【目的】低温灾害是棉花等喜温作物重要的非生物胁迫因素,在新疆春季常伴有“倒春寒”现象,导致棉花出苗率低,造成棉花产量和品质的下降。通过对不同外源调节剂的单一筛选及复合配制,研究添加不同外源调节剂的种子包衣处理对低温胁迫下棉花种子萌发和幼苗生理生化的影响,揭示外源调节剂种子包衣在棉花幼苗抗寒胁迫中的作用机理,为提高棉花幼苗抗寒性的研究提供科学和理论依据。【方法】本试验分为室内模拟及田间小区试验两部分。以新陆早48号棉种为材料,以常规种衣剂包衣为对照(CK)。第一步,通过室内模拟低温进行单一外源调节剂种子包衣的筛选;进行水杨酸、氯化钙、壳聚糖、磷酸二氢钾、亚硒酸钠、硼酸、葡萄糖、腐植酸八种外源调节剂为试验材料的发芽试验;第二步,将筛选出的水杨酸、氯化钙和亚硒酸钠进行不同浓度种子包衣试验,分别设置5个浓度梯度,水杨酸:0.1、1、5、10、20 mmol·L-1,氯化钙分别为5、15、30、45、60 mmol·L-1,亚硒酸钠:20、60、100、200、300 mmol·L-1;第三步,将最佳包衣浓度进行复合包衣试验,即5 mmol·L-1水杨酸、5 mmol·L-1水杨酸﹢45 mmol·L-1氯化钙包衣处理、5 mmol·L-1水杨酸﹢60mg·L-1亚硒酸钠,5 mmol·L-1水杨酸﹢45 mmol·L-1氯化钙﹢60 mg·L-1亚硒酸钠,依次记为T1、T2、T3、T4。最后以上述具有较好抗寒效果的配方T2、T4为处理设置田间小区试验,两个播期(4月12日和4月26日),验证优选复合外源调节剂种子包衣在不同播期(温度)条件下的应用效果。【结果】(1)水杨酸、氯化钙、亚硒酸钠种子包衣处理均可不同程度地促进低温条件下棉花种子的萌发,显著降低低温胁迫下幼苗叶片的相对电导率,提高叶片SOD活性和可溶性蛋白含量,其效果显著优于壳聚糖、硼酸、葡萄糖、腐殖酸种子包衣处理。(2)适当浓度水杨酸和氯化钙单一种子包衣处理能有效降低低温胁迫下叶片的丙二醛的含量,同时显著提高幼苗叶片的抗氧化物酶活性和渗透调节物含量;一定浓度亚硒酸钠包衣处理显著提高可溶性蛋白和可溶性糖含量。水杨酸、氯化钙、亚硒酸钠最佳包衣浓度分别为5 mmol·L-1、45 mmol·L-1、60 mg·L-1。(3)复合外源调节剂包衣处理均能显著促进低温下种子的萌发,其中T2、T3、T4包衣处理棉种的发芽指数和活力指数增幅分别为41.2%~44.4%和51.2%~63.9%;T2、T3、T4包衣处理幼苗叶片的抗氧化酶活性、叶绿素和渗透调节物质含量明显高于CK和T1包衣处理。(4)在播期提前14 d的情况下,复合外源调节剂种子包衣处理的棉花在田间出苗率、生育期干物质积累量、产量等方面均有所提高;在两个播期试验中,5 mmol·L-1水杨酸﹢45mmol·L-1氯化钙﹢60 mg·L-1亚硒酸钠复合包衣处理的最终产量比对照分别高出16.7%和6.2%。【结论】水杨酸、氯化钙和亚硒酸钠外源调节剂种子包衣处理能使棉花幼苗在低温胁迫条件下通过启动相应的细胞膜稳定性、抗氧化酶活性和渗透调节物质防御机制包括来增强棉花幼苗的抗寒性。水杨酸、氯化钙和亚硒酸钠复合种子包衣处理在缓解棉花幼苗耐抗寒性中具有协同作用。在滴灌棉田播期提前条件下,复合外源调节剂种子包衣处理能促进棉花生长发育并能达到增产效果。因此,复合外源调节剂种子包衣处理在提高棉花幼苗抗寒性具有一定参考意义。