在试验所处壤条件下,施氮量在127kg·hm2～150kg·hm2能获得最佳产量。8.水稻施入N、P、K均能促进干物质的积累,当在施肥不足时齐穗期以前干物质积累量超过齐穗后的积累,在肥料适中时干物质积累以齐穗后累为主。在N、P、K肥料三要素中对籽粒产量贡献最大的是N,其次为P,K又次之。当不考虑肥料互作的情况下,最佳施氮量112.3kg·hm2～150 kg·hm2,最佳施磷量46.7kg·hm2～63.1 kg·hm2。在适量施N的条件下,N、P、K之间肥效相互呈正效应,因此N:P:K=1:0.42～0.55:0.39～0.50较为适宜。9. K、Si、Mg配施能够提高水稻每平方米穗数、每穗粒数,进而提高水稻产量。3种肥料分别为施K51.7kg·hm～2-57.9kg-hm-2、施Si量66.3kg·hm～190kg·hm-2,施Mg量24.2kg·hm-2～25.3kg·hm-2最为适宜。10.适当施用Si、Mg则能够增加水稻糙米率,糙米白度、糙出白率、精米率等外观品种和蒸煮食味品质,而施K能提高最高粘度、热浆粘度、冷胶粘度,但不能有效增加水稻整体的蒸煮食味品质。3种肥料对水稻粒长、粒宽、精米白度影响不大。