续断菊与玉米间作对植物生长形态的影响

王 喆李友鸿王 振王江江张玉帅

（1.云南大学资源环境与地球科学学院，云南 昆明 650000；2.云南农业大学资源与环境学院，云南 昆明 650000）

续断菊与玉米间作对植物生长形态的影响

王 喆1李友鸿2王 振1王江江1张玉帅1

（1.云南大学资源环境与地球科学学院，云南 昆明 650000；2.云南农业大学资源与环境学院，云南 昆明 650000）

采用会泽铅锌矿周边农田土壤为基质，开展盆栽试验，研究玉米和续断菊间作对植物生长及形态特征的影响。结果表明，间作后成熟期续断菊株高、叶长、冠幅和叶片数均显著增加，分别增加70.7%、41.2%、71.7%和39.2%；续断菊根长、根内径和根系体积均显著增加，分别比单作增加55%、122%和91%；间作后玉米茎径在3个时期（拨节期、抽穗期和成熟期）均显著高于单作，分别比单作增加35.1%、15.9%和28.1%；玉米根内径、根系体积和须根数均显著增加，分别比单作增加33%、123%和48%。

续断菊；玉米；间作；形态特征

间作指同时在一片土地上种植2种及以上作物。间作能影响作物生长的形态指标，增进土地资源的有效利用，提高光能利用率，增加养分吸收率，影响土地重金属吸收率等［1］。我国大面积农田受到重金属污染，对土壤质量、作物产量和农业持续发展产生了重大影响，严重威胁着人类健康，因此把间作应用到植物修复技术中将会取得多重效益［2］。将超累积植物与作物间作，修复过程不用采取停止种植的方式也能完成对重金属污染土壤的治理，这具备较强的开发可行性和潜力［3］。多数研究表明，间作相比单作，在重金属污染土壤的植物修复中更具优势。该试验以前人研究为借鉴，选取云南省会泽县铅锌矿周边农田中度污染土壤开展续断菊与玉米间作，研究间作对2种植物生长和形态指标的影响。

1 材料与方法

1.1 供试材料

采自会泽县Pb/Zn矿区的续断菊幼苗。续断菊，菊科，双子叶植物，一年生草本，高30～70 cm。玉米种子为会单4号，购自会泽县者海镇农贸市场某种子公司。试验土采用会泽县铅锌矿周边农田土壤，通过测定，Cd含量为23.35 mg/kg，Pb含量为3 185.48 mg/kg，Zn含量为6 378.00 mg/kg。

1.2 试验设计

在云南农业大学东校区大棚中开展盆栽试验。分别选取长、宽、高分别为100、60、50 cm的盆栽箱进行试验，每个盆栽箱装风干后且过2 mm筛的土壤250 kg，在60%田间持水量下平衡10 d。单作，续断菊留苗45株，行距和株距都为10 cm；玉米留苗10株，行距和株距都为20 cm。间作，续断菊留苗20株，玉米留苗4株，间作模式为1行玉米，2行续断菊，行距为20 cm，保证与单作续断菊和玉米具有相同的密度。每2 d浇一次水，根据实际需求确定用水量，每隔30 d测一次续断菊和玉米的主要形态指标。

1.3 指标测定方法

株高，从根部到顶端的长度为株高，每组测量完后取平均值。叶长，测量最长叶片的长度作为叶长。冠幅，测量续断菊的长和宽（冠幅=长×宽）。茎粗，从地面数上去的第4或第5叶片处的茎直径。叶片数，整株植株的叶片数目。

1.4 数据统计分析方法

利用Excel软件和Duncan新复极差法分别进行数据统计和多重比较。

2 结果与分析

2.1 间作对续断菊形态指标的影响

与玉米间作后，续断菊株高和叶长变化相似（见图1）。与单作相比，只有在成熟期（拔节期、抽穗期和成熟期分别对应9、10、11月）续断菊株高和叶长显著增加，分别增加了70.7%和41.2%。

图1 间作对续断菊株高和叶长的影响

与玉米间作后，续断菊冠幅和叶片数变化相似（见图2）。单作时，续断菊冠幅随着时间的增加先增大后又减小；间作时随着时间的增加而增大。与单作相比，成熟期续断菊冠幅显著增加了71.7%，叶片数比单作显著增加了39.2%。

图2 间作对续断菊冠幅和叶片数的影响

表1 间作对续断菊和玉米根系形态的影响

2.2 间作对玉米形态指标的影响

与续断菊间作后，玉米株高和叶长变化见图3。与单作相比，间作后玉米株高在成熟期显著增加了35.7%；间作后玉米叶长在抽穗期比单作显著增加了13.8%。

间作对玉米叶片数没有影响（见图4）。与续断菊间作后，3个时期玉米茎径均显著增加。间作后玉米茎径在拨节期、抽穗期和成熟期分别比单作增加了35.1%、15.9%和28.1%。

图3 间作对玉米株高和叶长的影响

图4 间作对玉米叶片数和茎径的影响

2.3 间作对植物根系形态的影响

与玉米间作后，续断菊根长、根内径和根系体积均显著增加（见表1），分别比单作增加了55%、122%和91%；与续断菊间作后，玉米根内径、根系体积和须根数均显著增加（见表1），分别比单作增加了33%、123%和48%。

3 结论

参照试验中对照组和试验组情况，发现玉米和续断菊间作对续断菊的冠幅、叶长、叶片数、根长、根内径和根系体有显著增加作用；对玉米叶片数影响不大，但对株高、叶长、茎粗、根内径、根系体积和须根数也均有显著的增加作用。因此，可得出间作对两种植物的形态指标都具有较大的促进作用。

本次试验设计基本排除了其他因素的影响，试验结果的真实性和可信度较高。但试验尚有改进之处，在下一步的工作中将适当增加测量次数，多取几组数据进行对比，所得结论将更具可信度和说服力。本研究致力于验证两种作物间作将会产生相互促进生长的作用，因此在实际类似环境中，建议可以考虑应用间作的方式替代单作种植。

［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］丁竹红，尹大强，胡忻，等.矿区附近农田土壤中重金属和矿质元素浸提研究［J］.农业环境科学学报，2008（5）：1774-1778.

［3］卫泽斌，郭晓方，丘锦荣，等.间套作体系在污染土壤修复中的应用研究进展［J］.农业环境科学学报，2010（B03）：267-272.

S513；S567.2

B

1674-7909（2016）29-01-2

王喆（1992-），男，硕士在读，研究方向：国土空间规划与管治。