孟阿靜， 王治國(guó)，付彥博，馮耀祖，饒曉娟,3

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院拜城農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，新疆拜城，842301；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所/綠洲養(yǎng)分與水

土資源高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊，830091；3.新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆昌吉831100)

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增溫對(duì)不同生育期棉花葉片中抗氧化酶活性及根系吸收能力的影響

孟阿靜1,2， 王治國(guó)2，付彥博2，馮耀祖2，饒曉娟2,3

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院拜城農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，新疆拜城，842301；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料與農(nóng)業(yè)節(jié)水研究所/綠洲養(yǎng)分與水

土資源高效利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，烏魯木齊，830091；3.新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆昌吉831100)

摘要：【目的】增加棉花根際培養(yǎng)溫度，研究增溫對(duì)各時(shí)期葉片抗氧化酶活性及根系活力的影響?！痉椒ā克鄺l件下，在棉花苗期、蕾期、初花期、花鈴期4個(gè)時(shí)期，設(shè)置恒溫30℃和常規(guī)水培培養(yǎng)2個(gè)水平3個(gè)重復(fù)，各時(shí)期培養(yǎng)10 d，研究不同時(shí)期葉片抗氧化酶活性及根系活力對(duì)溫度的響應(yīng)?！窘Y(jié)果】初花期時(shí)，增溫處理可以有效增加超氧化物歧酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)活性和過(guò)氧化物酶(POD)活性，降低丙二醛(MDA)含量，根系活躍吸收面積亦顯著增大；苗期和蕾期增溫處理與常規(guī)比較，SOD、POD酶活性及MDA含量差異不大，但苗期時(shí)根系活躍吸收面積顯著增加，蕾期時(shí)CAT酶活性顯著增強(qiáng)；花鈴期增溫對(duì)葉片抗氧化酶和根系活力有明顯抑制作用?！窘Y(jié)論】棉花初花期時(shí)增加培養(yǎng)溫度有助于棉花生長(zhǎng)發(fā)育，而花鈴期增溫會(huì)對(duì)棉花生長(zhǎng)造成脅迫。

關(guān)鍵詞：棉花；增溫；抗氧化酶活性；根系吸收面積

0 引 言

【研究意義】棉花屬于溫度敏感型作物[1]，溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致棉株呼吸強(qiáng)度增加，光合速率下降，從而引起光合產(chǎn)物缺失，棉株生理性早衰，最終導(dǎo)致減產(chǎn)[2-4]，溫度過(guò)低亦會(huì)引起棉花活性氧積累而引起氧化脅迫，導(dǎo)致棉花生長(zhǎng)發(fā)育失調(diào)，品質(zhì)下降等[5]。不同生育時(shí)期，控制適宜的生長(zhǎng)溫度，對(duì)棉花生長(zhǎng)具有實(shí)際意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】適宜的生長(zhǎng)條件可以使作物維持較高的葉片生理活性和根系生長(zhǎng)活性[6]，溫度是調(diào)控作物生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)鍵措施[1]，研究表明：出苗期、現(xiàn)蕾期、開(kāi)花期溫度適宜度相對(duì)較高，對(duì)棉花生長(zhǎng)有利。白旭等[7]研究表明，棉花種子最適萌發(fā)溫度為30℃，從孫嘯震等[8]研究可知花鈴期日均溫33.5~35.2℃，葉片POD、CAT活性大幅下降，MDA含量顯著升高。說(shuō)明花鈴期溫度過(guò)高不利于光合產(chǎn)物的積累，對(duì)棉花生長(zhǎng)造成脅迫。逯明輝等[9]研究表明低溫脅迫下，黃瓜葉片的SOD、POD、CAT活性均顯著降低，由此可知作物在不同溫度下氧化酶活性表現(xiàn)不一致，過(guò)高或過(guò)低溫度均會(huì)對(duì)作物生長(zhǎng)造成脅迫。國(guó)外有學(xué)者采用人工控溫設(shè)施研究根溫對(duì)植物生長(zhǎng)的影響，認(rèn)為植物生長(zhǎng)對(duì)根溫有較敏感的反應(yīng)[10]。任志雨等[11]研究溫度對(duì)黃瓜生長(zhǎng)和生理代謝的影響，試驗(yàn)設(shè)置了15、20和25℃三個(gè)根區(qū)溫度，結(jié)果表明隨著黃瓜根區(qū)溫度的升高，黃瓜的生理代謝能力及產(chǎn)量都顯著增加。王克安等[12]研究發(fā)現(xiàn)溫度對(duì)黃瓜幼苗影響很大，當(dāng)晝夜溫度降到20℃/10℃，根系活力將明顯受到抑制?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】 棉花為喜溫作物，不同生育時(shí)期適當(dāng)增加培養(yǎng)溫度可以增加棉花抗氧化酶活性，降低MDA含量，增強(qiáng)根系活力，從而提升棉花的種植效率。目前研究多關(guān)注于當(dāng)作物受到逆境脅迫時(shí)(比如低溫、鹽分、干旱、重金屬脅迫等)抗氧化酶活性的變化情況，而對(duì)有益于作物生長(zhǎng)的環(huán)境下抗氧化酶活性的變化情況報(bào)道較少?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】通過(guò)水培試驗(yàn)，增加根區(qū)溫度，檢測(cè)不同生育時(shí)期內(nèi)棉花葉片氧化酶活性、MDA含量及根系吸收面積，確定棉花最佳增溫時(shí)期。

1 材料與方法

1.1　 材 料

水培試驗(yàn)于2014年7月在新疆農(nóng)科院灰漠土基地網(wǎng)室中進(jìn)行。網(wǎng)室日光照基本維持12 h，室內(nèi)晝夜溫度18~30℃。棉花供試品種為新陸早41號(hào)。水培盆規(guī)格：長(zhǎng)×寬×高=50 cm×35 cm×20 cm；所用水源統(tǒng)一為井水。營(yíng)養(yǎng)液配方參照霍格蘭營(yíng)養(yǎng)液[13]。

1.2　 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

種子沙培育苗：先用5%次氯酸鈉浸泡5 min，蒸餾水洗凈，在55℃溫水浸泡30 min后備用。石英砂洗凈晾干，裝入盆中，每盆6 kg。將處理過(guò)的種子置于石英砂中，覆蓋深度約2 cm，種子間間隔為2 cm，覆膜后于光照培養(yǎng)箱中光照12 h，30℃；黑暗12 h，25℃培養(yǎng)。當(dāng)幼苗長(zhǎng)出第一片真葉時(shí)移入水培中培養(yǎng)。

幼苗水培培養(yǎng)：制作泡沫隔板，規(guī)格為長(zhǎng)49 cm，寬33 cm，隔板上均勻打15個(gè)洞，將泡沫板放入水培盆中，將長(zhǎng)勢(shì)一致的幼苗移入水培盆中，每洞一株幼苗，用海綿固定培養(yǎng)，每隔7 d換一次營(yíng)養(yǎng)液，每隔4 h沖一次氧，每次沖氧時(shí)間30 min，培養(yǎng)至根長(zhǎng)為8~10 cm時(shí)進(jìn)行處理。

處理：分增溫處理(ZW)和常規(guī)處理(CK)。增溫處理在盆底部放置恒溫加熱棒，將溫度調(diào)控在30℃[14]培養(yǎng)。兩處理中均放置U盤(pán)溫度計(jì)，測(cè)定水中實(shí)時(shí)溫度。處理分四個(gè)時(shí)期，每時(shí)期處理時(shí)間為10 d，每處理3次重復(fù)。

1.2.2取 樣

用冰盒在08:00~09:00 進(jìn)行取樣，回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)。取樣時(shí)間分別為：7月24日(苗期)，8月14日(蕾期)，9月4日(初花期)，9月24日(花鈴期)。摘取棉花主莖功能葉(倒3 或4 最大展開(kāi)葉)。

將需測(cè)根系植株取出，留下根部，用自來(lái)水沖洗干凈，放在濾紙上吸去多余水分后備用(測(cè)試地點(diǎn)同上)。

1.2.3 測(cè)定項(xiàng)目

酶液的提取及活性測(cè)定：稱(chēng)取鮮葉樣品0.5 g于預(yù)冷的研缽中，加1 mL 0.05 moL/L pH 7.0磷酸緩沖液在冰浴上研磨成漿，加緩沖液使終體積為5 mL。將提取液于10 000 r/min分冷凍離心20 min，于0℃冰水中放置備用。采用氮藍(lán)四唑(NBT)法測(cè)定SOD 活性[13]，高錳酸鉀滴定法測(cè)定CAT 活性[13]，愈創(chuàng)木酚法測(cè)定POD 活性[13],硫代巴比妥酸比色法測(cè)定MDA 含量[13]。

根系吸收面積測(cè)定采用甲烯藍(lán)法[13]。根干重：105℃殺青30 min，80℃烘干至恒重后稱(chēng)重。

1.3 　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

采用Microsoft Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用DPS 3.01軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和差異顯著性檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1　不同時(shí)期根際溫度日變化

4個(gè)時(shí)期中增溫處理下?tīng)I(yíng)養(yǎng)液溫度日變化控制在29~31℃，對(duì)照溫度變化為20~30℃。增溫處理溫度趨向于平穩(wěn)，對(duì)照處理溫度變化趨勢(shì)為先降低后升高，每天08：00溫度最低20~24℃，16：00~20：00溫度最高，約26~30℃。圖1

圖1 不同生育時(shí)期根際溫度日變化
Fig. 1 The diurnal variation of root-zone temperature during different growth stages

2.2　 根際持續(xù)增溫條件下，棉花主莖葉片抗氧化酶活性變化

2.2.1 SOD活性變化

4個(gè)生育時(shí)期，增溫處理中隨著棉花生長(zhǎng)，葉片SOD活性不斷增強(qiáng)，其中苗期至蕾期，SOD活性增長(zhǎng)幅度較大，達(dá)到極顯著性差異(P<0.01)，這一變化趨勢(shì)與對(duì)照處理基本一致。各時(shí)期增溫處理下的SOD活性均略高于對(duì)照，但差異不顯著(P>0.05)，由此說(shuō)明，增加培養(yǎng)溫度可以適當(dāng)增加葉片中SOD活性。圖2

注：數(shù)值后不同大、小寫(xiě)字母分別表示差異達(dá)P<0.01 和P<0.05 顯著性水平，下同

Note:Values followed by different capital and lowercase letters are significantly different atP<0.01 andP<0.05, respectively,the same as below

圖2根際增溫下棉花不同生育時(shí)期葉片SOD酶活性變化
Fig. 2 The effect of temperature increment on SOD of cotton leaves during different growth stages

2.2.2 POD活性變化

4個(gè)生育時(shí)期，POD的變化趨勢(shì)為先升高后降低，即苗期到蕾期，POD活性趨于穩(wěn)定，初花期活性明顯升高，花鈴期又顯著降低；各生育時(shí)期增溫處理與對(duì)照相比可以看出：苗期、蕾期、花鈴期增溫處理的POD活性均低于對(duì)照但差異不顯著(P>0.05)，而初花期增溫處理POD活性明顯高于對(duì)照，達(dá)極顯著差異(P<0.01)。由此說(shuō)明：苗期、蕾期、花鈴期增加溫度對(duì)葉片POD活性影響不大，初花期增加溫度可以有效增加POD活性。圖3

圖3 根際增溫下棉花不同生育時(shí)期葉片POD活性變化
Fig. 3The effect of temperature increment on POD of cotton leaves during different growth stages

2.2.3 CAT活性變化

4個(gè)生育期，葉片CAT活性變化趨勢(shì)為先升高后降低。各時(shí)期增溫處理與對(duì)照相比：苗期時(shí)增溫處理葉片CAT活性略低于對(duì)照，但未達(dá)到顯著性差異(P>0.05)，其余時(shí)期增溫處理下CAT活性均高于對(duì)照處理，其中蕾期增溫處理酶活性為18.82 μ/g，對(duì)照為9.62 μ/g，增溫處理較對(duì)照酶活性增加9.20 μ/g，增幅達(dá)75.62%，達(dá)極顯著性差異(P<0.01)；初花期增溫處理酶活性為20.66 μ/g，較對(duì)照增加8.49 μ/g，酶活性增加了69.76%，達(dá)極顯著性差異(P<0.01)。這表明，棉花蕾期和初花期，增加培養(yǎng)溫度可以有效增強(qiáng)棉花葉片清除過(guò)氧化氫的能力。圖4

圖4 根際增溫下棉花不同生育時(shí)期葉片CAT活性變化
Fig. 4 The effect of temperature increment on CAT of cotton leaves during different growth stages

2.2.4 MDA含量變化

4個(gè)生育時(shí)期里MDA含量表現(xiàn)為先降低后增加。各生育時(shí)期內(nèi)增溫處理與對(duì)照相比較結(jié)果如下：苗期、蕾期、初花期增溫處理較對(duì)照MDA含量有所降低，其中初花期常規(guī)處理MDA含量為7.25 nmol/g，增溫處理為4.27 nmol/g，相比降幅達(dá)41.09%，但未達(dá)到顯著性差異(P>0.05)；花鈴期時(shí)，增溫處理下MDA含量達(dá)到24.10 nmol/g，對(duì)照為10.00 nmol/g，相比下處理間差異極顯著(P<0.01)，這說(shuō)明，初花期時(shí)增加溫度可以抑制膜脂過(guò)氧化作用，減少M(fèi)DA對(duì)葉片的傷害，而花鈴期時(shí)，增加培養(yǎng)溫度將大大增加MDA含量，使葉片生長(zhǎng)發(fā)育受到抑制。圖5

2.3　根際增溫對(duì)根干重及根系吸收面積的影響

2.3.1 根際持續(xù)增溫對(duì)棉花根干重的影響

苗期增溫處理根干重為0.861 g，相比于對(duì)照干物質(zhì)增加0.3 g，增幅為53.52%，但并未達(dá)到顯著性差異(P>0.05)，蕾期增溫處理干物質(zhì)量為1.546 g，較對(duì)照增加了35.5%，亦未達(dá)到顯著性差異(P>0.05)，初花期增溫處理干物質(zhì)量為3.088 g，與對(duì)照相比增幅達(dá)41.97%，差異極顯著(P<0.01)，花鈴期增溫處理干重略高于CK,但二者差異很小。說(shuō)明苗期、蕾期、初花期增加培養(yǎng)溫度有利于根干物質(zhì)積累。圖6

圖5根際增溫下棉花不同生育時(shí)期葉片MDA含量變化
Fig. 5 The effect of temperature increment during the MDA content of cotton leaves at different growth stages

2.3.2 根際持續(xù)增溫對(duì)根系吸收面積的影響

苗期增溫處理下根體積、總吸收面積、活躍吸收面積分別較對(duì)照高出2.05、0.80、0.93倍；其中根體積與對(duì)照相比達(dá)到極顯著水平(P<0.01)，活躍吸收面積與對(duì)照相比達(dá)到顯著性水平(P<0.05)；蕾期時(shí)增溫處理下的根系總吸收面積及活躍吸收面積均低于對(duì)照，但差異不顯著(P>0.05)；初花期時(shí)根體積、總吸收面積、活躍吸收面積分別是對(duì)照的1.07、1.14、2.78倍，均達(dá)到極顯著性差異(P<0.01)；花鈴期根系吸收面積略高于對(duì)照面積，但活躍吸收面積顯著高于對(duì)照，差異顯著，苗期和初花期增溫可以有效增加棉花總吸收面積和活躍吸收面積，促進(jìn)根系的發(fā)育，而蕾期增溫會(huì)抑制根系生長(zhǎng)，花鈴期增溫對(duì)根系的活躍吸收面積具有積極作用。表1

圖6增溫培養(yǎng)下棉花不同生育時(shí)期根系干物質(zhì)量變化
Fig.6 The effect of temperature increment on the root dry weight of cotton leaves during different growth stages表1 根際增溫下棉花不同生育時(shí)期根系生長(zhǎng)變化
Table 1 The effect of root-zone temperature increment on the growth of cotton during different growth stages

生育時(shí)期Growthstage處理Treatment根體積Rootvolume總吸收面積(　)活躍吸收面積(　)Activeabsorptionarea苗期SeedingstageCK3.6a0.351±0.053a0.096±0.015aZW11b0.632±0.083a0.185±0.014b蕾期BudstageCK10.667b0.379±0.094a0.112±0.083aZW14.5b0.305±0.066a0.056±0.029a初花期LnitialbloomstageCK14.75A0.902±0.081A0.142±0.053AZW30.5B1.934±0.415B0.537±0.080B花鈴期Flowingandboll-settingperiodCK15.25b0.532±0.235a0.0931±0.057aZW17.875b0.572±0.088a0.191±0.023b

3 討 論

作物體內(nèi)的抗氧化酶可以有效清除活性氧自由基，避免活性氧積累對(duì)作物造成氧化傷害，其中 SOD 是膜脂過(guò)氧化防御系統(tǒng)的主要保護(hù)酶，它能催化活性氧發(fā)生歧化反應(yīng)生成無(wú)毒分子氧和過(guò)氧化氫，從而避免植物遭受傷害[15]。POD是活性較高的一類(lèi)含血紅素的氧化酶，它催化H2O2放出新生態(tài)氧，從而能氧化某些酚類(lèi)、芳香胺和抗壞血酸等還原性物質(zhì)[15]。CAT是植物機(jī)體在抗逆中的保護(hù)性酶類(lèi)蛋白之一，可以將H2O2分解成H2O和O2，從而減小活性氧對(duì)有機(jī)體的毒害，其活性高低是機(jī)體自我解毒能力的標(biāo)志[16]。MDA是細(xì)胞膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物, 其含量越多表明葉片受毒害作用越強(qiáng)，通常利用MDA含量作為脂質(zhì)過(guò)氧化指標(biāo)，表示細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度[17]。

影響作物抗氧化酶活性的因素很多，已有很多報(bào)道關(guān)于干旱、水分、高溫、低溫、鹽分、重金屬等外界因素脅迫對(duì)抗氧化酶活性的影響，其中孫嘯震等[8]在研究花鈴期高溫對(duì)葉片酶活影響時(shí)發(fā)現(xiàn)葉片POD、CAT 活性大幅下降、MDA 含量顯著上升，研究結(jié)論與以上結(jié)論基本一致，說(shuō)明花鈴期增溫棉花生長(zhǎng)將受到抑制。除了外界環(huán)境外，抗氧化酶活性還受到自身新陳代謝活動(dòng)的影響。不同生育期酶活變化有所不同，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[18]：棉花功能葉片中SOD酶活性隨生長(zhǎng)時(shí)間的增長(zhǎng)而增加，直到吐絮期酶活性開(kāi)始下降；CAT活性從三葉期→盛花期逐漸上升，結(jié)鈴期時(shí)開(kāi)始下降；MDA含量在整個(gè)生育期內(nèi)始終呈上升趨勢(shì)，研究的4個(gè)生育時(shí)期內(nèi)酶活性變化情況基本同以上研究結(jié)果一致。棉花從蕾期至花鈴期時(shí)，即有根、莖、葉的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)又有現(xiàn)蕾、開(kāi)花、結(jié)鈴的生殖生長(zhǎng)，需要更強(qiáng)的光合和呼吸作用，因此SOD、CAT、POD含量顯著高于苗期；但隨著功能葉的衰老，SOD、CAT活開(kāi)始下降。在蕾期→盛花期，增溫處理下CAT、SOD酶活均高于對(duì)照，說(shuō)明這幾個(gè)時(shí)期增溫對(duì)酶活有促進(jìn)作用。整個(gè)生育期內(nèi)MDA含量逐漸上升，花鈴期時(shí)顯著上升，而此時(shí)期增溫處理相比對(duì)照含量亦增加明顯，說(shuō)明花鈴期葉片逐漸老化，葉老化時(shí)出現(xiàn)了活性氧的毒害作用, 葉片基本木質(zhì)，而增溫處理下加劇了葉片的老化，因此不建議在此時(shí)期對(duì)棉花進(jìn)行增溫灌溉。

根系是作物吸收水分和養(yǎng)分的主要器官，根的生長(zhǎng)情況、代謝水平和根系活力直接影響地上部分的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)狀況[19]，可見(jiàn)根系對(duì)于作物的健康生長(zhǎng)尤為重要。根系活躍吸收面積表示了根系把吸附在表面的物質(zhì)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)部的情況,可反映養(yǎng)分的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)能力，是衡定根系活力的主要指標(biāo)之一，根系活躍吸收面積高，說(shuō)明單位體積根系的養(yǎng)分吸收轉(zhuǎn)運(yùn)能力強(qiáng)[20]，根系活力高。作物根系的吸收能力受許多因素影響 , 張寧等[14]研究發(fā)現(xiàn)鉀高效型水稻與鉀低效型水稻相比，可以顯著增加根系干物質(zhì)量和活躍吸收面積。有學(xué)者[22]通過(guò)研究根區(qū)溫度對(duì)黃瓜生長(zhǎng)發(fā)育和生理代謝的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度是影響根系生長(zhǎng)的重要因素，作物對(duì)根區(qū)溫度比對(duì)地上部溫度更敏感，根區(qū)溫度低時(shí)根系總吸收面積和活躍吸收面積均顯著下降。研究中將根際溫度控制在30℃時(shí)發(fā)現(xiàn)，苗期和初花期根系總吸收面積和活躍吸收面積顯著增加，說(shuō)明在這兩個(gè)時(shí)期內(nèi)增加根區(qū)溫度有助于增強(qiáng)棉花的根系吸收能力，促進(jìn)棉花生長(zhǎng)發(fā)育。

4結(jié) 論

4.1棉花不同生育時(shí)期，增溫處理與常規(guī)相比抗氧化酶活性變化情況不同。增溫處理下SOD活性較CK均略有增加(P>0.05)，POD活性在初花期時(shí)增加顯著(P<0.01)，CAT活性在蕾期和初花期時(shí)分別較CK增加75.62%，69.76%，差異極顯著(P<0.01)，MDA含量除盛鈴期外，其余時(shí)期較CK有所降低(P>0.05)。

4.2增溫處理下，各生育時(shí)期根干重較CK均有所增加，其中初花期時(shí)根重增加顯著(P<0.01)。苗期和初花期增溫處理可以有效增加棉花總吸收面積和活躍吸收面積。

4.3初花期增加培養(yǎng)溫度有助于增強(qiáng)葉片抗氧化酶活及根系吸收能力從而促進(jìn)棉花生長(zhǎng)發(fā)育。

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Fund project:Supported by NSFC "Research on the Effects of Drip Irrigation Water Temperature on Xinjiang Grey Desert Soil Environment and Cotton Growth Mechanism, (51169025)

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Effect of Temperature Increment on Antioxidant Enzymes and Root

Activities of Cotton Leaves at Different Growth Stages

MENG A-jing1,2, WANG Zhi-guo2, FU Yan-bo2, FENG Yao-zu2, RAO Xiao-juan2,3

(1.BaichengAgriculturalExperimentStation,BaichengXinjiang842301,China; 2.ResearchInstituteofSoil，F(xiàn)ertilizerandAgriculturalWaterConservation，XinjiangAcademyofAgriculturalSciences，Urumqi830091，China; 3.XinjiangVocationalCollegeofAgriculture，ChangjiXinjiang831100，China)

Abstract：【Objective】 In this project, the effect of increased temperature on antioxidant enzymes activities of cotton leaves and root activity at each growth stages，and also the sensitive temperature period of cotton root growth were investigated by increasing the cotton root culture temperature in the hope of providing a theoretical basis for the reasonable warming irrigation in cotton fields.【Method】All of the four stages of seeding stage, bud stage, initial bloom stage, flowering and boll-setting stage were under hydroponic conditions. Constant temperature of 30℃ and a normal temperature were set to culture for 10 days, and at each stage, there were 2 levels and 3 repeats used to research the effect of temperature on antioxidant enzymes activities of leaves and root activity of cotton.【Result】The result showed that, at the initial bloom stage, temperature enhancement could increase superoxide dismutase (SOD) activity，catalase (CAT) activity and peroxidase (POD) activity, while it could decrease malondialdehyde (MDA) content effectively so that the photosynthetic capacity of the leaves was enhanced, and the active absorption area of root system also increased significantly. AT the seeding stage and the bud stage, there were little difference in enzyme activity between warming treatment and normal treatment, but the active absorption area of root system was increased significantly at the seeding stage and the CAT activity was increased significantly at the bud stage. However, the antioxidant enzymes activities of cotton leaves and its root activity were inhibited significantly by temperature increase at the flowering and boll-setting stage【Conclusion】 Increasing the culture temperature at the initial bloom stage could contribute a lot to the cotton growth, while the same treatment cotton inhibited the growth at the boll-setting stage.

Key words:cotton; temperature increment；antioxidant enzymes activities；root absorption area

通訊作者:馮耀祖( 1973-) ,男,甘肅武威人，研究員，研究方向?yàn)橹参餇I(yíng)養(yǎng)，(E-mail)fengyaozu@sina.com

作者簡(jiǎn)介:孟阿靜(1989-)，女，河南商丘人，助理研究員，研究方向?yàn)橹参锷砩?E-mail)19890917@163.com

基金項(xiàng)目:國(guó)家自然基金項(xiàng)目“滴灌灌溉水溫對(duì)新疆灰漠土環(huán)境及棉花生長(zhǎng)影響機(jī)制研究”(51169025)

收稿日期：2015-07-01

中圖分類(lèi)號(hào)：S562；S332

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-4330(2016)02-0270-07

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2016.02.011