随着人口增长和耕地面积减少,保证粮食产量的同时提高有限资源的利用效率,已成为目前国内外学者研究的重点。筛选磷高效基因型水稻,从水稻自身的角度来进行品种改良,是提高水稻磷效率的主要研究方向,但在实际工作当中,水稻的产量与磷高效很难同时进行,矛盾还未能得到很好的协调,在产量提高的同时最大限度地提高磷效率,是当前农业工作亟需解决的问题。本研究通过大田、土培和水培试验,筛选出磷高效基因型水稻材料,开展磷高效基因型水稻对磷素的吸收、利用和转运的特性研究,并探讨磷效率与产量的关系,为水稻的高产栽培和高效育种提供理论依据,主要研究结果如下：(1)以产量为评价指标,通过聚类分析,分别将27个中稻和29个晚稻亲本材料从高到低划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个类型。研究结果表明不同生育类型水稻产量、磷吸收及利用效率存在极显著的基因型差异,中稻和晚稻最高产量分别是最低产量的3.24和2.15倍；不同生育类型水稻磷利用效率差异不显著。中稻Ⅰ类磷积累量在分蘖—拔节阶段最大,晚稻Ⅰ类型在拔节—抽穗阶段最大；中稻和晚稻Ⅰ类干物质量均在分蘖—拔节期最小,拔节—抽穗阶段最大,出现前小、中强、后高的现象。中稻干物质和磷积累量均在分蘖—拔节阶段对产量贡献率最大,分别为42.38%和58.09%;晚稻磷积累量在抽穗—成熟阶段对产量贡献率最大,为39.35%,干物质量在此阶段也较高,为16.16%。因此,中稻需要注重分蘖—拔节阶段的物质积累和磷素吸收状况,晚稻则是注重前期的物质积累和后期磷素吸收状况。(2)通过两年的试验,筛选出磷高效基因型水稻GR77。在低磷和正常供磷水平下,GR77的产量和磷利用效率均显著高于磷低效基因型08B-9643,其中产量是磷低效基因型的1.96和1.92倍。不同磷效率对水稻产量的贡献率大小依次为磷吸收效率>磷利用效率>磷转运效率。正常供磷条件下,拔节—抽穗阶段的磷积累量对产量和磷收获指数的贡献率最高,分别为93.39%和85.71%,对磷籽粒生产效率的贡献为41.80%；在低磷条件下,分蘖—拔节阶段的磷积累量对产量和磷籽粒生产效率的贡献率最高,分别为56.91%和20.05%,对磷收获指数的贡献率为15.98%。因此,正常供磷时应增加拔节—抽穗阶段的磷积累量,低磷胁迫时应提高分蘖—拔节阶段的磷积累量。(3)磷高效基因型水稻GR77根系伤流液量均显著高于磷低效基因型。两类基因型水稻根系伤流液中矿物质组分磷、钾、镁、铁之间的差异最明显,锌和钙几乎没有差异。其中P和K正常供磷分别是低磷的1.46、1.41倍。磷高效基因型水稻根系伤流液中Fe的含量在两磷处理条件下均显著高于磷低效基因型水稻,是磷低效基因型的1.53和1.44倍。两类基因型水稻在低磷处理时根系分泌的氨基酸差异不显著；在正常磷处理时,磷高效基因型水稻是磷低效基因型水稻的1.21倍,磷高效基因型水稻根系分泌的氨基酸以丙氨酸为主,其分泌量占全部氨基酸23.36%～29.44%,并且对水稻磷积累量的关系最为密切。