近几年,以形态改良和杂种优势利用相结合的超高产育种成果不断涌现,2013年较大面积平均单产已达14.82t/hm~2,2014年这一数据又被刷新为15.4t/hm~2。为了探索超级杂交稻不断获取高产的原理和本质,本研究第一部分以第四期超级稻代表组合Y两优900为试验材料,以第三期超级杂交稻代表组合Y两优2号及三系高产杂交稻汕优63为对照,通过对三个组合各主要生育时期的株叶形态、叶面积指数、光合生产能力、穗部性状、根系活力和产量构成因素及其变化规律进行对比研究,探索Y两优900获取高产的具体形态特征、生理特性、群体指标等高产因素。本研究第二部分通过对Y两优900在湖南省隆回县羊古坳乡第四期超级稻超高产攻关条件下的群体茎蘖动态、水肥调控措施、生理性状、产量结构、土壤气候生态条件等进行总结分析,探索单产超15 t/hm~2的超高产栽培技术,旨在为今后超级杂交稻高产育种及超高产栽培提供理论依据和技术参考。本研究获得以下主要结果：1.与对照Y两优2号和汕优63相比,Y两优900具有较高的产量潜力,在一般生态条件下实际产量可达11.8 t/hm~2,比汕优63和Y两优2号分别增产37.2%和6.3%。2.与对照相比Y两优900具有较好的株叶形态,表现为：①齐穗期上部4片叶的叶基角小；②基部透光率高,从有效分蘖临界叶龄期(N-n期)到黄熟期的每个时期,Y两优900的基部透光率均高于其他两个对照品种。这种叶层配置使中下部叶片受光姿态好,光合效率较高,为大穗和高结实率的形成奠定了形态学基础；③Y两优900群体分蘖动态合理,能获得较高的成穗率,最终的成穗率Y两优900为60.1%,比汕优63高15.2个百分点,比Y两优2号高4个百分点。4.与对照相比Y两优900各生育时期的根系活力强,叶绿素含量高,下降缓慢、变化平稳,上部3片叶功能期长,体现了“源”足的优势,有利于更多光合产物的积累,保证超高产所需的物质供应。5.Y两优900的叶面积指数(LAI)在有效分蘖临界叶龄期前小于对照汕优63,说明其前期个体可尽量舒展枝叶来扩大光合面积；从有效分蘖临界叶龄期到孕穗期LAI上升速度较快,上升了80.4%,上升幅度比汕优63高24.6个百分点。孕穗期以后LAI下降较慢,从孕穗期到乳熟期,汕优63下降了28.4%,Y两优2号下降了6.4%,Y两优900下降了4.9%；从乳熟期到齐穗后30天,Y两优900LAI下降了23.4%,比汕优63和Y两优2号分别低9.4个百分点和1.3个百分点。Y两优900这种叶层配置使叶片能最大限度的截获太阳辐射,表现为全生育期动态理想株型。6.Y两优900净光合速率高,齐穗期Y两优900的净光合速率为22.7μmol·m-2·s-1,比对照汕优63高16.4%,比对照Y两优2高5.1%。齐穗后15天和齐穗后25天Y两优900的净光合速率均显著高于两对照品种。7.Y两优900穗大结实率高,一般栽培条件下平均每穗总粒数为288.7粒,结实率88%以上。在整个生育期表现为“源”足、“库”大、“流”畅,这是其大穗下保持高结实率的重要生物学基础。8.通过协调每穗总粒数和单位面积有效穗数使总颖花数达到4800万/667 m~2左右是Y两优900单产超15t/hm~2的前提保障,其穗粒结构为：有效穗240-255万/hm~2,每穗总粒数280-300粒,结实率90%以上,千粒重27.5g。9.在有效穗、每穗实粒数和千粒重三个产量构成因素中,有效穗与产量呈显著正相关r=0.578*；每穗实粒数与产量也呈正相关(r=0.413)；有效穗数和每穗实粒数呈显著负相关(r=-0.518*)10.氮肥后移和适时的穗肥施用时期是实现超高产的关键措施。在超高产栽培中,基蘖肥和穗肥的比例应控制在5.5比4.5左右,确保大穗的形成和结实率的提高；在群体按时落色的前提下,穗肥的最佳施用时期应在主茎幼穗分化2期和主茎幼穗分化4期,可同时兼顾攻大穗、抗倒伏和提高结实率的作用。11.在一般生态条件下,以三系高产杂交稻组合汕优63和第一、第二、第三、第四期超级稻典型代表组合两优培九、Y两优1号、Y两优2号、Y两优900的产量结构发展趋势为基础,对单产为16.5 t/hm~2。的超级稻组合的产量结构进行预测,推测单产为16.5 t/hm~2的超级稻组合单位面积有效穗为12.5×104/667m~2左右,平均每穗总粒数为470粒左右,单位面积总颖花数为5800×104/667m~2左右。