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药材白术为菊科(Compositae)多年生草本植物白术(Atractylodes macrocephalaKoidz.)的干燥根茎,具有健脾益胃,抗炎除菌,抗击肿瘤等作用,为我国常规大宗药材。白术在长江流域地区广为栽培,以浙江、安徽、江苏、湖南、湖北、四川、重庆等省区栽植规模较大。浙江为其道地产区之一,又以金华磐安所产白术最为出名,自古以来就被列为珍品。白术具有严重的连作障碍问题,栽植过白术的土壤一般经过3~5a才可再栽植,只依靠常规轮作已无法满足市场需求;由于土地资源有限,主产区白术常面临连作,连作之后病害频发,植株死亡率极高,影响主产区白术的可持续发展。至今,白术连作障碍原因尚未明确,农户往往使用大量农药和化肥来改善白术生长状况,但这不仅影响白术药材质量,还会影响当地生态环境。本文对不同种植年限白术根际土壤pH、养分元素及金属等元素、酶活性和微生物区系进行了测定和比较,探究白术连作障碍的潜在原因。同时,通过室内试验及田间小区试验,分析PGPR菌肥unigrow sail canditiane、ATCC39169、E~2001、优倍对连作白术幼苗促生及防治病害的效应,评价各菌肥对白术连作的缓解作用,筛选出对白术连作障碍缓解效果最好的PGPR菌肥。以下为主要研究成果:(1)连作白术根际土壤变化对不同种植年限白术根际土壤的白术根际土壤pH、养分元素及金属等元素、酶活性和微生物区系进行了测定和比较。结果显示:随白术种植年限的增长(0、1及2a),根际土壤pH值显著降低,根际土壤中有机质和全氮含量呈现先升高后下降的趋势,而速效钾含量随种植年限增加而逐渐升高;根际土壤中有效铁、有效铝和交换性锰含量显著或极显著增加,且较对照分别增加了127.51%、18.38%和106.83%;2年生白术根际土壤过氧化氢酶、脲酶和蛋白酶活性明显低于对照;2年生白术根际土壤中细菌和放线菌数量及微生物总量较1年生白术根际土壤显著下降,真菌数量则显著上升。综合以上研究结果,初步认为土壤酸化严重、金属离子大量积累、主要酶活性失调以及微生物区系改变可能是白术连作障碍的潜在原因。(2) PGPR菌肥室内抑菌效果及促生能力检测于实验室分离不同PGPR菌肥中优势单一菌株,测定不同PGPR菌株对白术根茎腐烂病病原菌Fusarium oxysporum和白绢病病原菌Sclerotium rolfsii的拮抗能力,结果发现除了ATCC39169只对白术病原菌F.oxysporum有抑制性,对病原菌S.rolfsii无拮抗能力,其他PGPR菌株对F.oxysporum和S.rolfsii皆有拮抗作用,抑菌能力排名为优倍>E~2001>unigrow sail canditiane> ATCC39169;测定各菌株产生植物生长素类物质IAA的能力,产IAA能力排名为ATCC39169>优倍>unigrow sail canditiane> E~2001。(3) PGPR菌肥对连作白术生长生理特性及防治病害的影响4种菌肥均能促进连作白术幼苗苗高、地径、鲜重、干重的增长,能增加净光合速率和叶绿素含量,且能提升POD酶活性、降低丙二醛含量,同时还能增强根系活力,但这种效果随着连作时间的延长而逐渐减弱,处理组各促生评价指标与对照组各指标之间的差距越来越小。4种菌肥对连作白术作用效果差异很大,ATCC39169对白术幼苗连作前期的促生效果最好,但连作后期促生作用明显减弱,菌肥unigrow sail canditiane和优倍对连作白术的促生效果变化趋势相似,连作前期促生效果明显高于连作后期,但与其他处理相比,这种下降作用更为缓慢,尤其在幼苗生长后期,优倍处理后的幼苗生长趋势好于其他处理。E~2001的促生效果不如ATCC39169、unigrow sail canditiane和优倍。