中国水稻种植总面积大约占亚洲的1/3,世界的1/5。是亚洲甚至世界上水稻种植面积最大的国家；总产和单产均居世界前列,对我国和世界粮食安全和社会稳定起到了至关重要的作用。然而,我国氮肥的消耗占了世界总量的30%以上,氮肥利用率却只有30%,意味着70%的氮肥损失到生态系统中。由于我国水稻施肥中普遍存在氮肥用量偏高；氮、磷和钾的投入比例不当；施用时期不合理；有机肥投入不足等问题。因此,合理施肥对水稻增产、农民增收和农业增效具有重要的意义。本项目基于湖北省水稻施肥现状,采用当地大面积推广的中稻品种,分别在江汉平原和鄂东南丘陵地区开展大田试验,研究了优化施肥措施对水稻群体和产量的影响以及不同基础地力土壤优化施肥对水稻产量和氮肥利用率的影响。取得的主要研究结果如下：1、优化施肥措施对水稻群体和产量的影响以湖北省大面积推广的中稻品种为供试材料,研究优化施肥措施对水稻群体和产量的影响。田间试验设5个处理,4次重复,分别在湖北省荆门市(2008-2009年)、洪湖市(2009-2011年)和赤壁市(2008-2011年)农户稻田中进行。3地4年9个试验中农民习惯施肥优化处理(MFP)、增氮处理(SHY)和减氮优化施肥处理(MSP)与农民习惯施肥(FFP)相比,增产幅度分别为2.0%-5.7%；1.4%-9.6%和1.7%-13.6%；与对照处理(CK)相比,增产幅度分别为14.1%-39.6%；16.7%-32.3%和15.2%-50.0%。MFP、SHY和MSP处理分别比FFP处理平均增收742.4Yuan·hm-2,-243.4Yuan·hm-2和1222.4Yuan·hm-2。与FFP相比,MFP和MSP处理的氮肥利用率均大幅度地提高且均大于SHY处理的氮肥利用率提高幅度。进一步分析表明MFP、SHY和MSP的有效穗数多于FFP,主要原因在于优化施肥减缓了功能叶片的衰老,具有合理的茎蘖动态和较高成穗率,适宜的叶面积指数和干物质积累量,保证了健康优质的群体,为实现高产高效打下了坚实的基础。2、不同基础地力土壤优化施肥对水稻产量和氮肥利用率的影响以江汉平原水稻主推品种丰两优香一号为试验材料,研究江汉平原地区不同基础地力土壤优化施肥对水稻产量和氮肥利用率的影响。通过3年田间小区试验,考察分析土壤基础地力不同的稻田优化施肥、农民习惯施肥和不施肥处理的产量、氮肥贡献率、土壤氮素依存率和氮肥利用率等的差异。土壤基础地力不同的稻田均是优化施肥处理的产量最高,与农民习惯施肥处理比较,高地力和低地力稻田优化施肥处理的产量分别平均提高6.9%和5.0%；与不施氮肥处理比较,产量分别平均提高17.3%和30.3%。与农民习惯施肥处理比较,优化施肥处理的氮肥吸收利用率,农学利用率和偏生产力均大幅度提高。高地力稻田土壤氮素依存率高,氮肥贡献率小,施肥增产的潜力小；低地力稻田土壤氮素依存率低,氮肥贡献率大,施肥增产的潜力大。优化施肥可以降低水稻产量对土壤基础地力的依赖,提高氮肥利用率。
