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Effects of Nitrogen on Cotton(Gossypium hirsutum L.) Root Growth under Short-Term Waterlogging during Flowering and Boll-Forming Stage

氮素对花铃期短期渍水棉花根系生长的影响



全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(6): 1078−1085 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目(30771279), 高等学校博士学科点专项科研基金项目(200803070017), 农业部农业行业计划项目(nyhyzx07-005)
资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 周治国,E-mail: giscott@njau.edu.cn; Tel: 025-84396813; Fax: 025-84396813
第一作者联系方式: E-mail: wenqi_guo@126.com
Received(收稿日期): 2008-10-14; Accepted(接受日期): 2009-03-17.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.01078
氮素对花铃期短期渍水棉花根系生长的影响
郭文琦 赵新华 陈兵林 刘瑞显 周治国*
南京农业大学 / 农业部南方作物生理生态重点开放实验室, 江苏南京 210095
摘 要: 于 2005—2006 年在江苏南京农业大学卫岗试验站进行盆栽试验, 设置正常灌水(土壤相对含水量始终保持
在 75%±5%)和棉花花铃期土壤短期渍水处理(将正常灌水的棉花增加灌水至盆内有可见明水, 持续 8 d, 然后用导管
排除表面水层, 使盆内土壤相对含水量逐渐恢复到 75%±5%), 每个水分处理设置 3个氮素水平(0、3.73、7.46 g N pot−1,
分别相当于大田 0、240、480 kg N hm−2), 研究氮素对花铃期短期渍水棉花根系生长的影响。结果表明, 在渍水处理
结束时, 与正常灌水处理相比, 根干重和根冠比(R∶S)均降低; 根系可溶性蛋白含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧
化氢酶(CAT)活性降低, 过氧化物酶(POD)活性升高, 丙二醛(MDA)含量升高; 棉花根系活力和单株光合速率(CAP)
显著降低。增加施氮可降低渍水棉花根系SOD活性, 提高POD和CAT活性, 以 3.73 g N pot−1(240 kg N hm−2)施氮水平
下的棉花根干物重最大, 根系MDA含量最低, 根系活力最强, 单株光合速率(CAP)最高, 相应籽棉产量最高。渍水停
止 15 d后, 渍水棉花根系抗氧化酶活性和MDA含量与正常灌水处理的差异较小; 施氮仍可提高棉花根系POD与CAT
活性, 降低MDA含量, 增强根系活力, 提高CAP。
关键词: 棉花; 花铃期; 土壤渍水; 氮素; 根系生长
Effects of Nitrogen on Cotton (Gossypium hirsutum L.) Root Growth under
Short-Term Waterlogging during Flowering and Boll-Forming Stage
GUO Wen-Qi, ZHAO Xin-Hua, CHEN Bing-Lin, LIU Rui-Xian, and ZHOU Zhi-Guo*
Key Laboratory of Crop Physiology and Ecology in Southern China, Ministry of Agriculture / Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095,
China
Abstract: The flowering and boll development stage is the key period for cotton quality and yield. Waterlogging during this
period significantly inhibits cotton development and reduces final yield. Nitrogen fertilizer is considered to be an effective
up-regulatory element for crop growth. The objective of this investigation was to evaluate effects of nitrogen on cotton resistance
to soil waterlogging in terms of the changes of root dry matter accumulation, antioxidant enzyme activities and root vigor under
short-term waterlogging. A pot experiment was conducted with three N levels (0, 3.73, and 7.46 g N pot−1 equivalent to 0, 240,
and 480 kg N ha−1, respectively), waterlogging for eight days and then recovering for fifteen days. The results showed that the root
dry matter weight and the Root/Shoot ratio of plants by waterlogged decreased, and the root dry matter weight reached a peak at
the 240 kg N ha−1 under waterlogging, but the root/shoot ratio decreased with the increase of N application. Under waterlogging,
soluble protein content significantly decreased in comparison with well-watered cotton, and the reduced degree increased with
increasing N application. Malondialdehyde (MDA) content in cotton roots was significantly (P <0.05) increased, with the lowest
at the 240 kg N ha−1 during waterlogging. Application of N increased the activities of peroxidase (POD) and catalase (CAT) of
cotton roots, but decreased superoxide dismutase (SOD) activity during waterlogging. Both root vigor and CAP decreased by
waterlogging, were the highest at the 240 kg N ha−1. At the 15 d after terminating waterlogging, N application promoted root vigor
and CAP, but decreased MDA content. These results suggest that appropriate N supply (240 kg N ha−1 in this investigation) may
contribute to waterlogging resistance of cotton plants through adjusting the antioxidant enzyme activities of roots, decreasing lipid
peroxidation and enhancing root vigor during waterlogging (waterlogging for eight days in this investigation), excessive N supply
(480 kg N ha−1) has a deleterious effect on plant waterlogging resistance, however, more N should be supplied to waterlogged
cotton plants after terminating waterlogging.
第 6期 郭文琦等: 氮素对花铃期短期渍水棉花根系生长的影响 1079

Keywords: Cotton; Flowering and boll-forming stage; Soil waterlogging; Nitrogen; Root growth

花铃期是棉花(Gossypium hirsutum L.)产量与
品质形成的关键时期 。近年来, 花铃期[1] 季节性干
旱或涝渍时有发生, 严重影响棉花生长发育与产量
品质形成 。如何最大限度地降低[2] 花铃期季节性干
旱或涝渍对棉花生长发育与产量品质形成的影响已
成为棉花生产中亟需解决的重要问题。
氮肥的合理施用是调控作物生长发育及产量品
质形成的重要措施[3-4], 随着作物抗逆生理生化机制
研究的深入, 人们在重视氮肥增产效用的同时, 越
来越关注氮素在调节作物抗逆中的作用。目前, 有
关渍水逆境下氮素对作物生长发育的影响, 因试验
材料和试验条件的不同存在两种截然相反的观点 ,
有的认为渍水逆境下施氮可以提高作物的抗氧化酶
活性、叶绿素含量, 减小因光合性能的下降对作物
产量与品质形成的不利影响[5-7]; 相反的观点则认为,
施氮降低了叶片光合速率, 抑制了作物生长[8-9]。但
上述研究均围绕地上部“光-叶”系统进行, 而针对根
系生长的较少。
根系是作物吸收水分和养分的主要器官, 也是众
多生理活性物质同化、转化的重要器官, 其生长及生
理代谢直接影响作物生长发育与产量品质形成[10-12]。
土壤渍水导致作物根系严重缺氧、根系呼吸速率降
低, 根系膜脂过氧化反应加剧, 同时减少光合产物
向根系的运输, 使根系生长发育受阻, 根系活力下
降, 进而抑制地上部的生理功能[13-18]。因此, 在重视
氮肥对地上部“光-叶”系统调控的同时, 强调氮肥对
作物根系生长发育调控的研究, 对促进渍水逆境下
作物生长发育和产量品质形成具有重要意义, 但有
关渍水逆境下氮素调控棉花根系生长发育的主要生
理机制, 目前尚不清楚。
本文通过研究氮素对花铃期短期渍水棉花根系
干物质累积、抗氧化酶活性及根系活力的影响, 旨
在探索花铃期短期渍水下氮素调控棉花根系生长发
育的主要生理机制, 进而为棉花生产中合理的氮肥
运筹提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计
于 2005—2006 年在江苏南京农业大学卫岗试
验站防雨棚中进行盆栽试验。供试土壤为黄棕壤土,
两年土壤分别含有机质 15.3、17.8 g kg−1, 全氮 0.8、
0.9 g kg−1, 碱解氮 63.5、74.6 mg kg−1, 速效磷 40.0、
37.1 mg kg−1, 速效钾 237.5、214.0 mg kg−1。盆钵直
径 60 cm, 高 55 cm, 土壤经自然风干、过筛去杂后
装盆, 每盆装 35 kg, 用水沉实。供试棉花品种为美
棉 33B, 2005、2006年分别在 4月 23日、4月 25日
播种, 3叶期时选择生长一致的壮苗移栽, 每盆 1株。
试验采用完全随机设计, 设置土壤水分和氮素
2个因素, 土壤水分因素含 2个水平, 一是正常灌水
处理, 土壤相对含水量始终保持在(75±5)%; 二是花
铃期(2005年 7月 25日, 2006年 7月 29日)短期渍水,
将正常灌水的棉花增加灌水至盆内有可见明水持续
8 d, 然后用导管排除表面水层, 使土壤含水量逐渐
恢复到正常灌水水平(至停止渍水 15 d 后渍水处理
土壤相对含水量已恢复到 75%左右), 直至棉花收
获。采用酒精烧土法测定土壤含水量, 并以此结合
称重法调节正常灌水处理土壤相对含水量。
根据 240 kg N hm−2是南京地区棉花高产适宜施
氮量的研究结果[3], 设置 3 个氮素水平, 即 0 g N
pot−1(N0)、3.73 g N pot−1(N1)、7.46 g N pot−1(N2), 分
别相当于大田 0、240、480 kg N hm−2。所用氮肥为
尿素, 基施 50%、初花期(2005 年 7 月 8 日、2006
年 7月 10日)追施 50%。试验共 6个处理组合, 各种
植 30盆, 共计 180盆。其他管理按高产栽培要求进
行。
1.2 棉花单株光合速率(CAP)
于渍水处理结束的当天(T1)和第 15 天(T2), 每
处理选择 3 株生长均匀一致的棉花在上午 10:00~
12:00(光强稳定在 1 700 µmol s−1 m−2左右)用同化箱
法[19]测定棉花单株光合速率。同化箱以角铁为框架,
外罩透明聚酯薄膜, 规格为 50 cm × 50 cm × 110 cm,
箱内安装 2 个 25 W鼓风机进行气流搅拌。用
GXH-3010F便携式红外线分析仪(北京分析仪器厂)
监测同化箱内CO2浓度。当同化箱内CO2浓度开始稳
定下降后, 迅速记录每分钟CO2浓度的变化值。单株
光合速率用每株棉花单位时间(h)吸收的CO2量(g)表
示。
1.3 根系活力
在 1.2的CAP测定后, 将 3株棉花用流水冲根法
将根系取出, 用TTC还原法测定新鲜根系活力[21], 从
剩余部分根系中取 5 g新鲜嫩根, 液氮速冻后存于
–40℃冰箱中用于 1.4的测定。
1080 作 物 学 报 第 35卷

1.4 根系可溶性蛋白质含量、抗氧化酶活性与丙
二醛(MDA)含量
用考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白质含量[20], 用
氮蓝四唑(NBT)法测定SOD活性 [20], 高锰酸钾滴定
法测定CAT活性 [20], 愈创木酚法测定POD活性 [20],
硫代巴比妥酸比色法测定MDA含量[20]。
1.5 干物质重与产量
将上述 3株棉花其余部分按根、茎+果枝、叶、
铃壳(蕾与花归铃壳)和籽棉等不同器官分开。105℃
杀青 30 min后, 70℃烘至恒重, 测定其干物质重, 并
计算出水分系数[水分系数=(各器官鲜重–各器官干
重) / 各器官鲜重]。对于测定根系活力和内源保护
酶的根系, 用水分系数折算出干重后再计算根系总
干重。在收获期将棉花采收后按单株收花, 测定单
株铃数、铃重、籽棉产量。
1.6 统计分析方法
采用 Excel 软件进行数据处理, 用 SPSS11.0 软
件进行方差分析和显著性测验。
2 结果与分析
2.1 棉花根重和根冠比
由表 1 可见, 在渍水处理结束时, 与正常灌水
处理相比, 渍水棉花根系干物重显著降低(P<0.05),
降低幅度随氮素水平的提高而增大, N0、N1、N2的
降低幅度分别为 15.1%、19.0%、26.6%(2005)和
13.5%、17.7%、28.8%(2006); 棉花根冠比(R/S)也表
现出相同的变化趋势。两年试验中, 渍水棉花的根
系干物重均以 N1最高、N2次之、N0最低, 而 R/S
随氮素水平的提高而降低。停止渍水 15 d后, R/S高
于相应正常灌水处理 ; 不同氮素水平间差异明显 ,
以 N0最高, N2次之, N1最小。
2.2 棉花根系可溶性蛋白含量
由图 1 可见, 在渍水处理结束时, 与正常灌水
处理相比, 渍水棉花根系的可溶性蛋白含量显著降
低(P <0.05), N0、N1、N2分别降低 15.5%、20.3%、
25.1%(2005)与 13.1%、19.9%、23.3%(2006), 且可溶
性蛋白含量随氮素水平的提高呈升高的趋势。停止
渍水 15 d时, 可溶性蛋白含量仍显著低于正常灌水
处理(P <0.05)。
2.3 棉花根系 MDA含量和抗氧化酶活性
2.3.1 MDA含量 由图 2看出, 在渍水处理结束
时, 与正常灌水处理相比, 渍水棉花根系的MDA含
量显著增加(P <0.05), 增加幅度随氮素水平的提高
而增大 , N0、N1、N2 分别增加 19.2%、37.6%、
93.1%(2005)和 12.8%、28.3%、51.1%(2006)。两年
试验中, 渍水棉花根系的 MDA含量均以 N1最低、
N2次之、N0最高。停止渍水 15 d时, MDA含量与
正常灌水处理间的差异较小; 氮素对其影响表现为
在 N1与 N2之间差异较小, 均显著低于 N0。
2.3.2 SOD 活性 由图 3 可见, 在渍水处理结束
时, 与正常灌水处理相比, 渍水棉花根系的 SOD 活
性显著降低(P <0.05), 且随氮素水平的提高呈降低
的趋势。停止渍水 15 d时, 其 SOD活性与正常灌水
处理差异较小(P <0.05); N1与 N2间差异较小, 二者
均低于 N0。
2.3.3 CAT 活性 从图 4 看出, 在渍水处理结束

表 1 氮素对花铃期短期渍水棉花根干重和根冠比的影响(2005—2006)
Table 1 Effects of nitrogen on root dry weight and R/S of cotton under short-term waterlogging during flowering and
boll-forming stage (2005–2006)
2005

2006

根干重
Root dry weight (g plant−1)

根冠比
Root/shoot

根干重
Root dry weight (g plant−1)

根冠比
Root/shoot

水分处理
Water
treatment
氮素水平
Nitrogen
level
T1 T2 T1 T2 T1 T2 T1 T2

N0 12.7 c 14.6 c 0.19 a 0.18 a 13.3 d 16.0 c 0.23 a 0.24 a
N1 17.9 a 19.9 a 0.17 b 0.16 b 18.6 b 21.4 a 0.19 b 0.17 c
正常灌水
Well-watering
N2 18.2 a 20.6 a 0.16 b 0.15 b 19.8 a 21.7 a 0.19 b 0.16 c

N0 10.8 d 13.4 d 0.17 b 0.19 a 11.5 e 14.1d 0.22 a 0.25 a
N1 14.5 b 17.8 b 0.15 bc 0.17 ab 15.3 c 18.2 b 0.18 bc 0.18 bc
渍水
Waterlogging
N2 13.3 c 17.5 b 0.14 c 0.18 a 14.1 d 17.5 b 0.17 c 0.19 b
T1: 渍水处理结束时; T2: 停止渍水 15 d。同一列中标以不同小写字母的值在 0.05水平上差异显著。
T1: end of waterlogging; T2: 15 d after terminating waterlogging. Means in the same column followed by the same letter are not
significantly different at P< 0.05.

第 6期 郭文琦等: 氮素对花铃期短期渍水棉花根系生长的影响 1081



图 1 氮素对花铃期短期渍水棉花根系可溶性蛋白含量的影响(2005—2006)
Fig. 1 Effects of nitrogen on soluble protein content of cotton roots under short-term waterlogging during the flowering and
boll-forming stage (2005–2006)
T1: end of waterlogging, T2: 15 d after terminating waterlogging.



图 2 氮素对花铃期短期渍水棉花根系 MDA含量的影响(2005—2006)
Fig. 2 Effects of nitrogen on MDA content of cotton roots under short-term waterlogging during the flowering and
boll-forming stage (2005–2006)
T1: end of waterlogging, T2: 15 d after terminating waterlogging.



图 3 氮素对花铃期短期渍水棉花根系 SOD活性的影响(2005—2006)
Fig. 3 Effects of nitrogen on SOD activity of cotton roots under short-term waterlogging during the flowering and
boll-forming stage (2005–2006)
T1: end of waterlogging, T2: 15 d after terminating waterlogging.

时, 与正常灌水处理相比, 渍水棉花根系的 CAT 活
性显著降低(P <0.05), 且随氮素水平的提高呈升高
的趋势, 该趋势与 SOD活性变化相反。停止渍水 15
d, 渍水棉花根系的 CAT 活性仍低于相应正常灌水
处理, 且仍随氮素水平的提高而升高。
2.3.4 POD 活性 由图 5 可见, 在渍水处理结束

1082 作 物 学 报 第 35卷



图 4 氮素对花铃期短期渍水棉花根系 CAT活性的影响(2005—2006)
Fig. 4 Effects of nitrogen on CAT activity of cotton roots under short-term waterlogging during flowering and
boll-forming stage (2005–2006)
T1: end of waterlogging; T2: 15 d after terminating waterlogging.



图 5 氮素对花铃期短期渍水棉花根系 POD活性的影响(2005—2006)
Fig. 5 Effects of nitrogen on POD activity of cotton roots under short-term waterlogging during the flowering and
boll-forming stage (2005–2006)
T1: end of waterlogging; T2: 15 d after terminating waterlogging.

时, 与正常灌水处理相比, 渍水棉花根系的 POD 活
性显著升高(P<0.05), 且随氮素水平的提高呈升高
的趋势; 停止渍水 15 d 后, 与正常灌水处理差异较
小, 且仍随氮素水平的提高而升高。
2.4 棉花根系活力
由图 6 可见, 在渍水处理结束时, 与正常灌水
处理相比, 渍水棉花根系活力显著降低(P<0.05), 降
低幅度随氮素水平的升高而增大, N0、N1、N2 的



图 6 氮素对花铃期短期渍水棉花根系活力的影响(2005—2006)
Fig. 6 Effects of nitrogen on root vigor of cotton under short-term waterlogging during the flowering and boll-forming stage
(2005–2006)
T1: end of waterlogging; T2: 15 d after terminating waterlogging.
第 6期 郭文琦等: 氮素对花铃期短期渍水棉花根系生长的影响 1083

降低幅度分别为 15.6%、15.8%、39.8%(2005)和
30.2%、33.0%、55.7%(2006)。两年试验中, 渍水棉
花的根系活力均以 N1最高、N2次之、N0最低。停
止渍水 15 d 时, 渍水棉花的根系活力明显升高, 但
仍低于相应正常灌水处理(P<0.05), 且随氮素水平
的提高呈升高的趋势。
2.5 棉花单株光合速率
由图 7 可见 , 在渍水处理结束时 , 与正常灌水
处理相比 , 渍水棉花单株光合速率(CAP)显著降低
(P <0.05), 降低幅度随氮素水平的升高而降低, N0、
N1、N2 的降低幅度分别为 27.3%、28.8%、54.3%
(2005)和 20.2%、36.8%、55.8%(2006)。两年试验中,
渍水棉花的 CAP均以 N1最高, N2次之, N0最低。
停止渍水 15 d时, 渍水棉花的 CAP仍显著低于正常
灌水处理, 不同氮素水平间以 N1 与 N2 差异较小,
二者均高于 N0。
2.6 棉花产量与产量构成因子
由表 2可见, 与正常灌水处理相比, N1和 N2的
籽棉产量、单株铃数和铃重均显著降低, 而 N0的降
低均未达显著水平; N0、N1、N2的籽棉产量分别减
少 18.1%、23.3%、40.7%(2005)与 18.6%、27.5%、
43.6%(2006)。以上各参数均以 N1水平最高。
3 讨论
渍水对作物生长发育的影响很大程度上是通过
影响根系生长及其生理功能实现 [11], 因此, 本文从
棉花根系生长入手, 研究氮素对花铃期短期渍水棉
花的调控作用。结果表明, 与正常灌水处理相比, 花
铃期短期渍水显著降低了棉花根系干物重, 且随氮
素水平的提高降低幅度增大, 渍水条件下以 240 kg
N hm−2棉花根系干物质重最大。说明花铃期短期渍
水下, 适量施氮(240 kg N hm−2)有利于棉花根系干



图 7 氮素对花铃期短期渍水棉花单株光合速率的影响(2005—2006)
Fig. 7 Effects of nitrogen on canopy apparent photosynthesis (CAP) of cotton plants under short-term waterlogging during the
flowering and boll-forming stage (2005–2006)
T1: end of waterlogging; T2: 15 d after terminating waterlogging.

表 2 氮素对花铃期短期渍水棉花产量与产量构成因子的影响(2005—2006)
Table 2 Effects of nitrogen on yield and yield components of cotton under short-term waterlogging during flowering and
boll-forming stage (2005–2006)
2005

2006
水分处理
Water
treatment
氮素水平
Nitrogen
level
籽棉产量
Seed cotton yield
(g plant−1)
铃数
Number of bolls
铃重
Boll weight
(g)
籽棉产量
Seed cotton yield
(g plant−1)
铃数
Number of bolls
铃重
Boll weight
(g)

N0 44.1 cd 9.7 cd 4.6 b 33.0 cd 7.3 cd 4.5 b
N1 70.3 a 14.3 a 4.9 a 59.6 a 12.3 a 4.8 a
正常灌水
Well-watering
N2 73.0 a 15.0 a 4.8 a 65.0 a 13.7 a 4.8 a

N0 36.2 d 8.7 d 4.2 cd 26.9 d 6.3 d 4.2 c
N1 53.9 b 12.3 b 4.4 bc 43.2 b 9.7 b 4.5 b
渍水
Waterlogging
N2 43.3 c 11.0 bc 3.9 d 36.7 bc 8.7 bc 4.2 c
同一列中标以不同小写字母的值在 0.05水平上差异显著。
Means in the same column followed by the same letter are not significantly different at P< 0.05.

1084 作 物 学 报 第 35卷

物质的累积。
前人研究认为, 渍水逆境下, 植物适应根系缺
氧环境, 在降低光合性能的同时, 也降低光合产物
向根系的分配比例, 导致根系生长受阻[21-22]。本研
究发现, 花铃期短期渍水虽然降低棉花根冠比, 但
并未改变其随氮素水平提高而降低的趋势, 说明花
铃期渍水下增施氮肥导致分配到根系的光合产物相
对较少, 这可能是过量施氮(480 kg N hm−2)导致棉
花根系生长受抑程度加重的重要原因。停止渍水 15
d时, 渍水棉花的根冠比高于相应的正常灌水处理,
这是植物自身的一种补偿机制, 以促进渍水后根系
生长的恢复[2]; 与 240 kg N hm−2相比, 渍水棉花在
480 kg N hm−2水平下根冠比增大, 同样说明增施氮
肥可促使渍水棉花将相对较多的光合产物运输到根
系, 有利于棉花根系的恢复生长。
土壤渍水引起植物体内活性氧自由基积累, 导
致膜伤害和膜透性增加以及蛋白质、核酸降解, 而
抗氧化酶SOD、CAT、POD的协调作用可有效地清
除活性氧自由基[16]。本试验结果表明, 花铃期短期
渍水棉花根系SOD和CAT活性降低, POD活性增加,
MDA含量显著提高, 可溶性蛋白含量显著降低, 说
明花铃期短期渍水加重了棉花根系膜脂过氧化程度,
但适量施氮可减轻渍水对根系的伤害。如在本试验
中渍水棉花根系MDA含量以 240 kg N hm−2水平最
低。而施氮不足(0 kg N hm−2)或过量施氮(480 kg N
hm−2)均会因根系抗氧化酶活性的降低而导致根系
活性氧自由基的大量累积加重根系膜脂过氧化反应,
加重棉花根系受胁迫程度。
已有研究认为, 随渍水胁迫的加剧, 作物根系
活力显著降低[23-24], 而施氮对作物根系活力有明显
的促进作用[25]。本试验研究表明, 花铃期短期渍水
显著降低了棉花根系活力。适量施氮(240 kg N hm−2)
可提高渍水条件下棉花的根系活力, 进而提高棉花
的抗渍性, 过量施氮(480 kg N hm−2)则相反, 究其原
因可能是渍水条件下过量施氮导致光合产物向根系
运输减少和根系膜脂过氧化程度加剧。停止渍水 15
d时 , 渍水棉花根系活力仍显著低于相应的正常灌
水处理, 这可能是前期渍水导致棉花生理机能下降
和土壤条件恶化所致, 在恢复过程中增施适量氮肥
可能有利于棉花根系水、肥吸收能力的提高。
棉花地下部根系生理活性的变化必然影响地上
部的生长发育。本研究发现, 花铃期短期渍水显著
降低棉花单株光合速率, 适量施氮(240 kg N hm−2)
可以提高单株光合速率, 而施氮不足(0 kg N hm−2)
或过量施氮(480 kg N hm−2)均导致单株光合速率降
低, 这与棉花根系活力变化趋势相同。
4 结论
花铃期短期渍水下, 氮素显著影响棉花根系生
长及生理代谢。适量施氮(240 kg N hm−2)增加根系干
物质累积量, 降低根系膜脂过氧化程度, 提高棉花
根系活力、光合性能及籽棉产量, 增强抗渍性。而
施氮不足(0 kg hm−2)形成渍水与氮素双重伤害, 过
量施氮(480 kg N hm−2)则加重渍水伤害, 二者均不
利于花铃期渍水棉花根系生长和产量提高。
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