论文部分内容阅读
长期困扰我国农业生产的连作障碍问题,在中药材栽培生产中表现尤为严重。药用植物(地黄、太子参)连作均导致块根无法正常膨大,造成产量、品质严重下降,甚至造成绝收,这严重制约了我国中药资源的可持续发展与利用。因此,探究药用植物连作障碍发生的机理和寻求克服或缓解措施已成为亟待解决的科学问题。通过对不同药用植物的研究,均发现连作并不会造成土壤大量元素和微量元素匮乏或失调,也发现化感自毒物质如酚酸类物质并不会在土壤中大量持续积累,然而研究发现连作下根际微生物区系发生显著变化,导致病原菌(尖孢镰刀菌、黄曲霉、沙门氏菌等)大量增长,而有益菌(如假单胞菌、芽孢杆菌等)显著下降,造成微生物区系失衡。进一步研究发现,药用植物根系分泌物对根际微生物区系具有选择性抑制或者促进的生态效应,同时不同微生物之间还存在复杂的网络关系,研究发现模拟药用植物根际各酚酸配比的混合酚酸对有益菌(如假单胞菌、伯克氏菌等)具有抑制作用,而对病原菌(尖孢镰刀菌、沙门氏菌、踝节霉菌等)具有促进作用,同时发现病原菌尖孢镰刀菌产生的有毒代谢产物对短小芽孢杆菌有抑制作用,而对其他病原菌(如沙门氏菌)却有促进作用。可见,由于根系分泌物的介导以及微生物间复杂的网络关系,导致连作土壤微生物区系恶化失衡。因此,本研究进一步以筛选到的病原菌(如尖孢镰刀菌、黄曲霉、踝节霉菌等)为靶标大量筛选有益拮抗菌,并通过现代微生物发酵技术优化配制了一系列的"发福"菌肥并对其连作障碍消减效果进行评价,发现自行研制的"发福"菌肥能够有效修复不健康的连作土壤环境,使连作土壤中的有益菌/病原菌比例显著上升,连作太子参的叶绿素含量、光合速率、根长等指标明显恢复改善,从而提高连作太子参的产量,使其最终产量表现与正茬相当。综上可见,不同药用植物连作均导致根际微生物结构失衡,这与根系分泌物介导密切相关。通过适当的根际调控(如微生物菌肥施用)可以修复改善土壤生态机能,达到有效缓解药用植物的连作障碍的目的。