續斷菊與玉米間作對植物生長形態的影響

王 喆李友鴻王 振王江江張玉帥

（1.云南大學資源環境與地球科學學院，云南 昆明 650000；2.云南農業大學資源與環境學院，云南 昆明 650000）

續斷菊與玉米間作對植物生長形態的影響

王 喆1李友鴻2王 振1王江江1張玉帥1

（1.云南大學資源環境與地球科學學院，云南 昆明 650000；2.云南農業大學資源與環境學院，云南 昆明 650000）

采用會澤鉛鋅礦周邊農田土壤為基質，開展盆栽試驗，研究玉米和續斷菊間作對植物生長及形態特征的影響。結果表明，間作后成熟期續斷菊株高、葉長、冠幅和葉片數均顯著增加，分別增加70.7%、41.2%、71.7%和39.2%；續斷菊根長、根內徑和根系體積均顯著增加，分別比單作增加55%、122%和91%；間作后玉米莖徑在3個時期（撥節期、抽穗期和成熟期）均顯著高于單作，分別比單作增加35.1%、15.9%和28.1%；玉米根內徑、根系體積和須根數均顯著增加，分別比單作增加33%、123%和48%。

續斷菊；玉米；間作；形態特征

間作指同時在一片土地上種植2種及以上作物。間作能影響作物生長的形態指標，增進土地資源的有效利用，提高光能利用率，增加養分吸收率，影響土地重金屬吸收率等［1］。我國大面積農田受到重金屬污染，對土壤質量、作物產量和農業持續發展產生了重大影響，嚴重威脅著人類健康，因此把間作應用到植物修復技術中將會取得多重效益［2］。將超累積植物與作物間作，修復過程不用采取停止種植的方式也能完成對重金屬污染土壤的治理，這具備較強的開發可行性和潛力［3］。多數研究表明，間作相比單作，在重金屬污染土壤的植物修復中更具優勢。該試驗以前人研究為借鑒，選取云南省會澤縣鉛鋅礦周邊農田中度污染土壤開展續斷菊與玉米間作，研究間作對2種植物生長和形態指標的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

采自會澤縣Pb/Zn礦區的續斷菊幼苗。續斷菊，菊科，雙子葉植物，一年生草本，高30～70 cm。玉米種子為會單4號，購自會澤縣者海鎮農貿市場某種子公司。試驗土采用會澤縣鉛鋅礦周邊農田土壤，通過測定，Cd含量為23.35 mg/kg，Pb含量為3 185.48 mg/kg，Zn含量為6 378.00 mg/kg。

1.2 試驗設計

在云南農業大學東校區大棚中開展盆栽試驗。分別選取長、寬、高分別為100、60、50 cm的盆栽箱進行試驗，每個盆栽箱裝風干后且過2 mm篩的土壤250 kg，在60%田間持水量下平衡10 d。單作，續斷菊留苗45株，行距和株距都為10 cm；玉米留苗10株，行距和株距都為20 cm。間作，續斷菊留苗20株，玉米留苗4株，間作模式為1行玉米，2行續斷菊，行距為20 cm，保證與單作續斷菊和玉米具有相同的密度。每2 d澆一次水，根據實際需求確定用水量，每隔30 d測一次續斷菊和玉米的主要形態指標。

1.3 指標測定方法

株高，從根部到頂端的長度為株高，每組測量完后取平均值。葉長，測量最長葉片的長度作為葉長。冠幅，測量續斷菊的長和寬（冠幅=長×寬）。莖粗，從地面數上去的第4或第5葉片處的莖直徑。葉片數，整株植株的葉片數目。

1.4 數據統計分析方法

利用Excel軟件和Duncan新復極差法分別進行數據統計和多重比較。

2 結果與分析

2.1 間作對續斷菊形態指標的影響

與玉米間作后，續斷菊株高和葉長變化相似（見圖1）。與單作相比，只有在成熟期（拔節期、抽穗期和成熟期分別對應9、10、11月）續斷菊株高和葉長顯著增加，分別增加了70.7%和41.2%。

圖1 間作對續斷菊株高和葉長的影響

與玉米間作后，續斷菊冠幅和葉片數變化相似（見圖2）。單作時，續斷菊冠幅隨著時間的增加先增大后又減小；間作時隨著時間的增加而增大。與單作相比，成熟期續斷菊冠幅顯著增加了71.7%，葉片數比單作顯著增加了39.2%。

圖2 間作對續斷菊冠幅和葉片數的影響

表1 間作對續斷菊和玉米根系形態的影響

2.2 間作對玉米形態指標的影響

與續斷菊間作后，玉米株高和葉長變化見圖3。與單作相比，間作后玉米株高在成熟期顯著增加了35.7%；間作后玉米葉長在抽穗期比單作顯著增加了13.8%。

間作對玉米葉片數沒有影響（見圖4）。與續斷菊間作后，3個時期玉米莖徑均顯著增加。間作后玉米莖徑在撥節期、抽穗期和成熟期分別比單作增加了35.1%、15.9%和28.1%。

圖3 間作對玉米株高和葉長的影響

圖4 間作對玉米葉片數和莖徑的影響

2.3 間作對植物根系形態的影響

與玉米間作后，續斷菊根長、根內徑和根系體積均顯著增加（見表1），分別比單作增加了55%、122%和91%；與續斷菊間作后，玉米根內徑、根系體積和須根數均顯著增加（見表1），分別比單作增加了33%、123%和48%。

3 結論

參照試驗中對照組和試驗組情況，發現玉米和續斷菊間作對續斷菊的冠幅、葉長、葉片數、根長、根內徑和根系體有顯著增加作用；對玉米葉片數影響不大，但對株高、葉長、莖粗、根內徑、根系體積和須根數也均有顯著的增加作用。因此，可得出間作對兩種植物的形態指標都具有較大的促進作用。

本次試驗設計基本排除了其他因素的影響，試驗結果的真實性和可信度較高。但試驗尚有改進之處，在下一步的工作中將適當增加測量次數，多取幾組數據進行對比，所得結論將更具可信度和說服力。本研究致力于驗證兩種作物間作將會產生相互促進生長的作用，因此在實際類似環境中，建議可以考慮應用間作的方式替代單作種植。

［1］Whiting SN，Leake JR，McGrath SP，et al.Hyperaccumulation of Zn by Thlaspi caerolescens can amerliorate Zn toxicity in the rhizosphere of cocropped Thlaspi arvense.［J］.Environmental Science and Technology，2001（15）：3237-3241.

［2］丁竹紅，尹大強，胡忻，等.礦區附近農田土壤中重金屬和礦質元素浸提研究［J］.農業環境科學學報，2008（5）：1774-1778.

［3］衛澤斌，郭曉方，丘錦榮，等.間套作體系在污染土壤修復中的應用研究進展［J］.農業環境科學學報，2010（B03）：267-272.

S513；S567.2

B

1674-7909（2016）29-01-2

王喆（1992-），男，碩士在讀，研究方向：國土空間規劃與管治。