高产、多抗和适应性广是超级杂交稻具有的不同于常规稻的几大优势,而近些年超级杂交稻的选育逐步成功,一些超高产水稻品种的推广逐步扩大,超级杂交稻所展现出来的“库大”、“源强”、“流畅”的特点越来越受到关注。从2000年,超级杂交稻两优培九达到第一期目标700公斤/亩,到2013年Y两优900平均亩产达到988.1公斤以及2015高产苗头组合湘两优900亩产达到1067.34公斤以来,超级杂交稻的产量潜力持续增加。但是超级杂交稻持续增产的机理却不清楚。因此,本试验选取具有不同产量潜力的五期超级杂交稻代表性品种,以及6个施氮量水平(不施氮为对照),采用裂区试验,研究超级杂交稻持续增产的叶源质量基础及其氮素响应特征,为超级杂交稻的育种和栽培提供一定的理论依据。研究结果表明:1.随着产量潜力的增加,五期超级杂交稻有效穗数不断降低,而穗粒数与产量不断升高,千粒重以及结实率先升高后降低,说明超级杂交稻产量潜力的不断提高主要依赖穗粒数的增加来实现的,而结实率却是限制湘两优900取得高产的主要原因。随着施氮量的增加,实际产量、每穗粒数和千粒重均是表现出先升高后降低的趋势,有效穗数和结实率变化趋势相反,前者表现为不断升高的趋势。2.基部叶片也与产量间存在显著甚至极显著关系,特别是其灌浆期以及成熟期CAT酶活性和抽穗期及成熟期POD酶活性。3.不同产量潜力超级杂交稻,叶面积指数、干物质积累量、叶面积比率以及花后光合势,均是前期两优培九和Y两优1号要高于其他三个品种,但是中后期却相较于其他三个品种较小,同时,拔节期-抽穗期群体生长率也小于其他三个品种,说明,后三期超级杂交稻在生育中后期具有较强的“源”供应能力,这也是五期超级杂交稻产量潜力持续增加,同时也是其实际产量随着产量潜力的增加,而表现出先升高后降低的趋势的原因之一。4.不同产量潜力超级杂交稻,两优培九以及Y两优1号,相较于其他三个品种,株型紧凑,中后期平均叶倾角过大,进而导致漏光现象的发生。同时,中后期两优培九、Y两优1号以及湘两优900过高的TCRP值,均是引起五期超级杂交稻随着产量潜力的增加,实际产量并不是逐渐升高的原因之一。此外,群体消光系数对于五期超级杂交稻群体结构的影响,主要是在灌浆期,对群体上部的影响,其值越高,越有利于产量的提高。5.不同产量潜力超级杂交稻的气-基温差主要是在灌浆前期以及后期对实际产量间产生显著正相关影响;而昼夜温差主要是在花后7D以及35D对实际产量产生显著负相关关系。