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新疆光热资源丰富,灌溉农业,具有发展棉花的优势。目前水资源不足严重制约新疆农业的可持续发展;膜下滴灌植棉技术及棉田滴灌水肥一体化管理是新疆棉花生产的重要特色。棉花具有较强的耐旱能力,开展水分亏缺下棉花光合作用适应性的研究,明确棉花适应水分亏缺的机制,对干旱区棉花节水高效栽培具有重要意义。研究表明,棉花(Gossypium hirsutum L.)叶片能够通过横向日性运动在提高叶片碳同化能力和水分利用效率的同时不增加光抑制程度;严重水分亏缺下,棉花可通过叶片萎焉运动调节叶片对光能的捕获,避免光抑制的加重,有利于维持碳同化。一般水分亏缺下棉花叶片光合机构具有较好的稳定性,虽然叶片光合碳同化对水分亏缺敏感,但水分亏缺并没有导致叶片发生持续性光抑制,光合机构的两个光系统(PSII和PSI)均对水分亏缺的适应能力较强。叶片光合机构具有较强的光破坏防御能力是其适应水分亏缺的主要机制。水分亏缺下,叶片启动了除CO2固定以外的其他交替电子利用库,包括光呼吸、水水循环、氮代谢等代谢途径来耗散过剩光能,有效避免了光氧化胁迫的产生。棉花非叶绿色器官苞叶、棉铃、茎秆均具有光合作用,对籽棉产量形成有重要贡献,水分亏缺下棉花非叶绿色器官光合作用对产量的相对贡献率增加,叶片和非叶绿色器官适应水分亏缺的光保护机制有所不同。棉花田间群体条件下,适度水分亏缺可以提高冠层中部各绿色器官的总光合能力,从而有助于实现棉花总体光合能力的稳定性。利用膜下滴灌植棉技术精确控制水分供应,可以实现棉花节水高效栽培。