【作者】 陈丹丹； 王金玉； 马学峰； 郑丹丹； 赵天宇； 杨国正；

【机构】 华中农业大学植物科学技术学院；

【摘要】 棉花是重要的经济作物,对氮肥的需求较高,但氮肥利用率低。本研究设置4个N浓度NO:不添加Ca（NO₃）₂,N0.4:0.4 mmol·L^-1 Ca（NO₃）₂,N4:4 mmol·L^-1 Ca（NO₃）₂,N10:10 mmol·L^-1 Ca（NO₃）₂的营养液对2种基因型棉花（常规棉HM 2270,HM;杂交棉H 116,HZ）幼苗进行处理,播种7d后移栽至营养液中,移栽后每3d取样观测1次,以探究不同浓度氮素对棉花根系形态、干物质及营养液pH的影响。试验结果如下:1.与HM相比,HZ具有更高的根系表面积（SA）、体积和平均直径（RAD）。对不同的N浓度处理,HZ在NO和N0.4具有更高（N0.4≥NO>N4≥N10,≥代表处理之间差异不显著）的根系表面积、总根长（TRL）、细根长（XRL）、细根尖长（XTL）,但根系平均直径较N4和N10低（N10≥N4>NO≥N0.4）。移栽后7d时,各根系形态指标差异最显著,其中NO的SA、TRL、XRL、XTL、RAD较N10分别增加20.2%、127.7%、299.9%、228.6%和-35.9%。HM在移栽后3 d时,NO组各根系形态指标值更高,SA、体积（V）、RAD、TRL、XRL、XTL较N10组分别增加32.6%、44.4%、13.0%、22.86%、49.7%和54.0%。HM在移栽后3d之后各指标除平均直径外均低于有氮处理组,其中N0.4组前期与NO组相比无显著差异,移栽后21 d时,TRL、XRL分别较N10组增加13.3%和25.9%。该结果表明,NO和N 0.4可促进棉花根系的伸长（尤其细根长及细根尖长）及增大根系表面积。2.营养液pH的测定显示,HZ与HM各处理的营养液pH大小及变化趋势一致。NO组的pH持续降低;N0.4组的pH先增加,移栽后9 d时开始下降;N4与N10组的pH持续缓慢上升;总体上,4个N浓度的营养液pH大小为N4≥N10>N0.4>N0。移栽后21 d时,N0、N0.4、N4、N10组的pH分别较移栽后0 d时增加-1.56、-1.54、0.41、0.09（HM）和-1.63、-1.49、0.36、0.28（HZ）,表明棉花缺氮时会降低其营养液pH。3.HZ的根、茎、叶干物质累积较HM高,而HM和HZ各部位干物质分配比例无显著差异,说明HZ较HM长势强,而干物质分配比例与基因型无关。HZ和HM各部位干物质变化趋势一致,4个处理根系干物质累积均无显著差异,而茎与叶干物质均从移栽后12 d开始逐渐产生差异,总体趋势为N4≥N10>N0.4>N0。移栽后21 d时,与NO相比,N4显著提高了棉花叶片（167.1%HM和212.3%HZ）及全株（94.6%HM和125.1%HZ）的干物质量与叶片干物质的分配比例（37.8%HM和38.6%HZ）,而NO组较N10组显著提高了棉花茎（20.8%HM和23.1%HZ）与根（85.7%HM和108.3%HZ）干物质的分配比例。4.HZ株高、茎粗与叶面积较HM高。N4与N10处理显著促进了HZ与HM地上部的生长。移栽后21 d时,N4组株高、茎粗、叶面积及叶绿素含量（SPAD值）分别较NO组提高了37.8%、62.5%、440.8%、58.4%（HM）和22.5%、56.6%,、358.8%、54.4%（HZ）,N10与N4组无差异,总体趋势为N4≥N10>N0.4>N0。以上结果表明,NO和N0.4处理可促进棉花根系的伸长,增大根系表面积,提高棉花根系、幼茎干物质分配比例,降低营养液pH值;N4和N10处理均显著促进植株地上部的生长,增大叶面积与叶片干物质的积累,且N10与N4处理无显著差异,故N4处理对棉花幼苗的生长更合适。本研究有望为植物氮素识别及氮素高效利用机制的研究提供一定参考。更多还原