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8 d, 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、7.46 g N·pot–1, 分别相当于0、240、480 kg N·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240 kg N·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240 kg N·hm^–2, 且基施50%, 初花期追施50%较适宜。

关键词：氮素 棉花 土壤干旱 复水 根系生长 

单位：南京农业大学／农业部作物生长调控重点开放实验室 南京210095