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低温冷害是影响双季稻生产的重要灾害之一。在直播栽培方式中,早稻苗期遇到“倒春寒”低温冷害的风险更高,但目前关于早稻直播栽培方式下低温冷害的影响研究还比较少。因此,本文选取13个长江中下游地区主推早稻品种,采用大田分期播种与培养箱模拟相结合,研究自然低温、人工低温对不同品种早稻苗期生长形态、生理特性及产量的影响,旨在为早稻直播耐冷品种筛选及其耐冷机理研究提供科学参考。主要研究结果如下:(1)通过设置3个不同播期(3月22日、3月27日、4月1日),提高直播早稻在其苗期内遭遇自然低温的几率。在实验中,2018年3月22-24日、4月6-8日平均气温低于12℃,为轻度“倒春寒”低温危害,此时3个播期的早稻幼苗均受到较轻程度的影响。直播条件下供试品种的平均全生育期为107天,与播期4月1日处理相比,播期为3月22日处理延长了全生育期2-5天,但提前播种也能提前早稻收获时期,为晚稻生产预留了更多时间。综合全生育期和产量来看,直播早稻播种适宜期为4月1日左右,可有效在二叶一心期避开“倒春寒”低温,实验品种中表现丰产稳产的品种有陆两优996、中早39、中嘉早17等,平均产量分别为7.80t/hm~2、7.40t/hm~2、7.40t/hm~2。在幼苗二叶一心时期耐寒性较好的品种有中早39、湘早籼24、陆两优996等,其平均死苗率分别为2%、4%、4%,平均出苗率分别为93.33%、91.67%、90%;耐冷性表现较弱的品种为株两优819、江早361等,其平均死苗率分别为10%、8.67%;平均出苗率分别为63.3%、73.3%。(2)选用长江中下游地区13个主推早稻品种,幼苗二叶一心时期在人工智能培养箱中10℃低温下处理5d,通过观察发现,不同早稻品种外观形态的死苗率、叶鲜重、株高、叶片枯萎与常温对照条件下(25℃)的差异较为显著,低温处理组中株两优819死苗率最高为71.61%,中早39最低为2.91%;处理组与常温组叶片鲜重差异最大的品种为湘早籼42,受损程度为71.1%,中早39受损程度为22.17%。(3)根据(1)和(2)中研究结论,选取丰产稳产、耐冷性不同的3个早稻品种,在其幼苗二叶一心时期在10℃低温(人工智能培养箱模拟条件下)处理5d,随后常温25℃恢复生长6d,比较不同品种叶片和根系生理特性,发现叶片SOD酶活性湘早籼45和株两优819分别较处理前低49.2%和13.7%,而中早39较处理前高23%;湘早籼45、中早39、株两优819叶片POD酶活性较低温处理前分别增长了137.7%、44.6%、123.9%;叶片丙二醛含量分别是上升86.8%、下降18.3%和上升206.7%;湘早籼45、中早39、株两优819叶片可溶性糖含量相比处理前水平分别是上升3.7%、上升29.7%、下降26%;叶片可溶性蛋白含量较低温处理前分别下降13.9%、上升8.8%、下降1.8%;湘早籼45、中早39、株两优819根系SOD酶活性水平分别较低温处理前水平下降38.2%、53.4%、45.6%。;根系中丙二醛含量较低温处理前,分别下降52.9%、49.6%和36.7%;根系中可溶性蛋白含量较低温处理前分别下降3.1%、上升2.2%、下降2.5%。叶片和根系生理指标对低温的响应结果表明,中早39表现为较强耐冷性,湘早籼45表现为中等,株两优819表现为较弱耐冷性。(4)低温对不同品种早稻的净光合速率影响幅度不同,经历日平均温度较前一天下降7-8℃,三个品种早稻净光合速率较前一阶段有不同程度的下降,其中株两优819的净光合速率下降幅度最大,下降13%,中早39与湘早籼45的净光合速率下降幅度较小,分别下降11.5%和8%,说明受温度下降变化影响最大的是株两优819,株两优819净光合速率下降幅度最大,湘早籼45和中早39的净光合速率下降幅度较小,但整体株两优819的净光合速率最高,干物质积累量最多,产量也最高。分析产量与群体净光合速率等农艺性状的相关性表明,水稻的产量与净光合速率、茎蘖动态、干物质量呈显著正相关关系。