棉花(Gossypium hirsutum)是我国乃至全世界最重要的经济作物，棉花生产在我国国民经济中占据非常重要的地位。氮素是影响作物生长发育与产量形成中最重要的必需元素。作物可吸收的氮素形态主要为NH4+-N和NO3--N，但由于作物本身遗传特性和营养特点及环境条件的差异，不同基因型作物对两种氮素形态的吸收利用和适宜性也有不同。由于新疆春季常有明显的“倒春寒”现象，导致棉花前期生长发育受阻，严重影响最终产量及品质。然而，低温胁迫下棉花对不同铵硝营养及配比生理响应机制的研究较少。　　为了探明低温胁迫下不同铵硝营养及配比对棉花幼苗生理效应的影响，确定低温条件下棉花生产的最佳铵硝营养配比，本论文以棉花品种新陆早13号为试验材料，在人工气候室内采用营养液水培控制铵硝营养配比的方式，对比研究了常温和低温条件下，营养液 NH4+-N/NO3--N比例分别为0/100、25/75、50/50、75/25和100/0对棉花幼苗根冠比、地上部和根系生物量以及营养液 NH4+和NO3-浓度的影响，探讨了不同铵硝营养及配比对棉花苗期根冠比影响的规律及适当增铵对棉花生长影响的机理；研究了铵硝营养对棉花幼苗吸收和累积氮磷钾等矿质养分含量的影响规律与机理，结合对氮素代谢关键酶活性及氮磷钾养分生态化学计量特征的影响效应，讨论了铵硝营养对棉花吸收和同化氮磷钾营养的生理机制；通过铵硝营养对棉苗叶绿素含量、气孔导度、蒸腾速率、净光合速率、胞间二氧化碳浓度等光合参数、初始荧光、最大荧光、PSⅡ最大光化学效率、光合电子传递速率、实际光化学量子产额、光化学猝灭系数和非光化学猝灭系数等叶绿素荧光参数影响的分析，探讨了铵硝营养影响棉花光合作用的机理；研究了铵硝营养对棉花细胞膜系统（电解质渗出率和MDA含量）、根系活力和根系损伤程度、渗透调节系统（可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量）、抗氧化酶保护系统（SOD、POD、CAT、GR、APX活性）的变化规律，讨论了低温胁迫下棉花幼苗对铵硝营养响应的生理机制。另外，还设计了等氮条件下不同铵硝营养氮肥的棉花根箱土培试验，研究了不同氮素形态肥料及硝化抑制剂（DCD）对于棉花幼苗生长、氮磷钾吸收、根际pH、速效磷、硝态氮、铵态氮及微量元素含量的影响规律和机理。本研究取得了如下结果：　　1.低温胁迫下不同铵硝营养对棉花幼苗生长影响显著。低温胁迫处理后，棉花幼苗地上部鲜重、地上部干重、根系干重及总干物质减小，根冠比增大。无论在常温还是低温下，在总氮水平为5mmol·L-1的营养液栽培条件下，随着铵硝比的上升，棉花幼苗地上部鲜重、地上部干重、根系干重、总干物质量及根冠比均呈现先增大后减小的变化趋势，在NH4+-N/NO3--N比为50/50的处理达最大值。地上部干重和总干物质量在不同处理间差异显著。营养液中硝态氮含量随铵硝比上升而下降，铵态氮含量则相反。根箱土培试验中，与CK相比，不同铵硝营养氮肥均有利于棉花幼苗生物量的积累、根冠比的提高，其中， NH4NO3+DCD处理生物量最大。加入硝化抑制剂处理的生物量和根冠比均比单独施用对应氮肥处理高。不同氮素形态肥料的生物量大小顺序为：NH4NO3＞尿素＞Ca(NO3)2＞(NH4)2SO4，根冠比大小顺序为：NH4NO3＞Ca(NO3)2＞(NH4)2SO4＞尿素，说明铵硝混合营养肥料能更好地提高棉苗生物量和根冠比。　　2.低温胁迫下不同铵硝配比的氮素营养对棉花氮磷钾养分吸收、植株内硝态氮含量及氮代谢关键酶活性影响显著。低温处理使棉花幼苗氮磷钾含量、氮磷钾吸收量、硝态氮含量、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶活性均降低；硝酸还原酶活性、N/P、N/K等化学计量特征增大。无论常温还是低温胁迫条件下，随着营养液中铵硝比的升高，棉花幼苗氮、磷含量、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶活性均逐渐增大；氮、磷、钾吸收量先升高后降低；植株各器官硝态氮含量、含钾量及硝酸还原酶活性降低。　　3.低温胁迫下增铵营养有利于提高棉花光合特性。低温处理后，棉花幼苗叶片中叶绿素a、b及总叶绿素含量，Pn、Gs和Tr等光合参数，Fo、Fm、Fv/Fm、ETR、Yield、qP、qN等叶绿素荧光参数均减小。相同温度处理，随着营养液中NH4+浓度的增大，叶绿素含量和叶绿素荧光参数均先增大后减小。常温条件下，Pn、Gs和 Tr逐渐增大；低温条件下则先增大后减小，NH4+-N/NO3--N比为50/50时达最大值。相关分析的结果表明，棉花苗期叶绿素含量与Pn呈极显著正相关（R2=0.5529，p＜0.01）；叶绿素含量与PSⅡ的Fv/Fm存在极显著直线相关关系，与 ETR、Yield、qP存在显著直线相关关系；Pn与生物量呈极显著正相关（R2=0.8073，p＜0.01）。　　4.低温胁迫条件下，棉花幼苗电解质渗出率、MDA及Pro含量均显著增加；根系活力、SOD、CAT、GR及APX活性均逐渐减小，棉花叶片POD活性下降，根系中却上升。无论常温还是低温胁迫下，棉苗电解质渗出率、MDA含量和POD活性均随着营养液中铵硝比的增加呈现出先降低后升高的变化趋势；根系活力、SP及Pro含量先增加后减少；SOD、CAT、GR、APX活性持续增强。　　5.不同铵硝营养氮肥影响着棉花根际pH、速效磷、硝态氮、铵态氮及微量元素含量的变化规律。2室根箱土壤培养试验中，与CK相比，施用氮肥提高了棉花根际速效磷、硝态氮及微量元素铁、锰含量，降低了pH值。不同铵硝营养氮肥处理间比较，棉花根际pH值(NH4)2SO4（纯铵氮肥）处理最小，NH4NO3（铵硝混合氮肥）处理次之，Ca(NO3)2（纯硝氮肥）处理最大，即随着氮肥中铵态氮比例增大，棉花根际 pH降低；棉花根际速效磷和硝态氮含量与pH变化一致；铵态氮含量NH4NO3处理最高，(NH4)2SO4次之，Ca(NO3)2最小，说明铵硝混合营养氮肥有利于根际铵态氮的积累；铁、锰、锌含量随着铵态氮比例增大而增大，增铵营养促进了微量元素在根际周围的富集。　　综合全文研究内容表明：随着营养液中铵态氮比例的增加，棉花幼苗生物量、氮、磷、钾吸收量、叶绿素含量趋于增加，净光合速率也随之增加。综合考虑氮素形态对棉花幼苗生物量、光合参数、抗氧化酶活性等指标的影响效应，铵硝混合营养（尤其是NH4+-N/NO3--N比为50/50）处理增强棉花幼苗对低温的抗性，促进其生长发育。