水稻是我国重要的粮食作物,随着经济水平的发展水稻生产从单一追求产量向优质丰产协同提高转变,同时水稻机械化种植作为一种高效丰产稳产的现代化栽培模式全面推广,而机插稻等高效种植方式带来了水稻品种要求的新变化,高效优质生产已经成为机械化规模化生产适应性品种的必然要求。针对水稻高效丰产优质生产协同形成的品种特征及其形成机制的相关研究相对缺乏,已经成为现代水稻生产和品种改良的制约因素。本研究对不同类型杂交稻和常规粳稻进行了产量形成、群体发育、物质生产、氮肥利用等方面的分析,解析高效丰产品种的群体生长特征及其对栽培措施的响应。研究结果可为水稻高效丰产技术体系的构建和品种选育提供必要的理论依据。主要结果如下:1.以产量和结实期生产效率(日生产量)把水稻品种界定为高效丰产、低效丰产和一般品种3个类型。与一般水稻品种相比,高效丰产类型水稻品种产量显著较高。高效丰产品种获得高产的主要原因在于较高的群体颖花量。在杂交稻品种中,高的每穗粒数为关键因素,而在高效丰产粳稻品种中,高的单位面积穗数作用较大。高效丰产杂交稻品种产量对氮肥的响应程度高于其他品种,在高氮条件下,依然可以表现较高产量水平。高效丰产粳稻品种表现在中氮水平即达到最高产量水平,对高氮水平的依赖性相对较低。低效类型品种则显示对高氮条件依赖性强的特点。晚播导致各类型品种产量均显著降低,高效丰产品种在晚播条件下仍能获得较高水平的结实率,是晚播条件下获得高产的重要原因。2.高效丰产品种在生育前期(移栽25天)、结实期的干物质积累量显著高于一般水稻品种,表明其生长前期与生长后期的干物积累量高于一般品种。高效丰产品种前期分蘖生长快,根系氧化力较高,茎蘖成穗率高,且高效叶面积率较高,结实中后期净光合速率较高。高效丰产品种根系干重在各个生育时期均显著高于一般水稻品种。随施氮量增加,各水稻品种干物质积累量增加,茎鞘和叶片的转运量与转运率降低,高效丰产品种在前期的干物质积累量对氮肥的响应较为敏感,茎鞘物质转运量与转运物质对穗部的贡献率低于一般水稻品种,但穗部干物质增加量显著高于一般品种。高效丰产品种特征表现为,在较高群体库容基础上,以高效的结实期物质生产能力保证结实,获取较高的产量水平。高效丰产类品种在迟播条件下,在生育前期及生育后期的干物质积累量仍保持较高水平。3.以抽穗期为界比较生育期前后分配比例可见,高效丰产杂交稻品种抽穗前生育天数较其他类型品种而言相对较短,结实期相对较长,加之结实期干物质日生产量显著高于一般类型品种,从而表现出高水平的结实期生产量。高效丰产粳稻品种结实期比例则相对稳定,依靠后期较高的生产效率获得较高的结实期生产量。播期推迟降低了高效丰产品种抽穗前天数,主要是播种-拔节的天数,抽穗后天数略有增加或基本不变,生育期前后比例变小。高效丰产品种结实期物质生产效率较高且在晚播条件下仍具有较高水平。4.高效丰产品种总吸氮量、农学利用效率、氮肥偏生产力及吸收利用率显著高于一般品种。高效丰产杂交稻品种籽粒生产效率显著高于一般水稻品种,而高效丰产粳稻品种籽粒生产效率与其他品种无显著差异。高效丰产品种的NR和GOGAT活性在移栽25天显著高于一般品种,GS活性在各个生育时期都显著高于一般品种。随施氮量的增加杂交稻各类型水稻品种的总吸氮量增加,其他氮肥吸收利用指标呈下降趋势。播期推迟降低了高效丰产水稻品种总吸氮量、农学利用率、氮肥偏生产力和生理利用率,籽粒生产效率和氮肥吸收利用率有所增加。5.除丰产杂交稻品种的整精米率显著高于一般品种外,各类型品种的加工品质无显著差异,且外观品质、蒸煮食味品质及RVA谱特征值在品种类型间无明显规律。可见稻米品质指标与品种类型没有必然联系。各类型品种的蒸煮食味品质对氮肥响应一致,均在中氮水平下蒸煮食味品质较好。播期推迟,对各类型品种的加工品质影响较小,垩白度和垩白粒率均有所上升。播期推迟使稻米直链淀粉含量升高,胶稠度下降;但对蛋白质含量的影响品种间表现有所不同,杂交稻蛋白质含量普遍升高,而粳稻蛋白质含量有所降低。播期推迟使各品种的最高黏度、热浆黏度、最终黏度和崩解值均有所降低,消减值和回复值有增加趋势,各类型品种表现较为一致。