全 文 ：中国生态农业学报 2013年 12月 第 21卷 第 12期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Dec. 2013, 21(12): 15651568


* 国家农业科技成果转化项目(2011GB2F000006)资助
** 通讯作者: 廖明安(1957—), 男, 教授, 博士生导师, 主要从事果树生理生态研究。E-mail: lman@sicau.edu.cn
林立金(1980—), 男, 博士研究生, 主要从事果树生态与水土保持研究。E-mail: llj800924@163.com
收稿日期: 20130503 接受日期: 20130905
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2013.30442
不同生态型小飞蓬对镉胁迫砧木樱桃植株磷钾
吸收的影响*
林立金 1,2 廖明安 1** 梅洛银 1 程 籍 1
(1. 四川农业大学园艺学院 雅安 625014; 2. 雅安水土保持生态环境监测分站 雅安 625000)
中图分类号: S662.5; Q945.12; X53 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2013)12-1565-04

Effect of Conyza canadensis of different ecotypes on phosphorus and potassium
uptake of rootstock cherry under cadmium stress
LIN Li-Jin1,2, LIAO Ming-An1, MEI Luo-Yin1, CHENG Ji1
(1. College of Horticulture, Sichuan Agricultural University, Ya’an 625014, China; 2. Ya’an Soil and Water Conservation Monitoring
Substation, Ya’an 625000, China)

(Received May 3, 2013; accepted Sep. 5, 2013)
土壤养分是植物生长的重要物质, 特别是通过
土壤吸收的无机养分物质在植物生理代谢和生长发
育中起着重要作用。农业生产中提高作物对土壤养
分平衡吸收的方法很多, 如间作(套作)[12]、植物生
长调节剂[3]、生物菌肥[4]、配方施肥[5]、合理灌溉[6]
等。通过间作(套作)方式不仅能提高作物对土壤养分
的平衡吸收, 还能改善土壤环境, 提高土壤酶活性
和微生物数量。但这些研究以粮食作物间作豆科植
物居多, 也有作物不同品种间作和作物与蔬菜间作
的研究[78]。在果树方面, 通过柑橘间种绿肥植物或
自然生草能明显提高土壤中有机质、全氮、速效钾
和速效磷含量 [9], 枣树间作大豆或花生也能明显提
高不同土层土壤养分的含量[10], 这在其他果树上也
有研究[1112], 说明木本植物与草本植物间作不仅能
从不同空间层次提高生物多样性, 而且对土壤环境
的改善也有显著效果, 也说明果粮生态系统具有较
强的改善土壤生产力的功能。在重金属污染条件下,
不同植物间种会在根际环境产生“根际对话”, 这种
“根际对话”影响到植物对重金属的吸收, 进而影响
植物生长[1315]。然而, 关于混种对重金属污染条件
下植物养分吸收的研究较少, 特别是超富集植物或
富集植物混种果树的研究鲜见报道。鉴于此, 本研
究以镉富集植物小飞蓬 (Conyza canadensis L.
Cronq.)[16]和砧木樱桃——酸樱桃(Cerasus valgaris
Mill)为材料, 研究不同生态型小飞蓬对镉胁迫砧木
樱桃植株磷和钾吸收的影响, 以期为樱桃产区的农
田镉污染修复提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料与研究区概况
2011 年 8—9 月从四川省汉源唐家山铅锌矿(镉
污染区)和四川农业大学新区农场农田(非污染区)分
别收集矿山生态型和非矿山生态型[17]小飞蓬种子。
小飞蓬原产北美洲, 我国各地均有分布, 常生长于
旷野、荒地、田边和路旁, 一年生杂草, 根纺锤状,
茎直立, 株高 50~100 cm, 叶密集, 长 6~10 cm, 宽
1~1.5 cm, 花期 5—9月[18]。砧木“摩巴酸”为常见樱
桃砧木, 由四川省农业科学院园艺研究所提供。
四川农业大学新区农场(29°59′N, 102°59′E)位于
四川省雅安市雨城区, 平均海拔 620 m, 亚热带湿润
季风气候, 年均气温16.2 ℃, 平均降雨量1 743.3 mm,
平均日照 1 035 h, 平均蒸发量 1 011.2 mm。唐家铅
锌矿区(102°38′E, 29°24′N)位于四川省雅安市汉源县
唐家乡, 平均海拔 890 m。现保有铅锌矿储量 145.8万 t,
年采矿 10万 t, 已连续开采 15 a, 零星堆积了 60多万m3
废矿渣。矿区地处北温带与季风带之间的山地亚热带
1566 中国生态农业学报 2013 第 21卷


气候区, 具有典型的干热河谷气候特点, 年均气温
17.9 ℃ , 平均降雨量 741.8 mm, 平均日照时数
1 475.8 h, 平均蒸发量 1 248.2 mm。
1.2 试验设计
试验于 2011年 10月至 2012年 7月在四川农业
大学新区农场进行。2011年 10月将两种生态型小飞
蓬种子分别播种于采集地的土壤育苗。矿区土壤(镉
污染土壤)为黄棕壤, pH 8.17, 有机质 26.56 g·kg1, 全
氮 1.16 g·kg1, 全磷 1.93 g·kg1, 全钾 0.59 g·kg1, 全镉
193.24 mg·kg1, 碱解氮13.14 mg·kg1, 速效磷0.26 mg·kg1,
速效钾 7.98 mg·kg1, 有效态镉 16.78 mg·kg1; 农田土
壤(非污染土壤)为紫色土, pH 6.94, 有机质 43.64 g·kg1,
全氮 3.63 g·kg1, 全磷 0.38 g·kg1, 全钾 17.54 g·kg1,
全镉 0.103 mg·kg1, 碱解氮 195.00 mg·kg1, 速效磷
6.25 mg·kg1, 速效钾 191.13 mg·kg1, 有效态镉
0.022 mg·kg1。2012年 2月, 从砧木樱桃母树上将生
长一致的 1年生粗 0.5 cm枝条剪成 15 cm长插条, 扦
插于农田土壤中育苗。
2012年 4月, 将取自四川农业大学新区农场农田
的土壤风干, 用 21 cm×20 cm(直径×高)塑料盆装入过
6.72 mm(3目)筛的风干土 2.0 kg, 加入 10 mg·kg1镉
(CdCl2·2.5H2O), 保持土壤湿润, 放置 30 d, 不定期
翻土混合, 使土壤充分混合均匀。2012 年 5 月移栽
植物幼苗, 幼苗移栽前每盆施入复合肥 5 g, 混匀。
两种生态型小飞蓬(6 片真叶展开)幼苗单种时每盆
分别种植 4株, 砧木樱桃扦插苗(不定根约 10根, 长
约 15 cm)单种时每盆种植 3株。混种的小飞蓬幼苗
和砧木樱桃扦插苗分别种植 2 株。每个处理重复 3
次。盆间距为 15 cm, 完全随机摆放。植物生长过程
中不定期交换盆位置以减弱边际效应, 及时去除其
他杂草, 防治病虫害。
1.3 测定项目与方法
栽植 75 d后取样, 将植物根系、地上部分和土
壤分别封装。植物样品用自来水将泥土洗净后, 再用
去离子水反复冲洗, 于 105 ℃下杀青 15 min, 70 ℃
烘至恒重, 粉碎, 用于测定全磷和全钾含量。土壤风
干后过 1 mm 筛用于测定速效磷和速效钾含量。植
物全磷含量采用 H2SO4-H2O2消煮, 钼锑抗比色法测
定; 植物全钾含量采用 H2SO4-H2O2消煮, 火焰分光
光度计法测定[19]。土壤速效磷含量采用 NaHCO3提
取 , 钼锑抗比色法测定 ; 土壤速效钾含量采用
NH4OAc提取, 火焰分光光度计法测定[19]。
1.4 数据处理方法
数据采用 DPS 系统进行方差分析(Duncan 新复
极差法进行多重比较)。
2 结果与分析
2.1 小飞蓬对镉胁迫砧木樱桃植株磷及钾吸收的
影响
由表 1 可知, 小飞蓬与砧木樱桃混种后, 砧木
樱桃根系和地上部分全磷含量均不同程度高于单种
(P<0.05), 且混种小飞蓬(农田)的砧木樱桃根系和地
上部分全磷含量低于混种小飞蓬(矿山)(P>0.05)。就
根系而言, 混种小飞蓬(农田)的砧木樱桃根系全磷
含量较单种提高 24.84%, 而混种小飞蓬(矿山)的提
高 29.41%。 混种小飞蓬(农田)的砧木樱桃地上部分
全磷含量较单种提高 10.43%, 而混种小飞蓬(矿山)
的提高 14.35%。
表 1 两种生态型小飞蓬对镉胁迫砧木樱桃植株磷及钾吸收的影响
Table 1 Effects of two ecotypes of Conyza canadensis on P and K absorption of rootstock cherry under Cd stress g·kg1
砧木樱桃种植方式
Planted mode of rootstock cherry
全磷含量 Total P content 全钾含量 Total K content
根系 Root 地上部分 Shoot 根系 Root 地上部分 Shoot
单种 Monoculture 3.06±0.17b 2.30±0.11b 6.67±0.32a 4.57±0.22b
混种小飞蓬(农田) Intercropped with C. canadensis from farmland 3.82±0.23a 2.54±0.08a 6.68±0.24a 5.44±0.16a
混种小飞蓬(矿山) Intercropped with C. canadensis from mine area 3.96±0.12a 2.63±0.13a 6.87±0.15a 5.84±0.52a
不同小写字母表示 5%水平差异显著, 下同。Different small letters mean significant difference at 5% level. The same below.

小飞蓬与砧木樱桃混种后, 砧木樱桃根系和地上
部分全钾含量均不同程度高于单种, 且混种小飞蓬(农
田)砧木樱桃根系和地上部分全钾含量低于混种小飞
蓬(矿山), 这与全磷含量的表现一致。混种小飞蓬(农
田 )的砧木樱桃根系全钾含量较单种提高 0.15%
(P>0.05), 而混种小飞蓬(矿山)的提高 3.00%(P>0.05);
混种小飞蓬(农田)的砧木樱桃地上部分全钾含量较单
种提高 19.04%, 而混种小飞蓬(矿山)的提高 27.79%。
2.2 混种砧木樱桃对小飞蓬植株磷及钾吸收的影响
由表 2 可知, 混种砧木樱桃后, 两种生态型小
飞蓬根系和地上部分全磷含量均不同程度高于其单
种(P<0.05)。混种的小飞蓬(农田)根系全磷含量较单
种提高 25.31%, 地上部分提高 68.44%。混种的小飞
蓬(矿山)根系全磷含量较单种提高 10.70%, 地上部
分提高 15.38%。混种砧木樱桃后, 两种生态型小飞
蓬的根系和地上部分全钾含量均不同程度高于其单
种(P<0.05)。混种的小飞蓬(农田)根系全钾含量较单
种提高 42.99%, 地上部分提高 9.60%; 混种的小飞
蓬(矿山)根系全钾含量较其单种提高 32.98%, 地上
部分提高 79.21%。以上结果表明, 混种砧木樱桃更
第 12期 林立金等: 不同生态型小飞蓬对镉胁迫砧木樱桃植株磷钾吸收的影响 1567


表 2 混种砧木樱桃对两种生态型小飞蓬植株磷及钾吸收的影响
Table 2 Effects of intercropping with rootstock cherry on P and K absorption of two ecotypes of Conyza canadensis g·kg1
小飞蓬类别
Type of C. canadensis
种植方式
Planted mode
全磷含量 Total P content 全钾含量 Total K content
根系 Root 地上部分 Shoot 根系 Root 地上部分 Shoot
小飞蓬(农田) C. canadensis from farmland 单种 Monoculture 4.78±0.21b 2.06±0.14b 9.56±0.53b 5.00±0.34b
混种 Intercropping 5.99±0.17a 3.47±0.16a 13.67±0.81a 5.48±0.28a
小飞蓬(矿山) C. canadensis from mine area

单种 Monoculture 4.58±0.11b 3.38±0.08b 10.52±0.26b 6.06±0.25b
混种 Intercropping 5.07±0.26a 3.90±0.10a 13.99±1.01a 10.86±0.89a

有利于矿山型小飞蓬地上部分对磷、钾的转运。
2.3 两种生态型小飞蓬混种砧木樱桃对土壤速效
磷和速效钾含量的影响
由表 3 可知, 单种的土壤速效磷含量为砧木樱
桃单种>小飞蓬(矿山)单种>小飞蓬(农田)单种。混种
后土壤速效磷含量介于小飞蓬单种与砧木樱桃单种
之间(P<0.05), 且砧木樱桃混种小飞蓬(农田)的土壤
速效磷含量高于混种小飞蓬(矿山)。与单种相比, 砧
木樱桃混种小飞蓬(农田)的土壤速效磷含量比砧木
樱桃单种降低 14.58%, 比小飞蓬 (农田 )单种提高
272.58%; 砧木樱桃混种小飞蓬(矿山)的土壤速效磷
含量比砧木樱桃单种降低 52.88%, 比小飞蓬(矿山)
单种提高 90.50%。单种的土壤速效钾含量为小飞蓬
(矿山)单种>小飞蓬(农田)单种>砧木樱桃单种。混种
后土壤速效钾含量介于小飞蓬单种与砧木樱桃单种
之间(P<0.05), 且砧木樱桃混种小飞蓬(矿山)的土壤
速效钾含量高于混种小飞蓬(农田)。与单种相比, 砧
木樱桃混种小飞蓬(农田)的土壤速效钾含量比砧木
樱桃单种提高 13.92%, 比小飞蓬 (农田 )单种降低
1.21%; 砧木樱桃混种小飞蓬(矿山)的土壤速效钾含
量比砧木樱桃单种提高 32.32%, 比小飞蓬(矿山)单
种降低 14.96%。
表 3 两种生态型小飞蓬混种砧木樱桃对土壤速效磷和速效钾含量的影响
Table 3 Effects of intercropping of two ecotypes of Conyza canadensis with rootstock cherry on soil available P and available K contents
mg·kg1
混种方式 Type of intercropping 速效磷 Available P 速效钾 Available K
砧木樱桃单种 Rootstock cherry monoculture 7.572±0.33a 119.094±3.91c
小飞蓬(农田)单种 C. canadensis from farmland monoculture 1.736±0.39c 137.341±2.66bc
小飞蓬(矿山)单种 C. canadensis from mine area monoculture 1.873±0.37c 185.307±6.69a
砧木樱桃混种小飞蓬(农田) Rootstock cherry intercropped with C. canadensis from farmland 6.468±0.42a 135.673±3.33bc
砧木樱桃混种小飞蓬(矿山) Rootstock cherry intercropped with C. canadensis from mine area 3.568±0.55b 157.584±11.42b

3 讨论与结论
合理的间作方式已经成为农业生产有机化栽培
的重要措施之一。通过长期间作能够有效改善土壤
结构和养分有效性, 从而提高土壤生物多样性和生
产力[20]。在间作系统的研究中, 玉米和大豆间作是
研究最多的两种作物。通过间作, 玉米和大豆不仅
能吸收更多的氮元素[21], 而且可显著提高土壤磷和
水分的吸收利用[22]。本试验研究表明, 混种后, 砧木
樱桃的根系和地上部分全磷、全钾含量均不同程度
高于单种, 且混种小飞蓬(农田)的砧木樱桃根系和
地上部分、全钾含量均低于混种小飞蓬(矿山)。混种
砧木樱桃后, 两种生态型小飞蓬的根系和地上部分
全磷、全钾含量也不同程度高于其单种。这说明小飞
蓬与砧木樱桃混种能够提高两种植物对养分的吸收,
与前人在果树混种草本植物方面的研究一致[11,23]。此
外, 混种后的土壤速效磷和速效钾含量均介于小飞
蓬单种与砧木樱桃单种之间, 这与叶林春[24]的研究
一致, 说明混种后对土壤速效态磷和速效态钾含量
的改善没有明显效果, 而提高砧木樱桃和小飞蓬根
系对土壤磷和钾的吸收及转运可能与其他根系分泌
物或两种植物对养分的竞争吸收有关, 这有待进一
步研究。因此, 本试验所用两种生态型小飞蓬均有
利于提高镉胁迫条件下砧木樱桃植株对土壤养分的
吸收及提高樱桃的产量和品质。
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