潜沼性逆境以土壤氧气含量低、氧化还原电位低、还原性物质含量高为主要特征,是制约四川盆地水稻产量提高的主要障碍因素之一。明确潜沼性逆境下杂交水稻的农艺特征与生理特性,对培育耐潜沼性逆境水稻品种,探索克服潜沼性逆境技术措施,提高我国南方稻区中低产田稻谷产量具有重要的理论价值及现实意义。本研究于2013-2017年采用大田试验与盆栽试验相结合的方法,对潜沼性逆境下的土壤环境、水稻产量、根系特征和茎秆特征等进行了深入研究。结果表明:1.低温潜沼性逆境下,秸秆还田不利于水稻产量提高,水稻秸秆还田处理的稻谷产量（4500⁴920 kg/hm²）,与秸秆不还田处理（6060 kg/hm²）相比显著降低;非低温潜沼性逆境下,适当油菜秸秆还田（1.5³.0 t/hm²）有利于水稻产量提高。非低温潜沼性逆境下,水稻移栽前期,秸秆还田处理的土壤氧化还原电位呈显著降低趋势,还原性物质总量0.46⁰.58 cmol/（kg·d）,比不还田处理增加65%¹03%;土壤Fe²⁺含量24³1μg/（kg·d）,比不还田处理增加380%⁶00%,土壤氧化还原电位降低、还原性物质总量和Fe²⁺含量提高,均不利于水稻移栽后前期的生长。2.低温潜沼性逆境下,不同杂交水稻地上部相关指标（分蘖数、株高、穗长、着粒数、结实率）和地下部相关指标（根系长度、数量,白根长度、数量）的降低程度与水稻品种的耐受能力显著相关,其中地上部相关指标的降低程度与耐受能力间的相关系数为-0.43^-0.93;与耐受能力较低的参试品种相比,耐受能力较强的水稻品种的分蘖数、着粒数、穗长以及根系长度和数量、白根长度和数量等的降低程度最小,更容易获得高产。3.低温潜沼性逆境下,水稻主茎可溶性糖（SS）含量、谷丙转氨酶（GPT）、谷草转氨酶（GOT）和谷氨酰胺合成酶（GS）等氮素转化酶（SS:1.37%².14%、GPT:2.37³.27μmol/（g·h）、GOT:4.40⁵.50μmol/（g·h）、GS:10.46¹7.94μmol/（g·h））活性显著降低,分蘖对养分的利用能力降低,因而分蘖数量显著下降（返青期和分蘖盛期分别降低3⁴个和5⁶个）;同时水稻主茎纤维素含量、木质素含量均显著降低,进而导致主茎节间长度和壁厚显著降低。4.油菜秸秆还田处理下,水稻移栽后0³6 d,主茎伤流量为11.2¹4.3 mg/plant,比秸秆不还田处理降低了10.1%¹8.9%,主茎的SS含量、GOT、GPT和GS等氮素转化酶活性分别为1.54%¹.97%、2.23².43μmol/（g·h）、4.65⁵.37μmol/（g·h）和10.86¹5.26μmol/（g·h）,比秸秆不还田处理显著降低,表明油菜秸秆还田使水稻分蘖活力和茎秆养分吸收利用能力显著降低,移栽后36⁶5 d,随着稻田土壤环境的改善,主茎的SS含量、GPT、GOT和GS等氮素转化酶活性分别恢复到1.85%².20%、2.66³.34μmol/（g·h）、5.32⁵.68μmol/（g·h）和16.71¹7.81μmol/（g·h）,水稻茎秆的养分吸收利用能力明显增强,秸秆腐解释放的养分有利于水稻分蘖数增加。5.低温潜沼性逆境下,水稻移栽后36 d,根系伤流量比移栽初期降低36%,与非低温潜沼性逆境相比,伤流中的矿质元素含量降低15%³6%,根系的SS含量、GPT、GOT和GS等氮素转化酶活性分别降低22%²9%、12%¹4%、17%¹9%和29%³9%。表明低温潜沼性逆境下水稻生长前期根系活力下降,对矿质元素的吸收利用能力下降,从而导致根系总量（总长度和总质量）和白根总量（总长度和总质量）显著低于非低温潜沼性逆境。6.油菜秸秆还田条件下,水稻移栽后0³6 d,水稻根系伤流量和氮素转化酶活性等均随着秸秆还田量的增加而显著降低,表明秸秆还田导致根系活力下降,对养分的吸收能力下降;根系生长不良（根系皮层细胞脱落,甚至中柱溃烂）,根系长度、质量和白根长度、质量显著降低。其中,秸秆覆盖还田不利30⁵0 cm土层水稻新根形成,秸秆翻埋还田不利于0⁵0 cm土层新根形成。与秸秆覆盖还田相比,秸秆翻埋还田使水稻返青期根系缓慢增长期后延了4 d,中后期0³0 cm土层根系生长量显著提高。低温潜沼性稻田不宜进行水稻秸秆还田,即使还田,还田量也不宜超过5.0 t/hm²。杂交水稻的分蘖能力、成穗率、穗长、结实率、根系长度、根系数量以及白根长度和白根数量与耐受能力显著相关,可以作为耐潜性评价指标进行考虑。油菜秸秆还田导致水稻生长前期土壤环境恶化,水稻根系生长缓慢,进而导致水稻分蘖数降低,甚至出现坐蔸现象;水稻生长后期,随着稻田土壤环境的改善,秸秆还田增加养分供给的正向效应逐渐显现,水稻根系活力和养分吸收能力显著提高,与秸秆不还田处理相比,油菜秸秆全量还田（3.0 t/hm²）处理下的水稻分蘖数和稻谷产量最高。因此,在四川油稻两熟区,油菜秸秆还田以全量还田为宜,适宜机械作业的田块以油菜秸秆翻埋还田为宜,同时在水稻生长前期要注意增加氮肥施用量,促进水稻移栽后的返青早发。