【摘 要】
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随着全球升温,未来气候变化将成为农业发展的重要限制因素。近年来,极端天气频发特别我国南方夏季持续高温极易造成果期黄瓜黄化凋萎,从而导致产量降低。本研究于2020年5月至2021年8月在南京信息工程大学农业气象试验站Venlo型试验玻璃温室内,以“津优101号”黄瓜为试料,设置了施氮量分别为0 kg·hm-2（N0）、160kg·hm-2（N1）、240 kg·hm-2（N2）、320 kg·hm-
【基金项目】
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国家重点研发项目:“设施作物气象灾害监测预警与环境调控技术（NO. 2019YFD1002202）”; 国家自然科学基金面上项目:“红壤坡耕地胶体磷的淋失特征及其对土壤磷储存容量的响应（No. 42077087）”
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随着全球升温,未来气候变化将成为农业发展的重要限制因素。近年来,极端天气频发特别我国南方夏季持续高温极易造成果期黄瓜黄化凋萎,从而导致产量降低。本研究于2020年5月至2021年8月在南京信息工程大学农业气象试验站Venlo型试验玻璃温室内,以“津优101号”黄瓜为试料,设置了施氮量分别为0 kg·hm-2（N0）、160kg·hm-2（N1）、240 kg·hm-2（N2）、320 kg·hm-2（N3）等4个水平处理,并借助于智能人工气候箱以28℃（日最高气温）/18℃（日最低气温）为对照,设置了35℃/25℃、38℃/28℃、41℃/31℃等3个黄瓜果期高温处理,试验共16个处理,每个处理重复3次。观察了不同施氮水平与高温胁迫下黄瓜株高、茎粗、叶片数、生物量、植株氮浓度及产量的动态变化,测定了高温胁迫下不同施氮处理的黄瓜叶片的叶绿素含量、抗氧化特性、光合特性、荧光特性及氮代谢酶活性等指标的变化差异,探讨了高温胁迫下施氮对果期黄瓜叶片叶绿素荧光特性及植株体内氮素吸收代谢的影响过程,阐明施氮缓解黄瓜果期高温胁迫的生理学机制,构建了黄瓜应对高温胁迫的临界氮浓度稀释模型,主要研究结果如下:（1）果期高温胁迫显著导致了黄瓜叶片光系统反应中心受损,但施氮（N2、N3处理）可以显著增加黄瓜叶片的叶绿素含量,提高黄瓜叶片的净光合速率（Pn）,有效增强光系统Ⅱ供体侧放氧复合体活性和类囊体之间的能量连接性,减轻光系统Ⅰ受体侧末端电子受体库的抑制状况,缓解果期高温胁迫对黄瓜光合器官的损伤。（2）35℃、38℃、41℃高温胁迫下黄瓜叶片丙二醛（MDA）含量显著增多;但N1与N2、N3处理分别可以显著提高35℃与38℃、41℃胁迫下黄瓜叶片中过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性和可溶性蛋白含量,及时清除MDA等有害物质,增强黄瓜植株的抗逆性、缓解膜脂过氧化造成的损伤。（3）高温胁迫下施氮可以显著促进黄瓜的生长发育、提高地上部干物质积累量;但只有N2、N3处理有利于高温胁迫后黄瓜的恢复生长。随胁迫温度的升高,黄瓜获得最高产量时的施氮量呈先增加后降低趋势,35℃、38℃和41℃的胁迫下黄瓜获得最高产量对应的施氮量分别为236 kg·hm-2、283 kg·hm-2和177 kg·hm-2。黄瓜地上部干物质量、茎氮素转运量、叶片蒸腾速率（Tr）、硝酸还原酶（NR）活性等指标对黄瓜产量的正向效应较大,而叶氮素分配、茎干物质分配对黄瓜产量的负向效应较大。（4）高温胁迫显著降低了黄瓜地上部氮积累量、果实氮素分配率、茎叶向果实的氮素转运量,导致黄瓜氮素的“源库失衡”;而N2、N3处理可以通过提高黄瓜叶片NR活性,增加叶片向果实的氮素转运量,从而提高黄瓜果实氮素分配率。高温胁迫下黄瓜叶茎向果实的干物质转运量随着施氮量的增加呈先增加后减少趋势,且在N2水平下达到最高;黄瓜茎叶干物质转运量最易受黄瓜株高、叶片数、干物质积累量、茎叶干物质分配率、叶片气孔导度（gs）、Tr、Pn的影响,其中茎叶干物质分配率为负向影响,其他指标均为正向影响。（5）随着胁迫温度的增加,黄瓜植株单位干物质量的氮浓度（a值）增大,且植株临界氮浓度随地上部干物质量的增加而递减的速度（b值）变慢,其中,a和b的数值变化分别为3.27～3.71与0.09～0.16。高温胁迫下不施氮的黄瓜果期氮营养指数仅在0.5左右,而施氮后黄瓜地上部植株的氮营养指数在0.8～1.2之间。基于黄瓜植株氮营养需求及最佳经济产量可以初步界定35℃、38℃和41℃胁迫下供试黄瓜的施氮量阈值分别为240～248 kg·hm-2、240～297 kg·hm-2和160～186 kg·hm-2。
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