随着人口的迅速增长和经济快速发展对土地需求的增加,我国的耕地面积和粮食安全面临严峻挑战,因此利用现有土地资源实现粮食增产十分重要。水稻是我国最主要的粮食作物之一,对于保证粮食安全至关重要。水稻产量形成受基因型、环境及栽培措施的影响。近几年一些研究报道,水稻秧龄过长促使秧苗提前进入生殖生长阶段,发生早穗现象,同时造成产量显著降低。目前,关于早穗的报道主要是对这一现象的描述,针对早穗发生的原因、影响因素及其对水稻产量形成影响的科学研究较少。因此,本研究的目的是:(1)阐明长秧龄处理对水稻生长发育及产量形成的影响;(2)探究长秧龄处理下产量降低与早穗的关系;(3)研究不同的土壤地力以及栽培管理模式对早穗发生的影响。试验于2013和2014年在湖北省武穴市大金镇周干村和张榜村进行,每年种植早晚两季。试验采用裂区设计,三种栽培管理模式为主区,分别为农民习惯处理(FP)、超高产处理(SH)、以及高产高效处理(HH);两个秧龄处理为副区,分别为对照处理(30天左右,CK)和长秧龄处理(40天左右,LS)。主要结果如下:1.长秧龄处理显著降低早晚稻的产量。当早晚稻秧龄延长到40天以上时,产量较正常秧龄平均显著减产11.73%(除2013年晚稻),这主要是因为生物量、每穗颖花数和粒重下降造成的。2.长秧龄处理造成早穗的发生,早穗茎抽穗时间较正常秧龄提前8-13天,正常茎延迟8天左右。长秧龄处理下早穗茎的单茎产量比正常秧龄处理降低39.95%,单茎生物量降低38.30%,单茎产量构成中早穗茎的每穗颖花数和千粒重分别比正常秧龄处理降低37.48%和8.38%。长秧龄处理下正常茎产量比正常秧龄处理降低20.07%,单茎生物量降低14.26%,单茎产量构成中长秧龄处理下正常茎的每穗颖花数和千粒重分别比正常秧龄处理降低8.36%和7.11%。3.与正常秧龄相比,长秧龄处理早穗茎的枝梗和颖花现存数均显著降低,枝梗和颖花退化数显著增加。2013年早晚稻早穗茎的二次枝梗现存数平均减少8.11%,二次枝梗退化数以及单穗颖花退化数增加41.72%和65.63%。2014年早晚稻,一次枝梗现存数和二次枝梗现存数分别平均减少22.10%和25.87%,单穗颖花退化数增加87.64%。长秧龄处理正常茎的颖花和枝梗退化情况与对照相比并没有显著的差异。早穗茎剑叶的SPAD显著降低,叶片衰老速度显著快于对照。4.长秧龄处理下早穗茎表现出较差的营养生长。与正常秧龄相比,2013年早穗茎的穗高、茎高以及单茎叶面积分别显著降低24.46%、34.31%和36.33%,2014年的株高、穗高、茎高、单茎生物量以及单茎叶面积也分别下降17.24%、29.90%、40.21%、59.05%和61.43%。长秧龄处理正常茎的形态指标也低于正常秧龄处理,降低幅度比早穗茎小。5.不同栽培模式和土壤地力影响长秧龄处理早穗茎的生长状况,但对长秧龄造成的产量损失及早穗发生没有显著影响。相比于周干,张榜试验点早穗对早穗茎的株高、穗高、茎高、叶面积指数、二次枝梗现存数以及每穗颖花数上的影响更为明显。三种栽培模式中,FP处理下早穗茎的植株形态和叶片SPAD表现最差,而SH处理早穗茎的SPAD表现较为稳定,衰老速度较缓慢。总之,本研究结果表明长秧龄处理造成早晚稻发生早穗,较差的营养生长可能是导致长秧龄处理下早穗茎和正常茎产量显著降低的原因,此外,早穗发生改变了水稻的生长发育进程,最终导致长秧龄处理产量显著低于正常秧龄。本研究中不同的栽培模式及土壤地力对早晚稻长秧龄处理产量的降低幅度影响较小,对此有必要进行更深入的研究,比较不同栽培措施对长秧龄处理下水稻产量的影响。此外,应开展研究比较不同早晚稻品种对长秧龄响应的差异。多熟制生产中应尽量减少长秧龄的出现,防止早穗的发生。