不同基因型海岛棉的氮效率差异及其对光合特性和产量的影响OA北大核心

为研究和不同氮效率海岛棉品种在不同氮肥水平下叶面积及光合荧光特性的差异,以氮高效品种棉城10号(MC10)和氮低效品种新海14号(XH14)为供试材料,分别设置0(N_(0))、320(N_(1))、480 kg·hm^(-2)(N_(2))3个施氮处理,研究不同氮效率海岛棉品种的单株叶面积、光合荧光特性、产量构成及其对氮肥的响应特性。结果表明,施氮能显著提高海岛棉单株叶面积、净光合速率(net photosynthetic rate,P_(n))、气孔导度(stomatal conductance,G_(s)),品种间表现为MC10大于XH14,在不同施氮量下分别提高7.5%~22.4%、14.5%~38.0%、32.4%~111.1%。2个品种的相对可变荧光曲线(ΔV_(t))在K点出现较大波动,表现为N_(2)、N_(0)处理显著高于N_(1)处理;品种间表现为N_(0)处理下XH14低于MC10,N_(1)与N_(2)处理下XH14高于MC10。2个品种可变荧光FK占FJ-FO振幅的比例(Wk)、在J时的相对可变荧光强度(VJ)与OJIP荧光诱导曲线初始斜率(M_(o))均表现为N_(2)>N_(0)>N_(1),N_(0)、N_(2)处理相较于N_(1)处理降幅表现为MC10>XH14,而光系统Ⅱ(PSⅡ)中最大光化学效率(φP_(o))、向下游电子传递链传递电子的能力(ψ_o)和用于电子传递的量子产额(φE_(o))则表现出相反的规律。最大光合量子效率(F_(v)/F_(m))、潜在光化学活性(F_(v)/F_(o))、以吸收光能为基础的性能指数(PIABS)和从PSⅡ吸收的光子到PSⅠ末端受体减少的能量守恒潜在的性能指数(PItotal)均表现为随施氮量的增加先升后降,且MC10均大于XH14。2个品种均在N_(2)条件下F_(v)/F_(m)、F_(v)/F_(o)、PIABS、PItotal最低,其中XH14降幅较大。施氮可以显著提高海岛棉单株结铃数、单铃重与产量,MC10的单株结铃数、单铃重、籽棉产量较XH14分别增加16.9%~33.8%、3.3%~7.7%、19.4%~41.7%。综上所述,不施氮或高氮处理均会在不同程度上造成海岛棉叶片PSⅡ损伤,降低其光合性能,并表现出较强的品种间差异。以上结果可为氮高效品种筛选与培育提供理论依据。