人参根际真菌群落多样性及组成的变化

连作障碍导致人参减产减收,影响人参产业的可持续发展。土壤真菌群落参与关键生态过程,其多样性及组成的变化与连作障碍相关。该研究采用高通量测序技术,分析人参根际土壤真菌群落多样性及组成的变化,阐述人参栽培模式对根际微生态的影响,为克服连作障碍提供策略。与森林土壤相比,人参根际土壤微生物多样性增加,且随着种植年限的增加,多样性增加趋势下降;真菌群落Sordariomycetes,Alatospora,Eurotiomycetes,Leotiomycetes,Saccharomycetes,Mucorales,Pezizomycetes的丰度增加。皮尔森相关分析表明,土壤理化指标影响人参根际真菌群落的丰度,pH与Dothideomycetes和Alatospora的丰度显著相关,有效钾含量与Dothideomycetes,Alatospora,Mucorales的丰度显著相关,土壤总氮含量与Sordariomycetes,Mucorales的丰度显著相关。结果表明,施肥是影响人参根际微生态的关键因素之一,优化施肥体系是克服人参连作障碍的有效途径之一。     

人参及西洋参栽培土壤微生物种群遗传多样性的RAPD分析

目的研究不同年生人参、西洋参栽培土壤中微生物种群结构差异。方法采用RAPD技术对采集自吉林省抚松县的18份人参、西洋参根际土和根围土中的微生物种群结构进行遗传多样性分析。结果 栽培年限对根际土及根围土中的微生物种群结构有显著影响;人参和西洋参栽培土壤中的微生物种群结构也存在差异;寄主植物对土壤微生物种群结构的影响表现有根际效应。结论人参或西洋参根系分泌物对土壤微生物的定向选择压力可能是造成土壤微生物种群遗传多样性变化的主要原因之一,人参或西洋参栽培土壤中微生物种群结构变化是导致土壤生态功能紊乱以及连作障碍形成的关键因子。     

不同栽培方式对蒙古黄芪药效品质及土壤微生态的影响

目的 探索科尔沁沙地不同栽培方式对蒙古黄芪土壤理化性质、土壤菌落及其药效品质的影响。方法 以蒙古黄芪为试验材料,在科尔沁沙地设置连作栽培、轮作栽培和仿野生栽培3种不同栽培方式,在测定不同栽培方式土壤理化性质(pH、有机质和全氮)及土壤酶活性基础上,通过高通量测序(16S rRNA)对不同栽培方式下蒙古黄芪根际土壤中微生物群落结构和多样性进行分析。结果 连作栽培蒙古黄芪根际土壤有机质、全氮及土壤酶活性显著降低;连作栽培的蒙古黄芪根际土壤中细菌群落多样性和丰度显著低于轮作栽培和仿野生栽培,轮作栽培蒙古黄芪根际土壤中菌落多样性显著低于仿野生栽培,而轮作栽培蒙古黄芪根际土壤中菌落丰度显著高于仿野生栽培。连作栽培的蒙古黄芪根系黄芪甲苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷和黄芪总多糖含量显著低于轮作栽培和仿野生栽培。结论 科尔沁沙地蒙古黄芪不同栽培方式影响根际土壤理化性质和菌落结构。科尔沁沙地蒙古黄芪连作栽培(连续种植6年)后,根际土壤有机质、全氮及土壤酶活性显著降低,根际土壤中根际菌落的多样性和丰度较低,蒙古黄芪品质低于轮作栽培和仿野生栽培。     

太白贝母根际微生物分布与生物碱含量的相关性

以重庆市巫溪县不同生长年限栽培与野生太白贝母鳞茎及其根际土壤为研究对象,采用常规方法测定根系的菌根侵染率和侵染强度、鳞茎中贝母辛和总生物碱的含量以及相应生长地根际土壤可培养微生物数量、微生物生物量碳含量,探讨了根际土壤微生物数量与太白贝母品质的关系。结果表明:AM真菌均可侵染不同采样点太白贝母根系并形成典型的丛枝-泡囊型菌根,侵染率78.74%～98.68%,侵染强度13.29%～37.06%。太白贝母根际土壤微生物资源丰富,根际土壤可培养微生物数量的分布规律是:细菌数量放线菌数量真菌数量。随着生长年限的增加,根际细菌、放线菌、解无机磷细菌、解有机磷细菌数量及微生物总数量整体上表现为先增加后减少的趋势,而解钾细菌整体上呈现递减趋势,真菌整体上呈现递增趋势,土壤微生物区系由高肥力的"细菌型"向低肥力的"真菌型"过渡。贝母辛和总生物碱质量分数整体上呈现出随着生长年限先增加后减小的趋势,与其根际土壤可培养微生物细菌、放线菌的变化趋势一致,即生长年限对太白贝母地的土壤质量及药材品质均有不同程度的影响。由此可见,随着太白贝母生长年限的增加,根际土壤的微生物群落多样性降低,进而引发太白贝母连作障碍,导致太白贝母药用品质下降。     

不同栽培模式对人参根际土壤微生物多样性的影响研究

目的以不同栽培模式下的人参根际土壤为研究对象,分析红松下种植人参、农田土壤种植下的人参根际土壤微生物菌群落多样性及群落功能特征的变化,探讨环境土壤微生物对林下人参、大棚人参生长的影响。方法采用第三代测序技术,对不同种植模式人参根际土壤中的优势菌群和差异微生物进行分析。结果在林下参根际土壤中检测到α-变形杆菌-13-2-20CM-2-64-7、慢生根瘤菌属的erythrophlei、SP-URHD0069、Lablabi、硝化螺旋菌SCGC-AG-212-E16、放线菌-13-1-2CM-4-69-9为优势菌种,这些固氮菌在加强了林下人参的养分吸收,在增加森林碳汇方面起到积极作用,同时增强了林下人参的抗逆性。相同年限的大棚人参根际土壤中检测出单胞菌、荧光假单胞菌、诺卡氏菌-SP-lS0805N、诺卡氏菌terrae、γ-变形杆菌-13-2-20CM-66-19显著增多,其中氨化细菌,纤维素分解菌、硝化菌丰度较高,这与种植方式比如施肥,翻耕、农药使用有密切联系。结论不同的栽培模式影响着人参根际土壤微生物菌群落多样性,及菌群功能特征。为后期人参绿色种植提供理论依据,为人参农林复合经营的可持续发展提供参考。     

秦艽地上和地下生物量与其根际微生物群落结构关系的研究

目的 研究秦艽Gentiana macrophylla地上和地下生物量与其根际微生物群落结构关系.方法 采用平板培养法测定秦艽根际微生物群落组成.结果 人工栽培秦艽根际细菌、氨化细菌和固氮菌数量均显著高于野生种类;野生和人工栽培秦艽根际细菌、氨化细菌和固氮菌数量在高海拔样点最高;人工栽培秦艽地上和地下生物量均显著高于野生种类;秦艽生物量与根际细菌、氨化细菌和固氮菌数量呈正相关.结论 秦艽人工栽培应充分满足其生态要求,尽量在秦艽适宜生长的高海拔低温山区栽培;合理供给氮肥,接种合适的菌肥并增加其土壤微生物总数量可提高秦艽的产量.     

不同栽培年限人参根区土壤养分 酶活性及微生物量的变化

目的 阐释不同栽种年限人参根区土壤养分、酶活性及微生物量的变化情况及其相互关系。方法 参照行业标准测定土壤养分含量,采用比色法测定土壤酶活性、平板稀释计数法测定土壤微生物量。结果 随栽培年限不断增加,人参（2年生除外）根区土壤真菌、细菌、放线菌量及丰富度均呈逐年降低趋势,土壤碱解氮含量和过氧化氢酶活性呈先升高后降低再升高趋势,土壤有效磷含量、纤维素酶以及蔗糖酶活性呈先升高后降低趋势,土壤脲酶活性呈先降低后升高趋势,土壤速效钾含量和酸性磷酸酶活性呈逐年升高趋势,其他土壤养分因子呈不同程度降低趋势。分析发现,相关系数（r）≥0.2的数据占全部数据的80.88%。结论 土壤微生物、矿质元素及酶活性等土壤因子具有明显的相关性,人参栽培过程中土壤微生态失衡及病原物生物量增加是人参连作障碍形成的主要原因之一。     

不同茬口对当归根际微生物数量和产量的影响

目的 研究当归正茬、迎茬、重茬和三茬4个不同茬口对根际土壤主要微生物类群、产量及麻口病出成率的影响.方法 对不同茬口根际土壤采用稀释平板法进行微生物培养,细菌用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基,真菌用马丁氏培养基,放线菌用改良高氏1号培养基.结果 迎茬、重茬和三茬根际土壤中的细菌数量分别比正茬降低了15.76%、30.67%和34.24%,真菌分别比正茬增加了24.73%、119.28%和135.77%,微生物多样性指数分别比正茬降低了47.90%、78.84%和80.63%,当归总产量分别比正茬下降了10.59%、29.52%和57.85%,麻口病出成率分别是正茬的1.37、2.52和4.12倍.结论 随着连作年限增加,土壤可培养微生物总数减少,其中细菌和放线菌数量减少,真菌数量明显增加,对连作表现出较高的敏感性,微生物多样性指数明显减小,当归一等归出成率和总产量明显下降,而三等及等外当归出成率及麻口病出成率显著增加.     

基于病虫害综合防治的人参连作障碍消减策略

连作障碍制约参地资源,严重威胁人参产业的可持续发展。栽培地土壤理化性状劣变、化感物质累积、农残及重金属增加、养分失衡、根际微生态系统失调和土传病害增加等是导致人参连作障碍的重要因子,其中病虫害是关键因素之一。人参栽培过程中病虫害种类较多,已报道的病害有40多种,连作参地土传病虫害尤为严重。该文综述近年来人参栽培中主要病虫害及其防治途径,试图从病虫害防治方面提出人参连作障碍的消减策略,为人参连作问题的解决提供参考。     

基于土壤碳循环的丹参连作障碍机制研究

目的:通过测定丹参连作土壤呼吸速率,揭示丹参连作土壤碳循环变化规律,为解决丹参连作障碍提供新思路。方法:采用土壤碳通量测量系统测定丹参不同连作年限地块土壤呼吸速率和土壤温湿度,分别考察丹参连作与土壤呼吸及土壤温度、湿度的相关性。结果:丹参土壤呼吸速率随种植时间增加而降低,不同连作年限地块的土壤温度差异无统计学意义,但各地块间土壤湿度存在显著差异。结论:丹参连作使根际微生态系统土壤呼吸减弱,对土壤碳循环过程具有抑制作用。     

Influence of Panax ginseng Continuous Cropping on Metabolic Function of Soil Microbial Communities

Objective To investigate the influence of Panax ginseng continuous cropping on the carbon substrate metabolic activity of microbes in soils sampled from Dafang,Huangni,and Wulidi in Jilin Province,China.Methods Soil metabolisms of soil communities were characterized by community level physiological profiles using BIOLOGTM EcoPlate.Results Soils sampled from the three sites were analyzed and their metabolic activities were compared.Principal component analysis explored the significant variance in metabolic function of microbial communities in soils,though the Shannon index and the evenness index of them were similar.Futhermore,two principal components(PC1 and PC2),which contributed 67.83% and 10.78% of total variance,were extracted respectively.And also,substrates significantly correlated with PC1 and PC2 at the three sampling sites were identified.Conclusion Characteristic of soil is the primary factor influencing microbial communities,and P.ginseng continuous cropping has significant influence on microbial community.Though soil samples show similar microbial metabolic profiles,microbial communities in rhizosphere soil are changed obviously during the cultivation of P.ginseng,which would finally result in the unbalance of microbial community.Phytopathogens would gradually be the predominants in rhizosphere soil and make P.ginseng sick.     

半夏连作对根际土壤微生物群落的影响研究

目的 探明半夏Pinellia ternate连作对根际土壤微生物群落的影响规律,以指导半夏连续高产栽培.方法 采用PacBio Sequel测序手段对正茬(CK)、连作一茬(A)、二茬(B)和三茬(C)半夏不同生长时期根际土壤微生物进行测序,对比分析其微生物群落结构和多样性差异.结果 随着连茬次数的增加,潜在致病细菌...     

综合改良对农田栽参土壤微生态环境的改善研究

该文研究综合改良措施对农田栽参土壤微生态环境的影响,建立农田土壤改良的标准流程,以保证农田栽参的顺利开展。研究采用土壤消毒、绿肥回田和施肥改土相结合处理传统农田,通过观测土壤的理化性状、细菌群落多样性及人参生长指标等因素,发现综合改良措施可显著增加0~30 cm土层有机质含量,降低土壤容重,增加0~20 cm土壤营养元素含量,改变土壤细菌群落的多样性及组成,提高农田参苗存苗率,促进了人参生长。该研究表明土壤消毒、绿肥回田结合施肥改土的综合措施可有效改善农田土壤微生态环境,为农田栽参顺利开展提供参考。     

三七连作的根际、根内微生物变化与生态学研究进展

三七是我国特有的中药材,主产于云南大部和广西部分地区,而连作障碍是制约三七产量和品质提升的重要瓶颈。三七根际微生物及根内共生微生物的动态变化是三七连作障碍的重要诱因,也是目前的研究热点。对三七连作过程中根际土壤微生物、根内共生微生物的动态变化研究进展进行综述,特别是连作障碍中致病微生物的研究进展进行综合分析,并总结了相关生态学的研究现状;提出了2种研究三七连作障碍土壤微生物的方法:(1)可培养与免培养方法相结合对三七连作障碍过程中微生物动态变化进行研究;(2)针对重要致病微生物种进行实时定量跟踪。旨在为尽快削减三七连作障碍提供理论依据。     

根际分泌物介导土壤微生物协同致害连作药用植物的分析与探讨

连作障碍是药用植物栽培过程中的瓶颈，严重影响药材的品质与产量。对于连作障碍的形成机制从20世纪70年代的土壤理化性质和化感作用逐渐深入到目前的根际微环境变化及植物响应机制研究。该文结合领域内研究及作者所在团队的相关工作与思考，系统分析了连作条件下药用植物根际分泌物介导土壤微生物群落重构的机制，即根际分泌物通过提供微生物生长所摄取的碳源和能量，作为诱导剂或驱避剂等信号物质刺激、诱导微生物生长或转移，改变根际土壤酸度等理化性质影响根际微生物群落重塑；全面探讨了根际分泌物与土壤微生物协同致害连作药用植物的方式和途径，即根际分泌物介导病原微生物侵染根际并增加下茬植物的易感性、抑制宿主植物防御并保障病原菌抢占优势生态位，二者协同互作导致根际病原菌释放更多真菌毒素等致病因子、根际化感物质的毒性增强及土壤理化性质劣变；总结了根际分泌物与土壤微生物的互作在连作障碍形成过程中的重要作用，以期为揭示药用植物连作障碍的形成机制提供新的研究思路，为连作障碍的克服与消减提供理论支撑。     

不同茬口对当归根际土壤酶活性及其产量和品质的影响

目的研究当归正茬、迎茬、连茬对根际土壤主要酶活性和产量品质的影响。方法采用比色法测定不同茬口当归根际土壤中脲酶、磷酸酶、多酚氧化酶活性,采用高锰酸钾滴定法测定过氧化氢酶活性。结果苗期和收获期连茬土壤中的脲酶和磷酸酶活性显著低于正茬,脲酶活性分别降低16.53%和37.17%,中性磷酸酶活性分别降低28.01%和30.69%;多酚氧化酶活性在整个生育期均是连茬显著高于正茬,苗期、根膨大期和收获期分别比正茬增加15.10%、83.67%、38.53%。连茬当归产量、挥发油和浸出物量均显著低于正茬,分别比正茬下降49.00%、25.26%、12.58%。结论连茬栽培中当归产量、挥发油和浸出物量显著低于正茬;连茬栽培当归根际土壤脲酶和磷酸酶活性显著降低,而过氧化氢酶和多酚氧化酶活性呈升高趋势。