秸秆还田作为提高土壤肥力、减少化肥使用的重要技术。在实际生产中发现前茬小麦秸秆集中还田,后茬棉花“苗弱晚发”,不利于产量的提高。对羟基苯甲酸(p-hydroxybenzoicacid,pHBA)是麦秸还田后的主要化感物质,但pHBA抑制棉苗根系发育的生理与分子机制,尚不明确。本研究以棉花品种‘中棉所425’为材料,在大田条件下设置小麦秸秆不还田(CK)与小麦秸秆还田(S)2个处理,研究长期小麦秸秆还田下棉田土壤NO3–N和酚酸含量的时空变化对棉苗根系生长与NO3–N吸收的影响;在水培条件下设置对照(CK)、硝酸钾(N)、对羟基苯甲酸(pHBA)、硝酸钾+对羟基苯甲酸(N+pHBA)四个处理,研究棉苗根系生长动态变化,并利用转录组测序技术挖掘外源硝态氮减轻pHBA抑制棉苗根系生长的主要信号途径及相关基因,从硝酸盐的吸收转运、植物激素含量变化及相关基因表达方面进一步分析外源硝态氮减轻pHBA抑制棉苗根系生长的机制。主要结果如下:(1)秸秆还田对棉花幼苗生长影响呈“先抑后促”的趋势,秸秆还田后31 d前,酚酸含量的增加降低了棉苗根系活力和根系生长、抑制了棉苗对NO3–N的吸收利用,表明秸秆还田前期对棉株生长的“抑制效应”大于秸秆的“肥料效应”,秸秆还田31 d后,秸秆的“肥料效应”大于酚酸的“抑制”效应,促进棉株根系的生长。(2)与对照(CK)相比,pHBA处理棉苗主根与侧根长度显著下降,而硝态氮可以减轻pHBA对棉苗根系生长的抑制,N+pHBA处理主根与侧根长显著高于pHBA处理。转录组测序结果表明,pHBA处理影响了棉苗根系大量基因的表达,而N+pHBA处理可负调控部分pHBA诱导基因。ABT-199纯度GO和KEGG富集分析表明,N+pHBA处理对pHBA影响的“氮代谢”、“植ICI 46474物bio-dispersion agent激素信号转导”途径基因的表达具有调控作用。外源硝态氮可减轻pHBA对棉苗根系内源激素信号与氮代谢途径的抑制作用,进而缓解pHBA对棉苗根系生长发育的胁迫的作用。(3)外源硝态氮减轻pHBA对棉苗根系硝酸还原酶活性的抑制、提高棉苗根系NRT1.1、NRT2.1、NRT2.3、NRT2.5基因表达量。pHBA处理影响了激素信号的转导,抑制了生长素信号基因IAA4、脱落酸受体基因PYR1与水杨酸受体基因NPR5的正常表达,影响了生长素、脱落酸与水杨酸的累积,打破棉苗根系激素平衡。而外源硝态氮调控pHBA胁迫下棉苗根系激素信号基因表达,使棉苗根系生长素、脱落酸与水杨酸含量趋于正常水平。可见外源硝态氮通过调控棉苗根系硝酸盐的吸收转运及激素平衡减轻pHBA对棉苗根系生长的抑制作用。