水稻在我国有着广泛的种植面积,是人们不可缺少的主食之一,水稻产量关系到我国的粮食安全。随着人们生活水平的提高,大家对水稻品质的要求也越来越高。超级稻具有高产特性,农民常规栽培条件下产量虽然有大幅度提高,但是肥料与水分利用率低下,造成资源的浪费与环境的污染,同时稻米品质也变劣,影响了人们的消费与需求。明确不同栽培措施对于超级稻高产高效同时优质生产的影响机制成为解决上述问题的关键。因此,本研究以甬优2640和武运粳24号两个超级稻品种为研究对象,以当地农民习惯的栽培措施为对照,设置了氮空白区、当地常规、减氮、增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培、施硅锌肥等共8种栽培措施,以产量和品质为基础,着重分析了上述栽培措施对两种超级稻生长发育、氮素的吸收与转运、稻米品质、淀粉合成关键酶活性、淀粉精细结构、淀粉物理化学性质、籽粒内源激素含量等指标的影响,以期明确超级稻高产高效和品质优良的栽培措施调控途径及其生理机制。主要研究结果如下:1、水稻产量、群体生长发育特性和氮肥利用效率指标甬优2640在增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培以及施硅锌肥栽培措施下的产量分别为 11.26 t hm-2、12.29 t hm-2、12.73 t hm-2、13.46 t hm-2和 14.89 t hm-2,分别较对照增产6.32%、16.05%、20.21%、27.10%和40.60%;武运粳24号在上述增产栽培措施管理下的植株产量分别为10.06thm-2、10.81 thm-2、11.60thm2、12.00thm-2 和 12.95 t hm-2,分别较对照增产 5.67%、13.55%、21.48%、26.05%和 36.03%。在群体结构上与对照相比在增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培以及施硅锌肥栽培措施下甬优2640的茎蘖成穗率提高了 7.42%-14.83%,抽穗后地上部干物质提高了3.11%-24.32%,有效叶面积提高了 3.44%-9.37%,高效叶面积提高了 2.78%-8.93%;武运粳24号的茎蘖成穗率提高了 3.97%-11.68%,抽穗后地上部干物质提高了 3.54%-24.83%,有效叶面积提高了 3.55%-6.58%,高效叶面积提高了 3.92%-9.23%。与对照相比两种超级稻在增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培以及施硅锌肥栽培措施下的氮素利用指标显著增加,但是在氮素稻谷生产率上甬优2640和武运粳24号与对照相比分别下降6.30%和2.74%。以上表明通过栽培措施的改进,能够优化群体结构,提高群体质量,优化源库关系,增加植株吸氮量及氮肥利用效率,实现增产目标,同时过量增施氮肥会降低植株的氮肥增产效率,不利于经济效益的提高。2、栽培措施改善稻米品质前氮后移、轻干湿交替灌溉、增施有机肥、深翻栽培等栽培技术的配套使用能够显著改善稻米品质。在外观与加工品质上与当地常规相比减氮、增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培、施硅锌肥栽培措施下的糙米率、精米率、整精米率均显著上升,垩白面积、垩白粒率、垩白度均显著下降。在蒸煮与食味品质上,与当地常规相比两个品种的蛋白质含量在减氮、增密减氮、精确灌溉、增施饼肥、深翻栽培、施硅锌肥栽培措施下均显著下降,并且在精确灌溉方式下的蛋白质含量最低,同时甬优2640球蛋白下降比为0.78%-2.21%、醇溶蛋白下降比为3.96%-6.63%、谷蛋白的下降比为6.21%-9.69%、清蛋白的提高比为0.43%-3.00%,武运粳24号球蛋白下降比为3.37%-4.61%、醇溶蛋白下降比为4.91%-7.08%、谷蛋白的下降比为5.79%-10.01%、清蛋白的提高比为1.30%-2.61%,提高了优质食味蛋白含量。与对照相比上述6种栽培措施下的胶稠度均显著提高,这几个处理下的甬优2640平均米胶长度为67.80mm,增长1.3%,武运粳24号的平均米胶长度为70.99mm,增长4.08%。在熟米适口性的品质上,与对照相比上述几种栽培措施下甬优2640的食味值提升比为22.7%-36.3%,武运粳24号提升比为20%-31.1%。以上研究结果表明通过栽培措施的改进可以显著改善稻米各项品质,实现稻米优质生产的目标。3、栽培措施对淀粉精细结构和理化性质的影响及调控机制在籽粒淀粉合成过程中,通过栽培措施能够改变淀粉合成关键酶活性和籽粒内源激素含量,这些酶活性和内源激素含量的改变使得水稻籽粒合成更多大体积和大表面积的淀粉颗粒。同时这些淀粉在形成分子结构时在上述栽培措施的调控下的全淀粉分子具有更大的流体力学半径,支链淀粉的脱分支链具有更小的聚合度,短链和中短链含量上升而长链含量下降。这些淀粉精细结构的变化改变淀粉的理化性质包括淀粉晶体的结晶区变小、无定形区变大,外部短程无序结构增加、有序结构减少,淀粉的结晶度和有序性下降,促使淀粉在糊化时需要更少的糊化热焓值和更低的糊化温度同时具有更大的黏度、更大的溶解度和膨胀度。与当地常规相比甬优2640在上述6种栽培措施下的崩解值增加了 2.88-26.52%,消减值下降了 6.47%-12.82%,糊化热焓值下降了1.58%-7.88%;武运粳24号的崩解值增加了 26.18%-53.02%,消减值下降了 1.90%-25.26%,糊化热焓值下降了 1.58%-7.88%。结合酶活性和激素含量数据表明栽培措施的改进改变了淀粉合成关键酶活性和内源激素含量,使得淀粉在结构形成时具有较大的淀粉分子和较短的支链淀粉链长,结构上的改变使得淀粉的理化性质发生改变包括较低的结晶度较高的无序性,及较大的膨胀度和溶解度,最终使得淀粉糊化热焓值变低、黏性变大,稻米和淀粉品质变优。