氮素对花铃期干旱再复水后棉花根系生长的影响

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(土壤含水量为田间持水量的75%左右)和棉花(Gossypium hirsutum)花铃期土壤短期干旱处理(将正常灌水的棉花自然干旱持续8d,以棉株出现萎蔫症状为标准,之后复水至正常灌水水平),每个处理再设置3个氮素水平(0、3.73、7.46gN·pot–1,分别相当于0、240、480kgN·hm–2),研究氮素对花铃期干旱及复水后棉花根系生长的影响。结果表明,花铃期干旱条件下,土壤相对含水量迅速减少,并随氮素水平的提高而降低。在干旱处理结束时,与正常灌水处理相比,干旱处理棉花根重与氮素累积量显著降低,但干物质根冠比(R/S)与氮素累积量根冠比(RN/SN)增大;根系超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性明显升高,而过氧化氢酶(CAT)活性降低,同时,丙二醛(MDA)含量相应增大。花铃期短期干旱亦显著降低棉花根系活力与叶片净光合速率。施氮可提高干旱处理棉花根重与氮素累积量,降低SOD活性,增强POD与CAT活性,但以240kgN·hm–2水平最有利于根系生长,其内在生理机制表现为R/S与RN/SN最小,膜脂过氧化程度最低,而根系活力最强,其叶片的净光合速率亦最高。复水后,干旱处理棉花根重与氮素累积量显著高于正常灌水处理;内源保护酶活性相应变化,其根系MDA含量与正常灌水处理已无显著差异;根系活力显著高于正常灌水处理。施氮有助于增加复水后棉花根重与氮素累积量,提高POD与CAT活性,降低膜脂过氧化程度,增强棉花根系活力,从而提高叶片净光合速率。综合分析认为,过量施氮或施氮不足均不利于棉花根系生长,两年的试验结果表明,在本试验设置的3个氮素水平中,花铃期干旱胁迫下以240kgN·hm–2,且基施50%,初花期追施50%较适宜。