摘要：為研究和不同氮效率海島棉品種在不同氮肥水平下葉面積及光合熒光特性的差異，以氮高效品種棉城10號（MC10）和氮低效品種新海14號（XH14）為供試材料，分別設置0（N0）、320（N1）、480 kg·hm-2（N2）3個施氮處理，研究不同氮效率海島棉品種的單株葉面積、光合熒光特性、產量構成及其對氮肥的響應特性。結果表明，施氮能顯著提高海島棉單株葉面積、凈光合速率（net photosynthetic rate，Pn）、氣孔導度（stomatalconductance，Gs），品種間表現(xiàn)為MC10 大于XH14，在不同施氮量下分別提高7.5%～22.4%、14.5%～38.0%、32.4%～111.1%。2個品種的相對可變熒光曲線（ΔVt）在K點出現(xiàn)較大波動，表現(xiàn)為N2、N0處理顯著高于N1處理；品種間表現(xiàn)為N0處理下XH14低于MC10，N1與N2處理下XH14高于MC10。2個品種可變熒光FK占FJ-FO振幅的比例（Wk）、在J時的相對可變熒光強度（VJ）與OJIP熒光誘導曲線初始斜率（Mo）均表現(xiàn)為N2gt;N0gt;N1，N0、N2處理相較于N1處理降幅表現(xiàn)為MC10gt;XH14，而光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）中最大光化學效率（φPo）、向下游電子傳遞鏈傳遞電子的能力（ψo）和用于電子傳遞的量子產額（φEo）則表現(xiàn)出相反的規(guī)律。最大光合量子效率（Fv/Fm）、潛在光化學活性（Fv/Fo）、以吸收光能為基礎的性能指數(shù)（PIABS）和從PSⅡ吸收的光子到PSⅠ末端受體減少的能量守恒潛在的性能指數(shù)（PItotal）均表現(xiàn)為隨施氮量的增加先升后降，且MC10均大于XH14。2個品種均在N2條件下Fv/Fm、Fv/Fo、PIABS、PItotal最低，其中XH14降幅較大。施氮可以顯著提高海島棉單株結鈴數(shù)、單鈴重與產量，MC10的單株結鈴數(shù)、單鈴重、籽棉產量較XH14分別增加16.9%～33.8%、3.3%～7.7%、19.4%～41.7%。綜上所述，不施氮或高氮處理均會在不同程度上造成海島棉葉片PSⅡ損傷，降低其光合性能，并表現(xiàn)出較強的品種間差異。以上結果可為氮高效品種篩選與培育提供理論依據。

關鍵詞：海島棉；氮效率；光合特性；葉綠素熒光

doi：10.13304/j.nykjdb.2023.0185

中圖分類號：S562

文獻標志碼：A

文章編號：1008?0864（2025）01?0061?11

海島棉具有纖維細長、強度高等特點，是高檔紡織物與特種紡織品必不可少的原料[1]。氮是植物協(xié)調生長和實現(xiàn)增產的重要因子，近年來，為追求更高的海島棉產量，導致氮肥施用量逐年增加。過量施用氮肥不僅提高了生產成本、降低了氮肥利用率，還會造成環(huán)境污染，如地下水污染[2]。因此，研究不同類型海島棉對氮肥響應的基因型差異對新疆高品質、氮高效海島棉篩選與培育有重要意義。

光合作用是植物獲取物質和能量的基礎，作物90%以上的干物質來源于光合作用[3]。氮素是植物體內葉綠素和蛋白質的重要組成部分[4]，與光合作用密切相關。研究表明，缺氮會導致葉片合成蛋白質的能力下降，使被光破壞的光系統(tǒng)Ⅱ（photosystem Ⅱ，PSⅡ）反應中心不能得到有效恢復，從而產生光抑制現(xiàn)象[5]，降低植株光化學效率和PSⅡ反應中心開放部分的比例[6]，加劇植物衰老進程，降低對外界脅迫的抵抗能力[7]。適度增加施氮量可增強光系統(tǒng)Ⅰ（photosystemⅠ，PSⅠ）與PSⅡ之間的聯(lián)系，將光能高效地傳遞至PSⅡ，提高光合電子傳遞活性和有效量子產量[8]，顯著提高氣孔導度（stomatal conductance，Gs）、胞間CO2濃度（intercellular CO2 concentration，Ci ），進而提高凈光合速率（net photosynthetic rate，Pn）[9]，增強光合性能，最終提高產量。但過量施氮會破壞PSⅡ潛在的活性中心，從而抑制光合作用的原初反應，不利于光合電子從PSⅡ反應中心向庫源的轉移，導致最大光合量子效率（Fv/Fm）降低[10]。研究表明，作物光合作用不僅受到氮素的影響，品種間也表現(xiàn)出較大的基因型差異[11]。截至目前，對小麥[12]、水稻[13]、玉米[14]等作物光合特性的基因型差異已開展了大量研究。張盼盼等[14]研究發(fā)現(xiàn)，氮高效玉米品種可以保持葉片較高的葉綠素含量與熒光特性，提高玉米干物質的積累與氮素的同化能力，在低氮條件下也可獲得較高的產量。夏小云等[15]研究發(fā)現(xiàn)，氮高效小麥品種的衰老進程較慢，光能捕獲能力的下降速度也較慢，葉綠素含量與葉綠素熒光動力參數(shù)均顯著高于氮低效小麥品種。Iqbal等[16]研究表明，在適宜的施氮量下，氮高效棉花品種較氮低效品種擁有更高的葉綠素含量與葉面積，有利于增強光合物質的生產效率，增加碳水化合物的合成與積累。

縱觀前人研究，關于施氮量對棉花光合生理及產量的研究較多[17]，而關于不同氮效率海島棉品種在葉片葉綠素熒光誘導動力學與光合功能的差異及其對氮肥的響應特性鮮有報道。因此，如何在不顯著降低產量的前提下提高作物自身氮利用效率與光合生產潛力，減少氮肥投入，仍然是棉花產業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。鑒于此，本研究設置不同施氮量，分析不同氮效率海島棉品種的單株葉面積、葉片光合參數(shù)、熒光動力學曲線、熒光參數(shù)以及產量的差異，為今后氮高效棉花品種的選育提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2022年在新疆阿克蘇地區(qū)阿瓦提縣新疆農業(yè)科學院經濟作物研究所試驗基地（40°06′N、80°44′E，海拔1 025 m）進行，試驗區(qū)位于塔里木盆地西北沿，屬溫暖帶大陸性干旱氣候，日照時間長，蒸發(fā)量大。土壤質地為沙壤土，播前小區(qū)土壤基礎肥力如表1所示。海島棉全生育期氣溫的最大值、最小值及降雨量如圖1所示。

1.2 試驗設計

采用雙因素裂區(qū)試驗設計，主區(qū)為施氮（nitrogen fertilizer，N）水平，分別設置施用純氮0（N0）、320（N1）、480 kg·hm-2（N2）共3 個氮肥處理；副區(qū)為品種（variety，V），選取前期試驗鑒定的2個不同氮效率海島棉品種，分別為氮高效品種新海14 號（XH14）和氮低效品種棉城10 號（MC10）。采用1膜6行（66+10）種植模式，株距為11 cm，膜寬2.1 m，膜厚0.01 mm，滴灌毛管鋪設為1膜3管（滴孔間距20 cm，滴管出水量2.1 L·h-1）。其中20%氮肥（46%尿素）作為基肥，80%作為追肥；磷鉀肥（顆粒狀過磷酸鈣200 kg·hm-2，農用顆粒鉀肥100 kg·hm-2）作為基肥一次性施入。試驗小區(qū)長7.0 m，寬2.3 m，小區(qū)面積48.3 m2，理論密度23.7萬株·hm-2。播種時間為2022年4月15日，打頂時間為7月12日，其他田間管理同當?shù)卮筇锷a。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 單株葉面積

在盛蕾期（6 月5 日，peaksquaring stage，PS）、初花期（6 月25 日，initialflowering stage，IF）、盛花期（7 月15 日，peakflowering stage，PF）、盛鈴期（8 月10 日，peak bollstage，PB）每小區(qū)選取3株長勢均勻棉株，取整株葉片疊起使用已知面積的打孔器打孔后，將圓形打孔葉片與剩余葉片烘干后稱重，按照以下公式計算單株葉面積（cm2）。

單株葉面積=打孔葉片面積× 葉片干重／打孔葉片干重（1）

1.3.2 光合氣體交換參數(shù)

每個處理選取連續(xù)5株棉株并標記，于盛蕾期、初花期、盛花期、盛鈴期、吐絮期（open-boll stage，OB）選取晴朗無云天氣，在北京時間11：00—13：00使用TPS-2 便攜式光合儀（英國PP Systems公司）在自然光源下測定海島棉主莖功能葉（打頂前倒4葉，打頂后倒3葉）的瞬時凈光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci ）。

1.3.3 葉綠素熒光參數(shù)

于盛鈴期（8月10日）北京時間11：00—13：00，參照李鵬民等[18]與Strasser等[19]的方法使用便攜式植物效率分析儀（Handy-PEA，Hansatech公司，英國）晴朗天氣測定葉綠素熒光參數(shù)，測定時飽和脈沖光強度為3 000 μmol·m?2·s?1，葉夾避開葉脈暗適應25～30 min，記錄時間為2 s。測定的葉綠素熒光參數(shù)包括PSⅡ反應中心的最大光合量子效率（Fv/Fm）、PSⅡ潛在光化學活性（Fv/Fo）、以吸收光能為基礎的性能指數(shù)（PIABS）、可變熒光FK 占FJ-FO 振幅的比例（Wk）、快速葉綠素熒光誘導動力學曲線（fast chlorophyll fluorescenceinduced kinetic curves，OJIP）的初始斜率（Mo）、光反應中心捕獲的激子中用來推動電子傳遞到電子傳遞鏈中超過初級醌受體（QA）的其他電子受體的激子占用來推動QA還原激子的比率（ψo）、最大量子效率（φPo）、t=0時用于電子傳遞的量子產額（φEo）、從PSⅡ吸收的光子到PSⅠ末端受體減少的能量守恒（潛在的）性能指數(shù)（PItotal）。

1.3.4 產量相關性狀

每小區(qū)調查株數(shù)、結鈴數(shù)，計算得到單株結鈴數(shù)；取上部鈴（11及以上果枝）30 朵、中部鈴（6～10 果枝）40 朵、下部鈴（1～5 果枝）30朵，共計100朵稱重后，軋花獲得皮棉，測定皮棉質量，計算單鈴重、衣分和產量。

單株結鈴數(shù)=鈴數(shù)/株數(shù)（2）

產量=株數(shù)×單株結鈴數(shù)×單鈴重（3）

衣分=皮棉質量/籽棉質量（4）

1.4 數(shù)據處理

試驗數(shù)據使用SPSS 19.0軟件進行方差分析，采用Duncan法進行處理間多重比較，利用Excel2010、GraphPad軟件整理數(shù)據并繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同基因型海島棉單株葉面積的差異

由圖2可知，海島棉單株葉面積隨生育時期的推進整體呈現(xiàn)先升后降的單峰曲線變化，各處理在不同時期表現(xiàn)的規(guī)律存在差異。在盛蕾期，單株葉面積表現(xiàn)為N1gt;N2，N0與N1、N2處理差異不顯著；在初花期，氮高效品種MC10的單株葉面積在不同氮肥處理間差異不顯著，而氮低效品種CH14表現(xiàn)為N1和N2處理顯著高于N0處理；在盛花期，2個品種均表現(xiàn)為N2gt;N1gt;N0；在盛鈴期，MC10的單株葉面積表現(xiàn)為N2gt;N1gt;N0，而XH14則表現(xiàn)為N1和N2處理顯著高于N0處理。相同氮肥處理下，2個品種的單株葉面積在盛蕾期與初花期差異不顯著，而在盛花其和盛鈴期表現(xiàn)出顯著差異，其中在盛花期MC10在N1、N2處理較XH14顯著增加14.3%、24.4%；在盛鈴期MC10 較XH14 顯著增加22.0%（N0）、18.7%（N1）、26.1%（N2）。

2.2 不同基因型海島棉氣體交換參數(shù)的差異

如圖3所示，不同氮肥水平下，2個品種的凈光合速率（Pn）均隨生育進程表現(xiàn)出先升后降的趨勢；胞間CO2濃度（Ci ）表現(xiàn)出類先降后升的趨勢；氣孔導度（Gs）在不同氮肥處理下無明顯規(guī)律。2個品種的Pn及Gs在各時期均表現(xiàn)為N1gt;N0，Ci表現(xiàn)為N0gt;N1；在初花期和盛花期，2個品種在N2處理的Pn均高于N0和N1處理；至吐絮期，Pn降幅較大，相較于氮高效品種MC10，氮低效品種XH14的降幅更大。各時期的平均值表明，氮高效品種MC10葉片的平均Pn、Gs均表現(xiàn)為N2gt;N1gt;N0，相較于N0 處理，N1、N2 處理的平均Pn 和Gs 分別增加15.8%、17.8%和30.7%、38.3%；氮低效品種XH14表現(xiàn)為N1gt;N2gt;N0，N1、N2 處理的平均Pn 和Gs 較N0處理分別增加12.8%、7.6%和21.3%、4.0%。由此表明，氮高效品種對氮肥的響應更為迅速，隨著施氮量的增加，其葉片的光合能力優(yōu)于氮低效品種，在中高氮環(huán)境下較氮低效品種具有更強的光合生產潛力。Ci均表現(xiàn)為N0gt;N1gt;N2，不同品種間均表現(xiàn)為氮低效品種高于氮高效品種。

2.3 不同基因型海島棉花鈴期葉片OJIP 熒光瞬態(tài)變化與供體側變化的差異

快速葉綠素熒光誘導動力學曲線（OJIP）包含大量PSⅡ的信息，其中，O點是暗適應后的最小熒光強度，J點是暗適應后照光2.00 ms的熒光強度，I點是暗適應后照光30.00 ms的熒光強度，P點是OJIP曲線中的最大熒光處的熒光強度。OJIP能反映PSⅡ原初光化學反應和光合組分的變化。OJIP中K相的出現(xiàn)與PSⅡ供體側尤其是放氧復合體（oxygen-evolving complex，OEC）的損傷有關。由圖4可知，不同氮肥處理下，2個品種OJIP曲線的位置略有差異，在J點處各處理間差異較大，不同氮肥處理表現(xiàn)為N2gt;N0gt;N1。相較于氮肥處理間的差異，品種間差異較小。因此，為能更直觀地分析不同氮肥處理下海島棉葉片傷害位點的變化，對不同處理OJIP 瞬時熒光標準化值與N0XH14做差得出相對可變熒光（ΔVt ）曲線，結果（圖4）表明，2個品種均在K～I點有較大波動；N2處理顯著高于N0、N1處理；在N1處理下，氮低效品種XH14低于氮高效品種MC10，而在N1、N2 處理下XH14高于MC10。

Wk 代表OEC 被破壞的程度。由圖5 可知，2個品種在不同氮肥處理下的表現(xiàn)存在差異。在N0、N1處理下，氮低效品種XH14的Wk值較氮高效品種MC10 分別降低6.0%、2.0%；在N2 處理下，XH14 的Wk 值較MC10 提升6.2%。MC10 在不同氮肥處理下的Wk值差異不顯著；XH14在N2處理下的Wk值顯著高于N0和N1處理。由此表明，高氮環(huán)境下海島棉PSⅡ供體側受到嚴重傷害，導致向下游傳遞電子的能力降低，但相對于氮低效品種XH14，氮高效品種MC10 損傷程度較小。因此，高氮脅迫導致的PSⅡ損傷可能來源于PSⅡ供體側的OEC損傷。

2.4 不同基因型海島棉花鈴期葉片光合系統(tǒng)受體側變化的差異

VJ、Mo、φPo、ψo和φEo等參數(shù)主要用來反映PSⅡ受體側的變化。VJ反映了在J相時PSⅡ有活性的反應中心關閉數(shù)量，及QA-的積累；Mo反應初級醌受體（QA）被還原的最大速率，即O～J過程中QA被還原的速率；φPo表示PSⅡ最大光化學效率；ψo表示PSⅡ向下游單子傳遞鏈傳遞電子的能力；φEo反映了反應中心吸收的光能用于電子傳遞的量子產額[20]。由表2可知，2個品種VJ與Mo在不同氮肥處理下均表現(xiàn)為N2gt;N0gt;N1，其中，MC10 在N2、N0 處理下VJ 和Mo 較N1 處理分別顯著降低43.9%、30.2% 和50.5%、34.2%；XH14 在N2 處理下VJ、MO較N1 和N0 處理分別顯著降低41.5%、23.1% 和48.1%、26.9%。由此表明，高氮處理使2個品種葉片反應中心活性下降，加快了QA被還原的速率，造成QA-大量積累，致使QA到QB的電子傳遞受阻。φPo、ψo、φEo在不同氮肥處理間表現(xiàn)出極顯著性差異，N0和N2處理的φPo、ψo、φEo顯著低于N1處理，其中XH14 分別降低5.1%、19.4、22.4% 和13.9%、43.5%、51.0%；MC10 分別降低6.3%、25.4%、31.4% 和11.3%、46.0%、52.9%。由此說明，施氮量過高或過低均會導致海島棉葉片PSⅡ受體側傳遞電子能力減弱，抑制光合作用的原初反應，高氮處理更為明顯。

2.5 不同基因型海島棉花鈴期葉片熒光參數(shù)與光化學性能指標的差異

Fv/Fm表示PSⅡ反應中心的最大光化學效率，反映了PSⅡ原初光能轉換效率或最大光能轉換效率，F(xiàn)v/Fo代表PSⅡ的潛在光化學活性[21]。由圖6 可知，F(xiàn)v/Fm、Fv/Fo 在不同氮肥處理下均表現(xiàn)為N1gt;N0gt;N2。2個品種在N1、N0處理下的Fv/Fm、Fv/Fo均顯著大于N2處理，其中XH14分別增加12.6%、8.4% 和60.4%、29.9%；MC10 分別增加10.2%、4.8%和57.3%、23.2%。氮高效品種MC10的Fv/Fm、Fv/Fo 均高于氮低效品種XH14，平均增長2.4%、8.2%。由此表明，施氮量過高會導致海島棉葉片光合系統(tǒng)中電子傳遞效率下降，光合潛力降低，氮低效品種尤為明顯。PIABS代表以吸收光能為基礎的性能指數(shù)，可反映植物光合機構的狀態(tài)。PItotal表示從PSⅡ吸收的光子到PSⅠ末端電子受體還原的整個躍遷過程，主要研究光系統(tǒng)間的電子傳遞活性[22]。由圖6可知，2個品種的PIABS與PItotal在不同氮肥處理間均表現(xiàn)為N1gt;N0gt;N2。在N0、N2處理下，MC10 和XH14 的PIABS 較N1 處理分別降低60.5%、91.3% 和57.5%、87.6%，PItotal 較N1 分別降低28.5%、65.4% 和22.5%、45.0%。不同品種間PIABS與PItotal均表現(xiàn)為氮高效品種MC10高于氮低效品種XH14，平均增長11.9%、18.4%。由此表明，過量施氮或不施氮肥均會造成海島棉葉片光合性能與電子傳遞活性下降，其中過量施氮處理下氮低效品種更明顯。

2.6 不同基因型海島棉產量及產量構成因素的差異

由表3可知，氮肥對單鈴重和籽棉產量影響極顯著；品種特性對單鈴重影響顯著，對單株結鈴數(shù)和籽棉產量影響極顯著；兩者間互作對籽棉產量影響極顯著。隨著施氮水平的提高，氮低效品種XH14的單株結鈴數(shù)和籽棉產量表現(xiàn)為先升后降趨勢，其在N1和N2處理下的單株結鈴數(shù)、單鈴重、籽棉產量分別較N0 處理增加8.5% 和4.2%、15.4% 和15.4%、22.9% 和18.9%；氮高效品種MC10的單株結鈴數(shù)、單鈴重、籽棉產量均呈上升趨勢，表現(xiàn)為N2gt;N1gt;N0，其在N1和N2處理下的單株結鈴數(shù)、單鈴重、籽棉產量分別較N0處理增加10.5%和16.3%、10.7%和10.7%、23.7%和32.4%。氮高效品種MC10的單株結鈴數(shù)、單鈴重、籽棉產量均高于氮低效品種XH14，不同氮肥處理下分別增加16.9%～33.8%、3.3%～7.7%、19.4%～41.7%。

3 討論

提高光合作用的效率對提高農業(yè)生產力和產量至關重要[23]。氮素是蛋白質和核酸的關鍵成分，缺氮會導致棉花葉面積減少，降低葉片的氣孔導度（Gs）與胞間CO2濃度（Ci），進而降低棉花凈光合速率（Pn），最終影響光合產物的合成和輸出[24]。增施氮肥可以顯著提高植株單株葉面積及葉片的Ci和Pn，進而增強光合作用，增加光合產物[25]，最終達到提高作物氮肥利用率及增產的效果[26]。但過量施氮雖然可以擴大植株葉面積，增加冠層對光能的截獲，但容易導致旺長，造成后期葉片衰老速度加快[27]，最終導致作物產量下降。本研究表明，2個海島棉品種在花鈴期的單株葉面積均隨著施氮量的增加而增加，其中氮低效品種XH14的Pn、Gs和產量隨施氮量的增加呈先增后降的趨勢，這與王芳等[17]研究結果一致；而氮高效品種MC10則隨施氮量的增加而增加，且光合面積、光合性能與產量整體高于氮低效品種XH14，因此，棉花光合性能不僅與施氮量相關，不同品種間也存在較大差異[28]。在水稻[29]、小麥[30]以及玉米[31]等作物上研究表明，相較于氮低效品種，氮高效品種擁有較高的Gs和Ci，進而提高作物Pn，在中、低氮肥水平下，氮高效品種的光合優(yōu)勢尤為明顯。本研究表明，隨著施氮量的增加，氮高效品種Pn 的增幅較大，其Pn對氮的響應更為迅速[11]，且均表現(xiàn)為氮高效品種的Pn顯著高于氮低效品種，尤其在中、高氮條件下相較于氮低效品種具有更高的光合生產潛力，因此有利于獲得更高的產量。

相比較“表觀性”的氣體交換參數(shù)，葉綠素熒光參數(shù)更具有“內在性”特點[21]。葉綠素熒光與初始光化學反應密切相關，反映了PSⅡ反應中心、供體和受體的氧化還原狀態(tài)，因此，常被用來研究PSⅡ的性能變化[20]。研究表明，當PSⅡ的供體側受傷害時，K點的葉綠素熒光產量上升，反映了電子在QA 位點的過度積累和OEC 活性的抑制[22]。本研究表明，2個品種ΔVt均在K點有較大波動，且表現(xiàn)為N2gt;N0gt;N1，說明高氮和不施氮處理均會導致海島棉葉片PSⅡ供體側OEC受到損傷，復合體之間電子傳遞活性受到抑制。此外，葉綠素熒光誘導參數(shù)Wk值反映了OEC的狀況，已被廣泛用于分析逆境脅迫對光合機構OEC的傷害，其值高表明供體側OEC 受到傷害程度大[32]。本研究表明，N2處理的Wk值高于其他處理，且氮低效品種XH14 的增幅較大，說明N2 處理下氮低效品種XH14供體側OEC受到的損傷最為嚴重。本研究表明，2個品種的VJ與Mo指標在不同氮肥水平下均表現(xiàn)為N2gt;N0gt;N1，φPo、ψo、φEo在不同氮肥處理間表現(xiàn)出極顯著性差異，N0、N2處理的φPo、ψo、φEo顯著低于N1處理，其中N1處理的降幅最大，表明N0、N2處理造成2個品種葉片反應中心活性下降，加快了QA被還原的速率，且造成棉葉PSⅡ受體側傳遞電子能力減弱，造成QA-的大量積累，抑制光合作用的原初反應，其中高氮處理下更為明顯，與Cun等[33]研究結果相似，這可能是因為本研究小區(qū)為多年連作棉田，土壤中殘留氮素較高，因此N0處理并不能達到絕對缺氮環(huán)境，所以PSⅡ受體側損傷要小于N2處理。N2與N0處理還導致2個品的Fv/Fm、Fv/Fo、PIABS、PItotal明顯降低，其中氮高效品種MC10的降幅小于氮低效品種XH14，表明高氮和不施氮處理使PSⅡ反應中心對吸收光能的捕獲效率及活性反應中心的數(shù)目下降[34]，造成電子在PSⅡ和PSⅠ之間傳遞的能力降低，最終導致光合性能下降[32]，且氮低效品種XH14更為明顯。綜上，不施氮和高氮處理均會導致2品種葉片PSⅡ不同程度的損傷，降低Gs、Pn和葉綠素熒光特性，且2個品種間存在顯著差異，因此這些指標可以作為氮效率篩選指標；氮高效品種MC10較氮低效品種XH14能獲得更高的產量，且MC10隨施氮量的增加所表現(xiàn)出的增產潛力顯著高于XH14。

本研究綜合分析了不同氮效率海島棉品種在不同氮肥水平下葉片熒光動力學瞬態(tài)變化特征、PSⅡ供/受體側及光化學性能指標參數(shù)的變化及差異，分析不同氮效率海島棉葉片PSⅡ電子傳遞情況和反應中心活性在不同氮肥水平下存在差異的內在機理，為今后海島棉氮高效品種的篩選與培育提供一定的科學依據。但本研究進行了1年、1個生態(tài)的大田試驗，田間試驗不可控因素較多，且土壤空間異質性較大[35]，因此還需進行多年多點的重復驗證；且本研究僅從海島棉氣體交換和葉綠素熒光生理層面了解不同氮效率海島棉對氮肥的響應機制，還需對海島棉進一步開展生理生化指標及分子生物學等多方面的綜合研究，才能更深入地探討海島棉氮高效的遺傳機理。

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基金項目：新疆維吾爾自治區(qū)重大科技專項（2020A01002-4）；新疆維吾爾自治區(qū)研究生創(chuàng)新項目（XJ2021G159）。