灭菌土壤玉米一花生混作对花生铁营养的影响研究

盆栽试验研究灭菌土壤玉米 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 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     

小麦与花生间作改善花生铁营养的效应研究

采用砂-土联合培养根箱试验装置,模拟田间试验研究石灰性土壤小麦与花生间作改善花生Fe营养的效应结果表明,石灰性土壤高pH和高CaCO3是导致花生缺Fe黄化的主要原因。叶片已发生黄化的花生与小麦间作可明显改善花生缺Fe症状,间作16d后花生根际土壤有效铁含量、花生新叶叶绿素和活性Fe含量均显著提高。小麦与花生间作对改善花生Fe营养的效应可能与缺Fe小麦根分泌的Fe载体对土壤中Fe活化有关。     

根系分隔方式对玉米/大豆根际土壤碳含量及磷有效性的影响

【目的】豆科与禾本科间作体系中对磷有效性的影响主要集中在根系分泌物的活化作用,由根际沉淀引起的土壤碳含量与磷酸酶活性变化及其对红壤磷有效性的影响机制尚不清楚。【方法】本研究以间作玉米大豆为研究对象,设置根系完全分隔、尼龙网分隔、不分隔3种方式,在0、21.83、43.67、65.50和87.34 P mg kg-1（分别记为P0、P1、P2、P3和P4）磷肥施用水平下进行盆栽试验,研究根系分隔方式对间作玉米大豆根际土壤微生物量碳（MBC）、溶解性有机碳（DOC）、根际土壤有机碳（ROC）、酸性磷酸酶活性（ACP）、碱性磷酸酶活性（ALP）、速效磷和Hedley磷组分的影响。【结果】相比完全分隔,根系不分隔可提高玉米和大豆根际土壤MBC含量,显著降低玉米根际土壤DOC含量,低磷水平（P0、P1）时显著提高大豆DOC含量,显著提高玉米（仅在低磷时）和大豆根际土壤ACP活性,低磷时显著提高大豆根际土壤ALP活性。除玉米活性磷组分外,根系分隔方式对间作玉米大豆根际土壤速效磷、磷组分有显著或极显著影响。根系不分隔较完全分隔可通过降低大豆根际活性无机磷（Pi）(P0除外)和中活性Pi从而提高玉米根...     

玉米花生间作对花生铁营养的影响

采用根箱隔网盆栽方法模拟研究了玉米／花生间作对花生吸收利用铁营养的影响。用30m尼龙网将聚氯乙烯制作的根箱分为根室和外室，模拟了玉米单作、花生单作、玉米／花生间作三种情况。结果表明，间作对花生的铁营养状况有很大的影响。当花生与玉米间作时，花生地上部不表现缺铁现象；而花生单作则表现出严重的新叶缺铁黄化现象。间作花生新叶的全铁含量是单作的1．8倍，单作新叶活性铁含量仅是间作的47．2％，叶绿素含量是间作的25．3％。间作显著促进了花生对铁的吸收，使花生不同的部位的含铁量高于单作，从而提高了花生的光合速率；同时间作花生对铁的利用效率明显增加，花生子粒中铁的吸收量是单作的两倍多。     

不同铁营养状况下间作小麦对花生吸收Cd的影响

采用温室土壤盆栽实验,研究不同铁营养条件下间作小麦对2个品种花生吸收积累Cd的影响。结果表明,铁营养状况对白沙1016和花育20生物量的影响不显著。两品种花生根际土壤有效Cd含量在间作不缺铁时最高,分别为0.27,0.31mg/kg。单作时,白沙1016和花育20地上和根系Cd含量均高于间作处理,但差异不显著;而间作时,缺铁的白沙1016、花育20在根系Cd含量与不缺铁处理相比显著降低,分别减少了39.0%和34.3%。土壤铁营养对单作花生植株Cd迁移率影响较小;间作条件下,与不缺铁处理相比,土壤缺铁导致Cd的迁移率显著提高,白沙1016、花育20的Cd迁移率分别增加了1.1倍和0.6倍。间作时小麦根际Cd含量低于单作,并且在缺铁条件下,与花育20间作时小麦根系Cd含量最少为7.92mg/kg。单作时花生Cd的积累量均小于小麦;竞争吸收Cd的能力表现为白沙1016小麦花育20;缺铁间作模式下作物Cd的积累量最少。同时,小麦和花生间作模式可以减少2种作物对Cd的积累,从而可降低人类摄取重金属Cd的风险。     

玉米—花生混作体系中不同施氮水平对花生铁营养及固氮的影响

盆栽试验结果表明,不同氮水平条件下玉米—花生混作可明显改善花生铁营养。与单作相比,混作花生新叶叶绿素SPAD值明显提高,新叶活性铁浓度提高12.4%～27.1%,同时花生根瘤数和固氮酶活性显著增加。在本试验种植密度下,施氮水平和种植方式对单株花生生物量无显著影响,而施氮对玉米根际土壤活性铁浓度的提高有一定的促进作用,并且花生根瘤数和固氮酶活性受施氮水平影响较大。说明石灰性土壤上玉米—花生混作对花生铁营养改善及提高花生的固氮能力具有重要作用;施氮水平对花生铁营养影响不大,但随施氮量增加对花生共生固氮有抑制作用。     

根系互作对谷子和花生间作体系根际微生物碳代谢的影响

间作系统因其产量优势及生态功能在全世界都广泛应用,尤其是禾本科与豆科作物的优势组合,但该间作体系中作物根系互作对碳代谢特性的影响尚不明确。通过2年田间试验结合盆栽模拟根系分隔(根系无互作;根系部分互作;根系完全互作)方法,采用Biolog技术研究了不同种植模式对谷子和花生籽粒产量、土地生产力及土壤微生物碳源利用特征的影响。2017～2018年田间试验结果表明,2种间作模式下土地当量比(LER)均大于1,尤其是谷子-花生2∶2模式LER于2018年达到1.36,表明禾本科作物谷子与豆科作物花生体系是具有产量优势的间作系统。室内盆栽研究结果表明,间作模式下谷子的生物量与产量分别增加了49.0%和92.6%,花生则增加了11.1%和44.6%,谷子与花生的收获指数(HI)也显著增加。与完全分隔无根系互作相比,根系互作促进了根际微生物碳源利用效率,谷子与花生根际微生物对31种碳源平均利用率分别增加了19.6%和72.2%。土壤微生物对6大碳源种类的平均利用以糖类和氨基酸类为主,对酚酸类利用率最低。主成分分析结果表明,间作与部分间作花生对根际土壤碳源利用率显著高于谷子与花生单作,而单作花生对碳源利用率最低。Shannon指数和Simpson指数研究结果表明,间作提高了土壤群落微生物多样性和均匀度。禾本科作物谷子与豆科作物花生间作体系通过根系互作提高了生物量积累,促进了地下部根际微生物对底物碳源利用,增强了微生物群落结构多样性,这对深入解读地下根系互作驱动的间作体系优势互补机理具有重要意义。     

氮肥减施对玉米幼苗根系分泌物影响的根际代谢组学分析

植物根系分泌物的根际代谢组学分析有助于更好地理解土壤根际微域内植物根系与土壤和土壤生物之间化学信号交流的根际过程。本文采用核磁共振氢谱(~1H nuclear magnetic resonance,~1H NMR)技术,对基于不同施氮处理下[常规施氮(180 kg×hm~(-2))、80%常规氮量和55%常规氮量]土壤培养收集的玉米幼苗的根系土壤沥出液(soil leachate,SL)、根鞘土浸提液(rhizosheath soil,RS)和根系水培液(distilled water cultivation,DWC)内的根系分泌物进行检测,并结合多维统计分析对比了不同收集方法以及不同施氮量下玉米幼苗根系分泌物的不同。结果表明:3种不同方法收集的玉米幼苗根系分泌物的核磁共振氢谱谱图轮廓及主要标志物明显不同。其中SL法的谱图峰信号及检测到的根系分泌物数目少,而RS和DWC法的谱图峰信号较多且可检测到玉米幼苗根系分泌物中的糖、有机酸和氨基酸等组分。与常规施氮量比较,在85%施氮量下,玉米幼苗根系分泌物中的α-葡萄糖、苹果酸、亮氨酸、缬氨酸水平显著增加;而当施氮量减少到55%时,玉米幼苗根系分泌物水平不再显著增加并呈现下降趋势。上述根系分泌物的变化可能和玉米根系对土壤氮营养供应水平的适应性调节有关。采用~1H NMR技术,结合RS和DWC收集方法进行根际代谢组学分析,可为根际生态及根际氮素营养研究提供重要理论依据。     

茅苍术间作对连作花生土壤线虫群落的影响

以连作10年花生的红壤为基质,分别设置花生单作和花生/茅苍术间作处理,于花生成熟期采集单作花生根际土壤、间作处理花生和茅苍术根际土壤,分析土壤线虫的数量、多样性和群落结构,以揭示茅苍术间作对土壤线虫群落的影响及对花生连作障碍的缓解机制。结果表明,与花生单作相比,间作处理花生的株高、主根长、秸秆干重和荚果干重显著增加(p0.05)。茅苍术间作减少了连作花生土壤线虫的总数,显著提高了花生根际土壤食细菌线虫、食真菌线虫和捕食/杂食线虫的相对丰度,降低了植物寄生线虫的相对丰度(p0.05)。与花生单作相比,间作提高了花生根际土壤线虫的Shannon-Wiener多样性指数(H′)和均匀度指数(J),而土壤线虫群落的优势度指数(λ)显著降低。间作处理花生根际土壤线虫的瓦斯乐斯卡指数(WI)和自由生活线虫成熟度指数(MI)显著升高,植物寄生线虫成熟度指数(PPI)显著降低,而线虫通道比(NCR)无显著变化。综合分析得出,茅苍术间作可以提高花生连作土壤线虫多样性、优化土壤线虫群落结构,进而增强有益线虫的生态功能、改善花生连作障碍。     

施磷量对玉米 -大豆间作根际红壤无机磷形态及磷吸收的影响

通过盆栽模拟试验,探讨不同施磷量对玉米 -大豆间作作物生长及磷吸收的影响,并分析根际红壤中各无机磷形态的变化。结果表明:与单作相比,玉米 -大豆间作显著提高了作物地上部生物量及磷素吸收量,并具有明显的产量优势。与常规施磷水平(P100)下的单作相比,玉米 -大豆间作条件下,磷肥减施 1/2(P50)并未降低作物籽粒产量与玉米的磷吸收量。间作种植显著降低了玉米、大豆根际红壤总无机磷含量,并且无机磷减少量主要以O-P、Fe-P和 Ca-P为主。玉米、大豆根际土壤Fe-P、Al-P、Ca-P与 O-P占土壤总无机磷含量的比例主要受磷水平的调控,而种植模式对玉米和大豆根际土壤中各无机磷形态的比例(除 Fe-P外)均没有影响。在本试验条件下,玉米 -大豆间作通过根系交互作用主要促进土壤中 Fe-P、Ca-P和 O-P的活化来增加玉米与大豆的磷吸收,并具有节约磷肥、维持作物产量和磷吸收的潜力。     

玉米花生混作对花生根系还原力和花生铁营养的影响

采用自行设计的立培一营养液联合体系培养装置．研究了混作对花生根系还原力和铁营养状况的影响。向营养液中供给难溶性的氢氧化铁后,在不同的时间内测定花生根系的还原力及新叶中铁的含量。结果表明,在3～9天中单作花生还原力明显高于混作花生,12～15天期间单作花生还原力迅速下降并低于相应的混作花生;而混作花生在6～15无中缓慢上升,并在较长时间内维持了较高的还原力。花生新叶活性铁含量测定结果表明,在加入难溶性氢氧化铁后第3天,单作、混作花生新叶活性铁含量无明显的差异,而至第9天、第15天时,单作花生活性铁含量低于混作花生。玉米与花生混作对改善花生营养状况具有重要的作用。     

A study on the improvement iron nutrition of peanut intercropping with maize on nitrogen fixation at early stages of growth of peanut on a calcareous soil

Abstract

A glasshouse study employing a split-root technique was conducted to investigate the influence of intercropping with maize (Zea mays L.) in a calcareous soil on N₂ fixation by peanut (Arachis hypogaea L.) at early stages of growth. In this intercropping system, competitive interactions between maize and peanut for N and improvement of Fe uptake were likely to be important factors affecting N₂ fixation of peanut. The experiment was comprised of three treatments which included treatment I: peanut monocropping; treatment II: maize/peanut intercropping (the major and the minor compartments with low N, 50 mg kg^?1); treatment III: maize/peanut intercropping (the major compartment with low N, 50 mg kg^?1 and the minor compartment with high, N 200 mg kg^?1). The minor compartment of treatment III was fertilized with 200 mg kg^?1 N for reducing or eliminating the competition of N coming from intercropping maize. Intercropping with maize corrected Fe chlorosis of peanut by significantly increasing plant Fe concentration and uptake. Compared with the monocropping treatment, iron uptake increased from intercropping treatment II and III by 22 and 24% per plant, 30 and 29% shoots, 38 and 60% nodules. Iron uptake by the root nodules was especially enhanced in the intercropping system. In contrast, intercropping with maize had little effect on NO₃ ^?1-N concentrations in the soil rhizosphere of peanut or on N concentrations and uptake by peanut compared with plants in monoculture. The results indicate that the improvement in Fe nutrition was an important factor promoting N₂ fixation by peanut in the intercropping system at the flowering stage of peanut growth, and that competition for N by intercropped maize had little effect on N₂ fixation by peanut under the experimental conditions.     

Iron Availability as Affected by Soil Moisture in Intercropped Peanut and Maize

Abstract

Pot and rhizobox experiments were carried out to investigate the iron availability in intercropped peanut and maize as affected by soil moisture. Results from pot experiment showed that the root growth of peanuts were significantly inhibited at 25% soil water content compared to those at 15% soil water content. The chlorophyll content in the new leaves of intercropped peanut decreased and leaves became chlorotic at 25% soil water content. There were no significant differences in the active iron concentration in new leaves of peanut between 15% and 25% soil water content. The soil pH were higher in peanut rhizosphere than in bulk soil at the early, middle, and harvest stages for both 15% and 25% soil water content. The soil bicarbonate content was also higher in peanut rhizosphere than in bulk soil for both 15% and 25% soil water content. There was significant difference in soil bicarbonate of peanut rhizosphere between 15% and 25% soil water content at the harvest stage. The available iron content in both rhizosphere soil and bulk soil were lower than 3.5 mg kg^?1 in all growth stages at both 15% and 25% soil water content. Results from rhizobox experiment showed that citric acid, maleic acid, and fumaric acid in exudates of peanuts significantly increased at 25% soil water content compared to that at 15% soil water content. The apoplastic iron content of peanut roots decreased by 0.216 and 0.409 µmol g^?1 fresh weight^?1 (FW) from the 28th growth day to 42nd growth day at 25% and 15% soil water content, respectively. The mobilizing ability of apoplastic iron in intercropped peanuts at 15% soil water content was 20.1% higher compared to that at 25% soil water content. It is concluded that improvement of iron nutrition of peanuts with intercropping with maize could be affected by soil moisture condition.     

铁营养状况及不同形态氮素对玉米体内不同铁库铁再利用的影响

采用分根技术、营养液培养方法 ,研究缺铁条件下供应不同形态氮素对玉米苗期体内不同铁库中铁再利用的影响。结果表明 ,缺铁条件下 ,玉米新生叶片铁营养状况不仅受体内铁库强度大小的影响 ,而且也受外界调节措施—氮素形态的调节。研究发现 ,与NO3-N相比 ,不考虑根细胞质外体铁库时 ,供应NH4-N可使初生叶中 32 %的铁再利用 ,考虑根系铁库时 ,初生叶铁变化不明显 ,而可使根系 40 %的铁转移至地上部。无论根系是否有铁库 ,缺铁条件下 ,NH4-N能提高新叶活性铁含量和伤流液中铁浓度。     

间作对玉米根系分泌物及团聚体稳定性的影响

通过田间小区试验种植玉米(玉米单作、玉米∥大豆、玉米∥马铃薯),测定3个生育期(拔节期、大喇叭口期、抽雄期)玉米根系分泌总糖含量、总有机酸含量和土壤团聚体状况,分析间作对玉米根系分泌物及团聚体稳定性的影响。结果表明:玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量随生育期的推移而增加,间作显著提高玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量,玉米∥马铃薯玉米∥大豆。在抽雄期,玉米∥大豆、玉米∥马铃薯相比玉米单作0.25mm水稳性团聚体含量(R_(0.25))分别显著提高6.19%,8.17%;平均质量直径(MWD)分别提高5.04%,10.08%;几何平均直径(GMD)分别提高6.12%,12.24%;分形维数(D)分别显著降低0.72%,1.09%;团聚体破坏率(PAD)分别显著降低16.77%,26.08%。在根系分泌物最大的抽雄期,玉米根系分泌总糖含量、总有机酸含量与R_(0.25),GMD,D,PAD呈极显著相关关系(P0.01)。因此,间作可通过增加玉米根系分泌总糖含量和总有机酸含量,进而提高土壤团聚体的稳定性。     

Iron Nutrition of Peanut Enhanced by Mixed Cropping with Maize: Possible Role of Root Morphology and Rhizosphere Microflora

Abstract

Field observations have indicated that Fe deficiency chlorosis symptoms in peanut are more severe and widespread in monoculture than intercropped with maize in calcareous soils of northern China. Here we report a pot experiment that investigated the mechanisms underlying the marked improvement in Fe nutrition of peanut grown in mixture with maize. Iron deficiency chlorosis occurred in the young leaves of peanut in monoculture and was particularly obvious at the flowering stage, while the young leaves of peanut grown in mixture with maize remained green throughout the experiment. The chlorophyll and HCl‐extractable Fe concentrations in young leaves of peanut grown in mixture were much higher than those in monoculture, indicating that maize may have markedly improved the peanut Fe nutrition. Growth in mixture was associated with greatly altered root morphology and microbial populations in the rhizosphere of peanut. Visual observation of peanut roots in monoculture showed that they were larger in diameter and shorter than those in mixture. Moreover, peanut roots in mixture with maize produced more lateral roots and had increased root length compared with plants in monoculture. Peanut grown together with maize showed obvious rhizodermal transfer cells in the subapical root zone, but cells with cell wall ingrowths were poorly developed in peanut in monoculture. Mixed culture resulted in a significantly decreased abundance of bacteria in the rhizosphere of peanut compared with monoculture, and electron microscope observations indicated that this was associated with a thicker mucigel layer on the root surface of peanut in mixture with maize. Several root morphological and rhizosphere microbial factors may thus have contributed to the improvement in Fe nutrition of peanut in mixed culture.     

间套作改善作物矿质营养的机理研究进展

【目的】合理的间套作能够改善作物的矿质营养。近年来国内外对间套作提高作物生产力、 改善作物矿质营养的机理研究越来越深入。本文分析了国内外不同间套作中作物根际养分动态及作物营养吸收变化,阐述了间套作改善作物矿质营养的可能机理。【主要进展】 1)根系分泌物中的铵态氮和氨基酸态氮作为作物的氮源; 根系分泌物能够诱导豆科作物固氮作用的增强,增加间套作系统中的氮营养; 2)根系分泌物中的有机酸类物质能够活化根际土壤中的磷、 铁、 钾等营养,将其转变为植物可以利用的营养; 3)根系分泌物或地上部的种间互作能诱导作物的根系构型和矿质营养吸收相关基因的表达发生变化,形成空间上的营养生态位互补,增强根系吸收矿质营养的能力,充分利用土壤营养资源; 4)丛枝菌根真菌与作物间形成的网络便于营养在作物之间的转移和吸收; 5)间套作能够改变土壤生物多样性(土壤动物和微生物),而土壤的生物多样性能够促进作物矿质养分的吸收。间套作中,由于微生物代谢功能的多样性,作物对微生物的选择和富集使得根际土壤功能微生物的种类和数量增多,提高了土壤中矿质营养的生物有效性; 6)间套作提高了土壤的酶(如脲酶,酸性磷酸酶和碱性磷酸酶)活性,促进了有机氮、 磷向无机氮、 磷的转化,提高了土壤无机氮、 磷的浓度。总之,根系分泌物、 根系构型变化、 土壤生物多样性、 土壤酶在作物的营养有效利用中发挥重要作用,其中根系分泌物是它们之间的纽带,介导了作物-作物、 作物-土壤、 作物-微生物之间的相互作用。【建议与展望】由于技术手段的限制及地下根际过程的复杂性,人们对于地下生物学过程的认识还远远不够。根系分泌物的原位定性与定量、 间套作中种间的识别和响应、 间套作对土壤生物多样性的影响及土壤生物多样性对作物生长的反馈、 间套作中功能微生物的筛选、 分离、 鉴定及应用都将成为研究的重点。     

玉米花生间作改善花生铁营养提高其光合特性的机理

  【目的】  研究玉米花生间作改善花生铁营养后对花生功能叶片光能吸收、转化、电子传递和CO₂固定的影响，揭示玉米花生间作改善花生光合性能的机理。  【方法】  试验在河南科技大学试验农场进行，采用两因素两水平完全随机设计，两个种植模式包括玉米花生间作 (2行玉米间作4行花生) 和花生单作，两个磷肥施用水平为:不施磷 (P0) 和施P₂O₅ 180 kg/hm2 (P1)。单作花生于新叶完全展开时 (7月14日) 出现黄化，8月2日严重黄化，间作花生未出现黄花。测定了黄化和正常花生功能叶片光合作用强度对光照和CO₂ 浓度的响应，并分析了相关参数，运用JIP-test建立了叶绿素荧光诱导动力学曲线并计算了相关参数。  【结果】  与单作缺铁花生相比，间作花生功能叶单位面积光能的吸收 (ABS/CS_o)、捕获 (TR_o/CS_o) 和电子传递 (ET_o/CS_o)、PS I受体侧电子还原的能量 (RE_o/CS_o) 和单位面积反应中心数目 (RC/CS_m) 明显提高，光合电子传递链电子传递能力明显增强，PSⅡ最大光化学效率 (Ψ_Po)、捕获的激子将电子传递到电子传递链中Q_A–下游电子受体的概率 (Ψ_o)、用于电子传递的量子产额 (Ψ_Eo)、电子从还原系统传递到PS I电子受体侧的效率 (δ_R)、PS I末端受体还原的量子产额 (Ψ_Ro) 均显著提高，增幅依次为36.7%～39.6%、79.6%～92.2%、151%～163%、16.3%～20.0%和177%～215%；PS I光化学活性 (ΔI/I_o) 及PS I与PSⅡ之间的协调性 (Φ_PSⅠ/PSⅡ) 也显著增强；间作花生功能叶SPAD值、光饱和时净光合速率 (LSP_n)、光饱和点 (LSP)、羧化效率 (CE)、CO₂饱和时净光合速率 (A_max)、Rubisco最大羧化速率 (V_{c, max})、最大电子传递速率 (J_max) 和磷酸丙糖利用率 (TPU) 显著提高。施磷能显著提高间作花生功能叶SPAD值、Ψ_Po、Ψ_o、Ψ_Eo、δ_R、Ψ_Ro、铁含量、净光合速率和生物量 (P < 0.05)，却了加剧单作花生的缺铁症状，显著降低其功能叶SPAD值、Ψ_Po、Ψ_o、Ψ_Eo、δ_R和Ψ_Ro、铁含量、净光合速率和生物量 (P < 0.05)。与单作正常花生相比，间作降低了花生功能叶ABS/CS_o、TR_o/CS_o、ET_o/CS_o、LSP_n和单株干物质量，却显著提高了功能叶Ψ_Eo。  【结论】  玉米花生间作显著改善了花生铁营养，因而促进了花生功能叶PSⅡ对光能的吸收、转化和电子传递，提高PS I光化学活性、PSⅡ与PS I的协调性和电子传递链稳定性，还显著提高暗反应CO₂羧化固定能力，从而提高净光合速率和生物量。施磷加剧单作花生缺铁症状，降低其光化学效率、暗反应能力、净光合速率和生物量，却能增强间作种间作用，提高间作花生光能吸收转化能力和CO₂固定能力。     

铅胁迫下小花南芥与玉米间作对根系分泌物 有机酸的影响

为了揭示Pb胁迫对间作和单作的超累积植物和作物根系分泌低分子有机酸的影响,研究设置400 mg·L?1Pb胁迫,采用水培曝气法试验,以玉米和小花南芥单作为对照处理,研究Pb胁迫下玉米和小花南芥间作对植物根系形态、根系分泌有机酸及Pb吸收的影响。结果表明:与单作相比,间作小花南芥情况下,玉米根系分泌物检测到乳酸;玉米分根条数、根表面积和根密度与单作相比分别增加60%、15%和42%,地下部和地上部干重生物量分别增加108%和75%,玉米地下部Pb含量下降44%;与单作相比,间作玉米条件下,小花南芥根系分泌物检测到乙酸和乳酸,小花南芥根系分泌物量与单作相比增加103%~1 700%,小花南芥地下部和地上部Pb累积量分别比单作增加49%和75%,转运系数增加22%。相关分析结果表明,单作小花南芥只有地上部Pb累积量与草酸显著相关,而间作小花南芥地下部和地上部Pb累积量与草酸、柠檬酸和苹果酸显著相关。研究表明超富集植物小花南芥与玉米间作体系,根系分泌的有机酸改变了Pb在小花南芥和玉米体内的累积特征,促进超累积植物小花南芥累积Pb,减少农作物玉米植株体内Pb含量。Pb胁迫下超累积植物小花南芥与玉米间作是一种可行的修复模式。