全 文 ：第 12卷 第 4期
2 0 0 4年 1 0月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
vO1．12 NO．4
0ct．． 2004
灭菌土壤玉米一花生混作对花生铁营养的影响研究
房增国 左元梅 李 隆 张福锁
c裹 北京-。。94 、农业部植物营养学重点实验室 ⋯ ⋯⋯
摘 要 盆栽试验研究灭菌土壤玉米一花生混作对花生植株 Fe营养与根际土壤有效铁的影响结果表明，玉米一花生
混作可显著提高花生新叶叶绿素及活性铁含量，下针初期可增加花生地上部全 Fe含量和根际土壤活性铁含量，混
作在改善花生Fe营养过程中始终起主导作用；而灭菌土壤处理则仅在花生生长早期有利于改善其 Fe营养状况。
关键词 花生 玉米 混作 灭菌土壤 Fe营养
Effects of mixed cropping of maize and peanut on the Fe nutrition of pe anut in sterilized soil．FANG Zeng—Guo，ZUO
Yuan’Mei，LI Long，ZHANG Fu—Suo(Department of Plant Nutrition，China Agricultural University：Key Laboratory of
Plant Nutrition，Ministry ofAgriculture，PRC，Bering 100094)，CJEA，2004，12(4)：98～101
Abstract Effects of mixed cropping of maize and peanut on the Fe nutrition of peanut plant and the available Fe content
in the rhizophere of peanut were studied by pot experiment in sterilized soil．The results indicate that mixed cropping of
maize and peanut can significantly improve the chlorophyl and active Fe contents in the young leaves of peanut，and the
total Fe content of peanut shoots and the active Fe content in the rhizophere of peanut are also enhanced at the R2 stage．
Mixed cropping plays an important role in the improvement of the Fe nutrition of peanut．Soil sterilization can only im—
prove the Fe nutrition of peanut at earlier growing stage．
Key words Peanut，Maize，Mixed cropping，Sterilization soil，Fe nutrition
我国北方石灰性砂壤土种植的花生缺 Fe黄化现象普遍严重，并成为制约花生高产稳产的重要因素 。
已有研究证明玉米与花生间作能明显改善花生 Fe营养 ]，玉米在改善花生 Fe营养的同时，使花生根际微
生物数量也发生相应变化H]，但有关微生物的变化对间作花生 Fe营养的影响研究 目前尚少见报道。本试验
研究了灭菌土壤玉米一花生混作对花生植株 Fe营养以及花生根际土壤有效铁含量的影响，为明确微生物对
玉米改善花生 Fe营养的影响机制提供理论依据。
l 试验材料与方法
盆栽试验于2002年 5～7月份在中国农业大学植物营养系温室进行，供试土壤取 自北京卢沟桥石灰性
砂壤土，土壤 pH(H20)值为 8．57，有机质 6．5g／kg，全 NO．27g／kg，速效磷 1．90mg／kg，速效钾 56．2mg／kg，有
效铁 3．77mg／kg，有效锌 0．70mg／kg，碳酸钙 83．8g／kg。土样风干后过 lmm筛备用。供试花生品种为“鲁花
12号”，玉米品种为“中原单 32号”。供试土壤设未灭菌(对照，CK)和灭菌 2种处理 ，设花生单作、玉米单作
和玉米一花生混作 3种种植方式，每种植方式施肥处理相 同，分别施 N肥 150mg／kg[Ca(NO ) ·2H O]、P
150mg／kg(KH2PO4，相 当于 K 189mg／kg)、Mg 50mg／kg(MgSO4 7H20)、Cu 5mg／kg(CuSO4 5H2O)、zn
5mg／kg(ZnSO ·7H，0)，将肥料与土壤充分混匀后按容重 1．3g／cm (灭菌土壤处理所用瓷盆经75％酒精消毒
灭菌)每盆装土 10kg，浇水使土壤含水量至田间持水量的 60％。播种后每盆表土覆盖 1层灭菌细石英砂 ，以
减少水分蒸发和防止外界菌污染。玉米比花生晚播 20d，出苗后间苗，单作花生每盆留苗 12株，单作玉米每
盆 2株，混作每盆花生 6株和玉米 2株，混作花生与单作花生 比例为 1：2，混作玉米与单作玉米 比例为
1：1，每处理重复 3次，分别于花生开花期(R。)和下针初期(R )与对照花生新叶黄化前(C。)和黄化期(C )取
样测定 ，用日本产 SPAD·502型叶绿素仪测定花生新叶、老叶叶绿素相对含量(SPAD值)。取花生植株顶部
*国家 自然科学基金项 目(30170185)资助
**通讯作者
收稿 日期：2003-09-29 改回日期 ：2003-10-31
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第 4期 房增国等：灭菌土壤玉米一花生混作对花生铁营养的影响研究
刚完全展开叶片均匀剪碎 ，称取 2g鲜叶样加入浓度为 lmol／L盐酸 20mL，于 25*(2振荡 5h，过滤后用
PE一2100B~-k_原子吸收分光光度计测定花生叶片活性铁浓度。以“抖土法”分别采集玉米、花生根际土壤样
品，称取风干土样 10g于塑料振荡瓶中加入 20mL二乙三胺五乙酸(DTPA)浸提剂，置 25*(2振荡 2h，过滤后
以 PE一2100B原子吸收分光光度计测定根际土壤活性铁浓度 。用凯氏定 N法 测定植株全 N含量，以湿
灰化法 、消煮液经过滤后用 PE一2100B原子吸收分光光度计测定花生全 Fe浓度。所有数据均用 SAS统计
软件(LSD法 )进行分析 。
2 结果与分析
2．1 灭菌土壤玉米-花生混作对花生生长发育的影响
灭菌土壤与未灭菌土壤处理对花生初期生长发育影响较小 ，但灭菌土壤
处理花生叶色明显绿于对照，且对照处理花生也未出现缺 Fe黄化症状；至开
花初期时对照单作花生新叶开始出现黄化 ，而灭菌土壤处理单作花生和混作
花生叶色依然正常；至开花期时除混作花生新叶未出现黄化症状外，灭菌土
壤和对照处理单作花生均出现缺 Fe黄化症状。图 1表明下针初期时对照单
作花生与混作花生间单株生物量无显著差异 ，而灭菌土壤混作花生单株生物
量较单作花生增加 27％。
2．2 灭菌土壤玉米-花生混作对花生叶片叶绿素相对含量的影响
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100 中 国 生 态 农 业 学 报 第 12卷
于开花期，且下针初期单作花生地上部、地下部全 Fe浓度分别为开花期的 1．90～1．97倍和 1．29～1．41倍，
混作花生地上部、地下部全 Fe浓度分别为开花期的 2．95～3．98倍和 1．31～1．37倍 ；灭菌土壤处理与对照
间花生地上部、地下部全 Fe浓度无明显差异 ，且2种处理单作与混作花生除下针初期地上部全 Fe浓度有显
著差异外，其余均无明显差异 ，这表明灭菌土壤处理未改善花生植株全 Fe浓度 ，但混作在一定时期(下针初
期)可提高花生地上部全 Fe浓度。由表 2可知灭菌土壤处理对下针初期花生新叶活性铁浓度无明显影响，
但显著提高老叶活性铁浓度，表明灭菌土壤处理可提高花生早期生长叶片活性铁浓度 ，这与花生叶片叶绿素
含量的变化相吻合。混作显著提高下针初期花生新叶活性铁浓度，但对老叶活性铁浓度无明显影响，这说明
灭菌土壤和混作均可一定程度改善花生 Fe营养状况。
表 1 灭菌土壤玉米-花生混作对花生全 Fe浓度的影响
Tab．1 Efects of mixed cropping of maize and peanut on the total Fe concentration of peanut shoot under soil sterilization
*地上部单作×混作(R2)差异显著，地下部单作×混作无差异；地上部和地下部灭菌 ×对照均无差异，而Rl×R2均差异显著。
表 2 灭菌土壤玉米-花生混作对下针初期花生叶片活性铁浓度的影响
Tab．2 Efects 0f mixed cropping of maize and peanut on the active Fe concentration in leaves 0f peanut at R2 stage under soil sterilization
处 理 叶 片 单作活性铁浓度／mg·kgI1 混作活性铁浓度／mg·l【g 处 理 叶 片 单作活性铁浓度／mg·kgI1 混作活性铁浓度／mg·kg
Treatment Leaves Concentration 0f active Fe Co ncentration of active Fe Treatment Leaves Co ncentration 0f active Fe Co ncentration of active Fe
under sole cropping under mixed cropping under sole cropping under mixed cropping
对 照 新 叶 13 3±0 6 16．6±1．3 灭 菌 新 叶 14．8±1 8 18．3±1 8
老 叶 15 9±0．9 16．2±1．5 老 叶 20 5±1 1 22 5±0 7
*新叶单作×混作差异显著，灭菌 ×对照无差异；老叶单作×混作无差异，灭菌 ×对照差异显著。
2．4 灭菌土壤玉米-花生混作对花生根际土壤有效铁浓度的影响
至花生开花期时不同种植方式对花生根际土壤有效铁浓度基本无影响，但至下针初期时单作玉米和玉
米一花生混作根际土壤有效铁浓度显著高于单作花生(见表 3)，表明玉米根系作用可显著增加土壤有效铁浓
表 3 灭菌土壤玉米-花生混作对花生根际土壤有效铁浓度的影响
Tab．3 Efects of mixed cropping of maize and peanut on the active iron
concentration in the rhizophere soils under soil sterilization
*横向进行 LSD统计，相同字母表示无差异。
度，有利于改善花生 Fe营
养。而灭菌土壤处理对根
际土壤有效铁浓度影响较
小，且灭菌土壤处理根际
有效铁浓度较对照呈下降
趋势。
3 小结与讨论
与单作相比下针初期
灭菌土壤玉米一花生混作单
株花生生物量略有增 加，
其原因可能是混作作物根
系间相互促进作用以及花生 Fe营养的改善，有利于作物吸收养分，进而增加花生单株生物量。石灰性土壤
pH值和 HC03-含量较高，对酸碱缓冲能力较强，使双子叶植物根系质膜还原酶活性受抑制 ，土壤难溶性
铁不易被花生还原吸收，从而导致花生新叶缺 Fe黄化。本试验研究结果表明混作可有效矫正花生新叶黄化
症状，黄化期混作可明显提高花生新叶叶绿素相对含量，且灭菌土壤处理提高花生老叶叶绿素相对含量；黄
化前灭菌土壤处理花生新叶叶绿素相对含量显著高于对照。缺 Fe胁迫时玉米向根际分泌一定量植物 Fe载
体能提高土壤中无效态铁化合物的有效性 j。同时植物根系还分泌较多有机酸、还原性糖及少量蛋白质、
氨基酸和酚类物质 ，这些分泌物能促进土壤难溶性铁溶解，提高混作花生根际铁有效性。本研究表明下针
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初期与玉米混作的花生根际土壤有效铁浓度明显高于单作花生，但开花期时混作与单作无明显差异，这可能
是因试验过程中玉米种植较晚，其根系生长较小缘故所致。灭菌土壤处理根际土壤有效铁浓度比对照偏低
其原因尚不清楚。花生植株全 Fe浓度受生育期的影响较大，灭菌土壤处理仅在花生早期生长对花生 Fe营
养改善有较大影响，而混作始终对花生 Fe营养的改善起主导作用。下针初期花生地上部、地下部全 Fe浓度
显著高于开花期，其原因可能是随根系生长而分泌物增多，促进了土壤难溶性铁溶解，提高了花生根际铁有
效性，从而提高花生植株全 Fe浓度。但混作如何影响花生根际土壤微生物种群、数量分布以及这些变化对
花生 Fe营养的影响机理尚需进一步深入研究。
参 考 文 献
朱其清．土壤中微量元素的供给及其与植物生长的关系．黄淮海平原区域治理技术体系研究．北京：科学出版社 。1987．118～121
左元梅，李晓林 ，曹一平等．小麦、玉米与花生间作改善花生铁营养机理初探．生态学报，1998，18(5)：489～495
左元梅，李晓林 ，王永歧等．玉米花生间作对花生铁营养的影响．植物营养与肥料学报，1997，3(2)：153-159
左元梅，李晓林 ，张福锁等．玉米／花生间作对土壤有效铁和花生铁营养的影响．华中农业大学学报，1998，17(4)：350～356
南京农业大学主编．土壤农化分析(第二版) 北京 ：中国农业出版社，1994
高云超，朱文珊，陈文新．秸秆覆盖免耕土壤微生物生物量与养分转化的研究 ．中国农业科学，1994，27(6)：41-49
Shi W ．M ．，Chino M．，Youssef R．A．，et a1．The occurrence of mugineic acid in the rhizophere soil of barly plant Soil Sci
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． So il Sei Soc．Ameri．。1993，57：1254
欢 迎 订 阅 2005年 《农 业 现 代 化 研 究 》
《农业现代化研究》是由中国科学院农业研究委员会和中国科学院亚热带农业生态研究所主办的农业综合性学术刊物，
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