为了明确不同直播种植模式下水稻(Oryza sativa L.)的产量形成机制,采用机械穴直播(XB)、机械条直播(TB)、人工撒播(SB)种植模式,以传统人工插秧(CY)为对照,考察了水稻根系特征、群体动态和光合作用产物转运等性状。结果表明,齐穗期XB和TB根重均比CY显著增加,其主根数、根总长、根尖数以及根表面积均有不同程度的提高。根系伤流量齐穗期仅XB高于CY,TB和SB均比CY显著下降,灌浆期3种直播模式均较CY显著下降。水稻叶面积指数有相似的变化规律。直播模式下水稻齐穗前光合作用产物积累量较大,其茎鞘物质输出率和转换率显著高于CY。与CY相比,XB产量提高5.8%,TB和SB分别降低4.2%和13.2%。XB和TB种植模式下,水稻千粒重增加,但每穗总粒数有所减少。总体来说,机械直播较人工撒播用种量减少、植株布局有序性提高,根系形态改善,地上部分光合作用产物积累明显提高。但是,相对人工插秧,其灌浆期根系活力明显下降。