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根系是植物摄取水分和矿质营养的重要器官,光合作用是植物将光能转化为化学能的唯一途径。叶绿素荧光参数可作为水和营养物质变化后植株适应性的重要指标。本试验选择棉花(品种:汴棉5号)为试验材料,利用养液培养法培养幼苗,同时设置两种氮素水平(正常氮N1,17 mmol/L和高氮N2,85 mmol/L)和两种磷素水平(低磷P1,0.2 mmol/L和正常磷P2,2 mmol/L),并用聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫,研究水氮磷耦合对棉花幼苗生长(株高、茎粗、生物量和叶温)、根系特征(根系长度和根表面积)、叶绿素荧光特性(叶绿素含量和叶绿素荧光参数)等的影响。研究结果如下:1、干旱处理(极)显著降低了棉花幼苗的株高、茎粗、地下和地上生物量,减弱了Fv、Fv/Fo、Fv/Fm、ETR和qP,但增大了根冠比、根系长度、根系表面积、qN和叶温;低磷处理有着与干旱胁迫相似的影响(株高和根冠比除外),但影响程度弱于干旱胁迫处理;高氮处理(极)显著增加了棉花幼苗的地下地上生物量、株高、根系长度、根系表面积以及叶绿素含量,增强了Fv、Fv/Fo、Fv/Fm、ETR和qP,但降低了叶温、qN和根冠比。2、与正常水氮处理相比,干旱处理和高氮处理耦合下棉花幼苗株高、地下地上生物量、叶绿素含量、Fv、Fv/Fo、Fv/Fm、ETR和qP下降,叶温、根总长度、根表面积和qN升高,但变化幅度弱于单独干旱处理的;与正常水磷处理相比,干旱处理和低磷处理耦合下棉花幼苗茎粗、地下地上生物量、叶绿素含量、Fv、Fv/Fo、Fv/Fm、ETR和qP下降,叶温、根总长度、根表面积和qN升高,但变化幅度强于单独干旱或低磷胁迫的;与正常氮磷处理相比,高氮处理和低磷处理耦合下棉花幼苗叶温、地上生物量和qN下降,地下生物量、根总长度、根表面积、叶绿素含量、Fv、Fv/Fo、Fv/Fm、qP和ETR升高,但变化幅度弱于单独低磷胁迫处理的;与正常水氮磷处理相比,干旱处理、高氮处理和低磷处理耦合下棉花幼苗株高、茎粗、地上地下生物量、叶绿素含量、Fv、Fv/Fo、Fv/Fm、ETR、qP和ETR降低,叶温、根总长度、根表面积和qN升高。综上所述,干旱处理和低磷处理均抑制棉花幼苗的生长,而高氮处理则可以促进棉花幼苗的生长,但各个因素单独处理均促进了根系总根长和表面积的增长。增施氮肥可有效减少干旱对植株生长(尤其是根系)、PSII反应中心光能转化效率等的抑制作用和对叶温的促进作用,通过影响叶绿素含量和调节叶温来减弱干旱对光能利用和电子传递的不利影响,并增强热耗散能力和根系形态适应性;减施磷肥则会加重干旱胁迫对生物量累积、光能利用等的抑制作用,但同样会通过促进根系伸长和扩大表面积、增强热耗散来增强根系的吸收功能;低磷条件下增施氮肥虽不能完全减弱低磷对冠层生物量的累积,但有效促进了根系生物量的累积和根系形态适应性的形成;干旱条件下增施氮肥能有效减少磷亏缺带来的生长抑制,干旱条件下减施磷肥则会明显减弱高氮对生长和光能利用的促进作用。针对氮磷肥对植物生长的特性,生产中应合理安排配施氮磷肥的比例,在产量和肥料利用上取得平衡。