超级杂交稻研究对确保我国粮食安全具有重大的战略意义。一批超级杂交稻组合和苗头组合的育成和应用标志着我国超级稻育种计划取得了突破性进展。但在生产中仍有部分问题制约着超级杂交稻更好的发展，如超级杂交稻的倒伏和生态适应性等。本文以超级杂交稻为材料，研究超级杂交稻形态及生理特性与抗倒性的关系，并在此基础上，采用正交旋转组合试验设计，研究了氮、钾、硅肥料运筹对超级杂交稻抗倒性和产量的影响。主要结论如下： 1、在植株形态特性与抗倒性关系方面：株高、单茎鲜重、倒2节间长度与倒伏指数呈正向性，而挫折强度、短轴直径与倒伏指数呈负向性。株高过高、生物产量过大、茎秆倒2节间过长不利于增强抗倒性，而茎秆挫折强度大、增大短轴直径有利于增强抗倒性。各形态指标对倒伏指数的直接通径系数的绝对值依次为单茎鲜重＞挫折强度＞株高＞短轴直径＞倒2节间长度。 2、在植株生理特性与抗倒性关系方面：抗倒性较强的组合茎鞘物质输出率较低，抗倒性弱的组合尽管茎鞘干物质重大，但其茎鞘物质输出率高。茎秆全钾含量、全硅含量和纤维素含量与倒伏指数的相关系数不显著，但三者的直接通径系数以及三者之间的间接通径系数对倒伏指数具有完全一致的负效应，说明生育后期维持较高的茎秆全钾含量、全硅含量和纤维素含量对增强茎秆的抗倒性是必要的。 3、超级杂交稻的产量和产量构成的各因素存在组合间和年份间的极显著或显著差异，而造成年份间产量差异的一个主要因素是倒伏。 4、分别建立了氮、钾、硅对超级杂交稻准两优527倒伏指数和产量的数学模型，探讨了氮、钾、硅对超级杂交稻抗倒性和产量的影响。以倒伏指数和产量的数学模型为基础，通过计算机寻优，产生出倒伏指数低于150、产量高于735kg／667m²的高产抗倒运筹方案，其肥料施用量为N 19.1～19.9kg／667m²、K₂O 19.7～19.9kg/667m²、SiO₂ 19.5～19.9kg／667m²，三者的比例大致为1：1：1。