随着全球气候变暖,在利用热量资源带来正面效应的同时,还要注意气候变暖引发的极端性天气。近年来黑龙江垦区高温低温天气频繁发生,在一定程度上影响水稻生长发育及产量的形成,在水稻生产上需要通过综合调控措施来改善水稻生长发育的群体环境,减少产量损失。本文以建三江地区水稻生长中遭遇的高温或低温极端气候类型为例,通过对移栽密度、氮肥的诊断调控和水分的轻干湿交替灌溉等技术进行集成,建立适应当季气候条件下水稻生长发育的综合栽培技术。本研究根据水稻生长发育阶段(有效分蘖期、长穗期和结实期)≥10℃积温界定气候类型,根据气象预测的不同气候类型进行高产高效适应性栽培管理及验证,并对此技术进行评估。本研究小区试验设置五个处理,CK(不施氮肥)、PF(农户常规管理)、RORM(区域优化高产高效技术)、CM-PRM (SPAD调控下的高产高效适应性管理)和GS-PRM (GreenSeeker调控下的高产高效适应性管理),主要结果如下：1)建三江地区主栽11叶水稻品种生长发育至安全成熟所需有效积温为2305.1℃,其中有效分蘖期40天,平均7.7天生长一片叶子,≥10℃有效积温为750.4℃,日平均温度为18.8℃；长穗期30天,平均6.3天生长一片叶子,≥10℃有效积温为650.3℃,日平均温度为21.7℃；结实期需要45天,≥15℃有效积温为904.4℃,日平均温度为20.1℃。丰产年份单位有效穗数较多,有效分蘖期≥10℃的积温正常或略高,结实期≥15℃有效积温较高,且持续时间较长,灌浆充分,欠产年份则反之。2)气候类型界定(11叶为例),以有效积温为主,日照时数、降雨量作为辅助因素,有效分蘖期≥10℃积温大于802.5℃可能遭受高温,≥10℃积温小于697.2℃可能会遭受低温；长穗期≥10℃积温大于704.4℃可能出现高温现象,≥10℃积温小于589.8℃则可能出现低温现象；结实期(45天)≥15℃积温小于813.5℃可能遭受低温,在品种选择上尽量选择早熟品种,≥15℃积温大于1038.9℃,可能预示着结实期晚霜,在品种选择上可以选择产量较高的晚熟品种。因此,建三江地区生产上要以11叶水稻品种为主,高产创建田可选用产量高、后期灌浆快的12叶品种。3)不同气候类型对水稻生长发育及产量都有一定程度的影响,前期高温中后期阴雨寡照与前期低温中期高温后期正常气候条件下,较正常气候条件下分别降低了15.3%和5.5%,而高产高效适应性栽培技术较当季农户常规管理分别显著提高了10.3%和10.6%,与区域优化高产高效管理技术差异不显著。在茎蘖动态方面,两种气候类型水稻高峰苗较正常气候略低,而高产高效适应性栽培技术显著提高单位面积收获穗数。在LAI方面,较正常气候最大叶面积分别降低了8.1%和4.0%,而高产高效适应性栽培技术较当季农户常规管理分别显著提高了10.4%和10.2%,较区域优化高产高效管理分别提高了5.8%和4.3%。在物质积累方面,较正常气候物质积累分别降低了25.0%和11.8%,而高产高效适应性栽培技术较当季农户常规管理分别提高了9.3%和7.9%。在氮素积累方面,较正常气候分别降低了17.8%和2.1%,而高产高效适应性栽培技术较农户常规管理分别提高了10.6%和8.4%。在物质转运量方面,叶片物质表观输出率与转化率的差值远远大于茎鞘的差值,茎鞘的“源”与“库”之间的物质运转与转化比较通畅,而叶片较差,说明寒地水稻叶片中储存的干物质没有完全转化成水稻的产量,而高产高效适应性栽培技术能减小差值,能进一步协调叶片的“库”与“源”的关系。4)不同气候类型下高产高效适应性栽培技术可实现产量潜力的81.9—-89.3%,较农户常规管理提高了7.6—9.9个百分点,经济效益较农户常规管理增加了2218-2991yuna/ha,在氮肥利用效率方面,较农户常规管理在氮肥回收利用率、农学利用率和偏生产力平均分别提高了59.4%、79.1%和50.4%,显著提高灌溉水利用效率并降低倒伏风险,提高整精米率和直链淀粉含量,改善稻米碾米的品质和食味品质,降低垩白粒率和蛋白质含量,提高外观品质和营养品质。