超级稻是我国在矮化育种和杂交稻应用之后于1996年提出的新育种目标。本研究于2002-2004年在中国水稻研究所试验区进行(30°05’N,119°56’E),以代表性的超级稻组合为材料,采用田间试验与人工种植槽相结合,在不同水分管理下对超级稻的生理、生态和营养特性进行研究,为超级稻高产水分综合管理技术提供科学依据。 超级稻穗部性状的研究表明,茎鞘非结构性碳水化合物开花期含量高,成熟期含量低的品种,结实率高;反之,结实率低。每个颖花平均从茎鞘获得非结构性碳水化合物高的品种,千粒重高;反之,千粒重低。超级稻不同密度处理结果表明,叶片比叶重和光合速率不同密度之间有明显差异,相同品种叶片的比叶重与光合速率成线性正相关。 超级稻在不同移栽密度、不同灌溉方式和不同施肥条件下,明确了浅湿干灌溉在开花期和花后20天与传统淹水灌溉比较均能提高叶片光合速率,其中移栽密度为13.5×10~5丛/ha处理比其他密度处理对叶片光合速率提高更有效。在施有机肥条件下,超级稻开花期和花后20天叶片光合速率均较高。浅湿干灌溉对超级稻叶片气孔导度的影响比光合速率小,叶片光合速率与气孔导度的相关性较差(r=0.32)。超级稻浅湿干灌溉叶片比叶重提高,对花后20天叶片比叶重的影响大于开花期的影响,叶面积指数(LAI)和干物重提高。超级稻浅湿干灌溉提高穗数和每穗粒数增加库容,施有机肥15000 kg/ha比不施有机肥每穗粒数显著增加,产量显著提高,但收获指数没有增加。 对超级稻不同水分管理下的氮素营养研究表明,浅湿干灌溉籽粒含氮量较高。传统淹水灌溉下成熟期氮素分配到籽粒里的相对氮素转移量及花后20天的含氮量均较浅湿干灌溉低,但产量和收获指数没有显著下降。超级稻浅湿干灌溉产量较高,收获指数没有提高。浅湿干灌溉和传统淹水灌溉在水稻开花期氮积累有显著差异,在灌浆结实期水稻浅湿干灌溉比传统淹水灌溉有较高的氮积累。超级稻浅湿干灌溉在灌浆结实期氮积累和籽粒里从器官转移的氮比例没有变化,开花期总氮、成熟期总氮、灌浆结实期积累的氮、氮的转移与花后20天叶面积指数的相关性与产量性状相似。开花期总氮、成熟期总氮、灌浆结实期总氮积累、总氮的转移与花后20天叶面积指数成直线相关关系,较长的叶面积持续期(花后20天测定叶面积指数)与产量成正相关。但开花期叶片含氮量与产量相关性较小,花后20天叶片含氮量和叶面积指数与产量有较大的相关。 不同水分管理对超级稻生长和生态特性的试验表明,超级稻应用好气灌溉与传统淹水灌溉比较,整个生育期田间水位降低,土壤氧化还原电位提高。促进分蘖早发,前期分蘖