黑龙江省是我国重要的产粮大省,而水稻是黑龙江省的主要粮食作物之一,在其生产过程中面临着水资源时空分布不均、作物各生育时期内水量分布不均、水肥利用不合理等突出问题。这些问题都严重制约着水稻种植面积的发展、产量的提高及品质的优良。发展控制灌溉节水方式,结合不同的水肥调控方案,以提高水分生产效率和经济产量为最终目的,找出最优水肥配施方案,以期为寒地黑土区稻作节水增产提供技术支持,同时对发展节水型高效农业具有重要意义。本文依据盆栽试验与田间小区试验的实测资料,运用理论分析、回归分析、统计分析等方法,初步分析了水稻不同生育时期的生物学特征,不同水肥处理及栽培模式下的水稻需水量、水分利用效率、产量及产量构成因素的影响规律,研究主要结论如下：(1)对不同生育时期的水稻生物学数据进行统计分析,发现不同的水肥处理对各生育时期的影响程度均有不同,适当的株高增长可以提高产量；水分与氮肥对水稻的叶面积影响较大,磷肥与钾肥影响较小,叶面积指数与腾发量呈正相关并且可以提高产量；水稻分蘖状态在各生育时期出现了显著差异,其差异程度受水分的影响较大。(2)通过水稻水分利用效率回归模型的建立与分析,判断出水肥各因素对水分利用效率影响显著,其影响大小为：氮>钾>磷>水。其中,钾和磷、磷和水之间具有相互负作用或相互消减的作用,其余表现均为正交互效应；根据水分生产函数数学模型,可以看出不同生育时期的水分亏缺对产量的影响程度不等,其大小为：抽穗开花期>拔节孕穗期>乳熟期>分蘖期,利用求导分析法,可求出水稻的最佳水分利用效率和水肥耦合区间。(3)水肥调控效应对水稻产量的影响效果显著,但其影响程度却不相同。主效应影响程度为：氮>水>钾>磷；分析在单因素、边际产量等情况下不同水肥处理对水稻的影响；通过求导分析不同的水肥因素组合,求出在水肥四种因素下的最佳水肥区间。(4)根据水分利用效率和产量两项指标可以确定最佳水肥控制标准：施氮量(0.67-0.78)g/盆、施钾量(0.43-0.45)g/盆、施磷量0.30g/盆；折合成公顷量为施氮量(94.83-110.40)kg/hm2、施钾量(60.86-63.69) kg/hm2、施磷量42.46kg/hm2;分蘖后期的土壤含水率下限占饱和含水率的69.7%-75%。(5)根据田间小区试验实测数据结果表明：控制灌溉技术较当地常规灌溉单产量最高提高13.06%,灌溉水分生产率最高提高21.14%；控制灌溉Ⅱ,基肥：蘖肥：穗肥：保花肥=4.5：2：1.5：2,插秧密度21穴/m2组合模式水稻产量最高,控制灌溉Ⅱ,基肥：蘖肥：穗肥：保花肥=4.5：2：1.5：2,插秧密度18穴/m2组合模式灌溉水分生产率最高；水分管理水平对水稻产量、水分生产率影响最为显著；通过基于熵权的灰色关联模型对不同栽培模式进行综合评价,结果表明,控制灌溉Ⅱ,基肥：分蘖肥：拔节肥：穗肥=4.5：2：1.5：2,插秧密度为21穴／m2为最优栽培模式,结果与实际试验相一致,适用于寒区水稻栽培模式。