广东农业科学  2021, Vol. 48 Issue (12): 162-173   DOI: 10.16768/j.issn.1004-874X.2021.12.018.
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文章信息

引用本文
顾艳, 梅瑜, 徐世强, 孙铭阳, 张闻婷, 周芳, 李静宇, 王继华. 药用植物连作障碍研究进展[J]. 广东农业科学, 2021, 48(12): 162-173.   DOI: 10.16768/j.issn.1004-874X.2021.12.018
GU Yan, MEI Yu, XU Shiqiang, SUN Mingyang, ZHANG Wenting, ZHOU Fang, LI Jingyu, WANG Jihua. Research Progress on Continuous Cropping Obstacles of Medicinal Plants[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2021, 48(12): 162-173.   DOI: 10.16768/j.issn.1004-874X.2021.12.018

基金项目

广东省农业科学院创新基金(202110);广东省农业科学院作物研究所所长基金(201908);广东省农业科学院中青年学科带头人培养项目(R2019PY-JX003);广东省现代农业产业技术体系创新团队项目(2019KJ148)

作者简介

顾艳(1990—),女,博士,助理研究员,研究方向为南药栽培与养分资源综合管理,E-mail:guyan@gdaas.cn
顾艳,博士,助理研究员,植物营养学专业。主要从事华南特色作物(南药)的育种与栽培研究工作。主持广东省农业科学院作物研究所所长基金重点项目、广东省农业科学院创新基金项目,参与国家重点研发计划子课题及多项省市级项目,在国内外学术期刊发表科技论文11篇,参与出版专著1本,获得软件著作权1项.

通讯作者

王继华(1979—),男,博士,研究员,研究方向为南药栽培与遗传育种,E-mail:wangjihua@gdaas.cn.

文章历史

收稿日期:2021-10-31
药用植物连作障碍研究进展
顾艳 , 梅瑜 , 徐世强 , 孙铭阳 , 张闻婷 , 周芳 , 李静宇 , 王继华     
广东省农业科学院作物研究所 / 广东省农作物遗传改良重点实验室 /广东省道地南药资源保护与利用工程中心,广东 广州 510640
摘要:中医是我国特有的传统文化和产业,优质中药材是关系国计民生的战略性资源。近年来随着国内外对中药材需求的日益增长,人工栽培药用植物的种类和面积大幅增加,由于耕地有限、种植条件及道地性等因素的限制,在药用植物集约化种植过程中,普遍存在严重的连作障碍问题,在以块根类入药的药用植物上表现尤为严重。目前连作障碍已经成为制约中药材产量和品质的关键因素,严重阻碍中药材规范化种植和产业化发展。从药用植物连作障碍危害、形成机理以及调控措施的最新研究进展进行总结,指出连作障碍问题主要是植物- 土壤- 微生物三者共同作用的结果,分析了当前药用植物连作障碍形成的3个主要原因,包括土壤养分亏缺和失衡、化感自毒作用以及根际微生态破坏导致土传病害加重。提出了连作障碍的调控措施,包括优良品系选育、土壤灭菌、建立合理的耕种制度、施用微生物菌肥,并对未来研究的方向和重点进行了探讨,以期为克服药用植物连作障碍的栽培管理提供科学参考。
关键词药用植物    连作障碍    化感物质    化感自毒作用    根际土壤微生物    
Research Progress on Continuous Cropping Obstacles of Medicinal Plants
GU Yan , MEI Yu , XU Shiqiang , SUN Mingyang , ZHANG Wenting , ZHOU Fang , LI Jingyu , WANG Jihua     
Crops Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences/Guangdong Key Laboratory of Crops Genetics & Improvement/ Guangdong Engineering & Technology Research Center for Conservation and Utilization of the Genuine Southern Medicinal Resources, Guangzhou 510640, China
Abstract: Traditional Chinese medicine(TCM)is a unique traditional culture and industry in China and excellent Chinese medicinal materials are strategic resources related to people's livelihood. In recent years, with the increasing demand for Chinese medicinal materials at home and abroad, the types and areas of artificially cultivated medicinal plants have increased greatly. Due to the limitations of cultivated land, planting conditions and authenticity, serious continuous cropping obstacles commonly exist in the intensive cultivation of medicinal plants, especially in the medicinal plants with tuberous roots as medicine. At present, continuous cropping obstacle has become the key factor restricting the yield and quality of medicinal materials, and seriously hindered the standardized planting and industrialization development of medicinal materials. In this review, the latest research progresses on the damage, formation mechanism and control measures of continuous cropping obstacles of medicinal plants were summarized and it was pointed out that the continuous cropping obstacle problem was mainly the result of combined effect of plant - soil - microbial. The causes of continuous cropping obstacles of medicinal plants were analyzed, which mainly included three aspects, namely, soil nutrient deficiency and imbalance, allelopathic autotoxicity and the aggravation of soil-borne diseases caused by destruction of rhizosphere microecology. The control measures of continuous cropping obstacles were put forward, including selection of excellent strains, soil sterilization, establishment of reasonable farming system, application of microbial fertilizer. The direction and key points of future research were discussed in order to provide scientific references for the cultivation and management of medicinal plants to overcome continuous cropping obstacles.
Key words: medicinal plant    continuous cropping obstacle    allelochemical    allelopathy autotoxicity    rhizosphere soil microorganism    

中医是我国具有民族特色的传统文化和产业,优质中药材是支撑这一传统产业传承和发展的物质基础,是关系国计民生的战略性资源,大力发展和加快推进中药材产业的现代化发展已经成为国家长期发展规划的一部分[1]。随着我国农业供给侧结构性改革的推进和《中药材产业扶贫行动计划(2017—2020年)》的发布,国家对中药材产业的扶持力度不断增加,中药材产业发展迎来了新机遇。《全国道地药材生产基地建设规划(2018—2025年)》指出,要加强道地药材资源保护和生产管理,建立道地药材标准化生产体系,全面加强道地药材质量管理,实现绿色防控全覆盖。我国地域辽阔、地形复杂多样,气候环境多变,适合多种药材生长,是世界中药资源最丰富的国家之一。目前我国常用中药材600多种,其中300多种已经实现人工栽培,大规模种植品种约有100种,种植面积超过220万hm2,目前已初步形成一批道地药材优势产区,中药产业规模已逾7 800亿元[2-3]。由于近年来随着国内外对中药材需求的日益增长,人工栽培药用植物的种类和面积大幅增加,但受耕地、种植条件及道地性等因素的限制,在药用植物集约化种植过程中,普遍存在严重的连作障碍问题。药用植物连作会出现植株生长发育不良、病虫害加重、产量和品质下降等问题,尤其对以块根块茎入药的药用植物尤为严重[4]。研究表明,约70% 的块根类中药材(如丹参、地黄、人参、半夏、三七等) 均存在严重的连作障碍问题[5],连作三七发病率达90% 以上,一般认为种植过三七的土壤需连续种植玉米、旱稻等其他作物10年以上才能再次种植三七[6-9]。由于对连作障碍的作用机理和影响因素缺乏科学认识,大部分种植户为提高产量和减少病害而盲目加大肥料和农药的使用,导致农业生产成本增加、农药残留超标、药材品质变劣,农田生态系统进入恶化循环,严重阻碍中药材规范化种植和产业化发展,降低药农种植积极性和区域经济发展[10]。鉴于此,本文主要综述了药用植物连作障碍的危害、形成机制以及调控策略,以期为药用植物连作障碍的消减和规范化种植提供思路。

1 药用植物连作障碍的危害 1.1 影响药用植物生长发育,降低药材产量

药用植物连作后,土壤环境逐渐变得不适宜作物生长,土传病害加剧,植株长势变弱易患病,生长发育受到抑制,导致药材产量下降甚至出现绝收现象。药用植物连作障碍现象最常见于块茎类药材,如人参、太子参、地黄、白术、半夏等。人参和西洋参地种植后要30年以上才能再次种植,若连作种植人参则70% 以上人参须根出现脱落、烧须现象。三七连作后,其种子发芽率明显降低,成苗率以及株高显著下降,产量大幅减少[11]。随着连作年限的增加,白术的株高、茎粗、分枝数,包括其根系的根长、直径、体积均显著降低,导致其生长受到抑制,产量严重下降[12]。连作影响了药用植物的生理活性,从而影响作物的生长发育。连作半夏的叶片中叶绿素的质量分数以及各种保护酶(如超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶)活性均下降,在生长后期连作半夏的株高、块茎直径、地上部分和地下部分的生物量均显著降低,导致产量、品质下降[13]。连作地黄在整个生育周期,叶片中叶绿素含量、光合特性以及根系活力均处于较低水平,产量显著降低[14]。随着栽培年限的提高,广藿香的株高、叶面积、根系活力以及根茎叶中过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶均受到一定程度的抑制[15]

1.2 影响药用植物次生代谢过程,降低药材品质

连作障碍不仅会降低药材产量,还会影响药材品质。连作导致次生代谢产物合成减少,药材中有效成分含量显著降低,品质下降,甚至出现不符合药典标准、临床疗效变差的情况[16]。白术连作1~2年的水分含量以及连作3年的灰分含量均未达到《中华人民共和国药典》标准,其白术内酯Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均显著降低,品质下降[12]。连作半夏的块茎后期加工时会出现腐烂和折干率低下的现象,其块茎粉末中有效成分浸出物的质量分数低于0.9%,有机物质量分数低于0.25%,低于《中华人民共和国药典》标准[17]。连作对白花丹参生长和品质的最大影响期为第2年,连作2年后的白花丹参地下部鲜重和干重均显著降低,其脂溶性成分二氢丹参酮、隐丹参酮、丹参酮Ⅱ、小丹参新酮均不同程度下降,水溶性成分丹酚酸B和迷迭香酸含量下降超过60%[18]。穿心莲的连作障碍主要表现为活性成分降低,研究表明,连作1~2年的穿心莲中穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯含量均显著降低[19]。广藿香连作后,其有效成分百秋李醇的含量明显下降[20]

1.3 影响土地资源利用,破坏生态环境

药用植物在生长过程中会产生很多次生代谢物,某些物质会进入土壤,随着连作年限延长,土壤中的某类物质逐渐累积,达到一定浓度会严重影响植物生长。某些药用植物连作障碍非常严重,栽种一茬后几年甚至几十年都不能再种植,降低复种指数,土地资源得不到有效利用而浪费。由于连作会导致作物病虫害加剧和产量降低,农民盲目使用化肥和农药会造成土壤农药残留。为获得质量好、产量高的药材,药农盲目更换种植地点,扩大种植面积,转移传统种植区,有可能破坏原有的自然生态,导致该区域内环境的生物多样性遭到严重破坏。

2 药用植物连作障碍的形成机理

连作障碍的发生原因非常复杂,是“植物- 土壤- 微生物”3个系统内共同作用的结果,发生原因主要包括土壤养分亏缺和失衡、化感自毒作用以及根际微生态破坏导致土传病害加重[20]

2.1 土壤养分亏缺和失衡

药用植物对矿质元素以及微量元素的吸收具有选择性,某一类作物吸收土壤养分特别是微量元素的种类和比例具有特定规律[12]。药用植物连作会造成土壤中某些元素亏缺,养分平衡被打破,影响作物的生长发育[22-23]。三七连作3年后,土壤中镁、铜、钙含量减少,而铁、锰、钠含量却发生富集,营养元素比例失调,显著影响三七的品质[24]。白术随着连作年限的增加,其根际土壤中有机质、全氮、有效磷、速效钾等大量元素含量差异不大,但是微量元素如有效铁和铝以及交换性锰等含量显著增加[25-26]。药用植物连作引起某些养分偏耗,会导致土壤团粒结构和孔隙性被破坏,土壤板结,透气性差,物理性状恶化等。研究表明,人参随着种植年限的增加,土壤中物理性黏粒(粒径<0.01 mm)增加,土壤非活性空隙比例降低,土壤团粒结构被破坏,导致土壤板结,透水性透气性变差,严重影响人参的生长和品质[27]。长期单一种植某一类药用植物,根系分泌物中的化学物质在根际土壤中大量累积,会发生元素间的拮抗作用,进而使土壤酸碱度失去平衡,土壤pH降低,酸化现象加重[25]。作物连作条件下还会影响土壤酶活性,进而影响药用植物的生长发育[28]。研究表明,连续种植三七3年的土壤中,其蛋白酶、蔗糖酶、磷酸酶、过氧化氢酶以及脲酶活性与未种植过三七的土壤相比显著降低[29]。玄参连作严重影响玄参生长,造成死苗和烂根现象,根际土壤中多酚氧化酶和酸性磷酸酶的活性显著降低,这可能是影响玄参产生连作障碍的关键性酶[30]

2.2 化感自毒作用

在植物生长过程中,植物的根、茎、叶等部位的化学物质通过挥发、淋溶、枯枝腐解以及根系分泌等方式进入土壤及周围环境中,其中某些物质会影响作物的生长发育,被称为化感物质。化感自毒作用是指化感物质抑制同种植物生长发育的现象,其广泛存在于自然界中,一直被认为是导致药用植物连作障碍的主要因素之一[31]。研究表明,半夏产生的有机酸类、酚类等化感物质有强烈的自毒作用,能显著抑制半夏种芽萌发和幼苗生长,这可能是半夏连作地出苗率低、倒苗严重的原因之一[32-33]。百合植株各器官产生的酯类、酚类等次生代谢物在土壤中积累而产生的自毒作用是导致其连作障碍的重要原因[34]。近年来,多种化感物质从不同植物的根际被分离和鉴定,主要包括有机酸、酚酸、萜类化合物、黄酮类化合物等[35-37]。前人研究主要集中在粮食作物和园艺作物上,随着中药材产业的发展,药用植物化感物质及其自毒作用的研究逐渐受到重视并取得一些进展。研究表明,常见块根类药材如地黄、三七、半夏、白术、人参中的化感物质主要包含酚酸类、有机酸类、帖类、生物碱类、皂苷等[38-44]。药用植物化感物质存在于植株根、茎、叶各个部位以及根际土壤中,对种子萌发和幼苗生长有较强烈的抑制作用。广藿香连作土壤显著影响广藿香扦插苗不定根的形成和生长,根系活力和生长速率都受到不同程度抑制[45]。藿香根际土壤水浸液和植株根、茎、叶的水浸提液对其种子萌发和幼苗生长均表现出显著抑制作用,且有较强的浓度效应,其化感自毒作用表现为叶>根>茎[46]。相同浓度下,白术的自毒作用表现为茎叶高于根水浸提液;相同部位条件下,幼苗期自毒作用显著高于孕蕾期和结实期;白术水浸提液自毒作用的浓度效应显著,整体表现为低浓度促进、高浓度抑制,在头花蓼中也呈现类似规律[34, 47]。药用植物的化感自毒作用与连作年限也有关,随着种植年限的增加,其根系分泌物皂苷对三七出苗率、成活率以及幼苗生长的抑制作用越强[42]。以上研究均表明,化感物质的持续累积而产生的自毒作用是药用植物连作障碍发生的重要因素,化感自毒作用的强度与植株部位、种类和浓度以及所处的生育期均有密切联系。

2.3 根际微生态破坏及土传病害加重

药用植物在生长过程中,根系会分泌大量有机物质,包括有机酸类、酚酸类、脂肪酸类、氨基酸类、糖类、蛋白质等。根系分泌物为土壤根际微生物提供大量的营养物质,在调控根际微生态系统结构与功能方面发挥重要作用,介导植物- 土壤- 微生物之间的相互作用[48]。随着分子生物学技术的不断发展,荧光定量和高通量测序等技术逐渐运用到土壤微生物分析中,进一步揭示在连作条件下作物根际土壤的多样性和群落结构的变化。大量研究结果表明,连作显著改变了药用植物根际微生物多样性和群落结构,随着连作年限的增加,有益微生物量逐渐减少,而有害微生物则逐渐增加,导致根际土壤中微生物类型从“细菌型”转向“真菌型”。土壤中真菌/ 细菌比值越高,真菌数量越多,土壤的生态系统越不稳定,易被病害感染,是地力衰竭的标志[24]。研究表明,半夏连作土壤中真菌数量显著高于轮作土壤,而细菌和放线菌数量显著低于轮作土壤,连作后土壤中真菌成为优势种群[17, 49]。在太子参的连作地块上也表现出相同规律,并且随着连作年限的增加,太子参根腐病的发病率和病情指数逐渐增高,与土壤中真菌数量成正相关[50]

块根类药用植物(如人参、地黄、三七、半夏等大宗药材)在种植过程中连作障碍严重,在连作土壤中镰刀菌属(Fusarium)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)、腐霉菌(Pythium)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)等有害病菌大量增殖,尤其尖孢镰刀菌的致病性最广泛[51-54]。研究发现,在地黄连作的根际土壤细菌数量减少,真菌数量增加,随着连作年限延长,根际土壤中土传病菌镰刀菌属和丝核菌属的含量均增加,芽孢杆菌属(Bacillus)和假单胞菌属(Pseudomonas) 等有益菌属含量下降[55-56]。三七连作中根腐病为其主要病害,研究发现,有根腐病的三七根内和根际的假单胞属细菌多样性显著增加,推断假单胞菌属(Pseudomonas W. migula) 是根腐病的主要致病菌[57]。采用DGGE和qRT-PCR技术对连作太子参根际土壤菌群进行分析,发现随着连作年限的增加,有害病原菌致病尖孢镰刀菌、肠杆菌(Kosakonia sacchari)和踝节霉菌(Talaromyces helicus)的丰度都有所上升,而有益菌包括假单胞菌属、伯克氏菌属(Burkholderia) 和短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)在连作土壤中逐年减少[58]。Wu等[59-60]采用高通量测序技术对不同连作年限的太子参根际土壤进行测序分析,结果显示有害病原真菌镰刀菌属和踝节菌属(Talaromyces)的丰度呈现上升趋势,有益菌如假单胞菌目(Pseudomonadales)、伯克氏菌目(Burkholderiales)和链霉菌目(Streptomycetales) 青霉菌属(Penicillium)的丰度降低,同时土壤中动物区系的群落结构也发生变化,植物寄生虫、植物病原体和寄生虫的相对丰度增加,杂食动物的相对丰度显著降低[61]。在药用植物的连作根际土壤中,植物根系分泌物介导植物和微生物之间的互作,根系分泌物改变根际土壤的微生态环境,造成植物根际土壤中致病菌增多、有益菌群逐渐减少,从而导致土传病害加重,成为药用植物连作障碍的重要原因。

3 药用植物连作障碍的调控措施 3.1 选育抗病品种

不同药用植物对连作障碍的耐受程度不同,同一品种内单株之间对病害的抗性也有差异。抗性品种受病害或其他逆境的危害较非抗性品种轻,而且这种抗性是可遗传的生物学特性。因此,可以利用植物的抗性特征,选育抗病害、抗重茬的优质高产品种。据报道,云南省大理州南涧县无量山上有一个海拔1 860 m的山地三七种植园,已连续种植10余年,且不施农药和化肥,该三七种植园没有发生严重病害,也未发现明显的连作障碍,并且三七质量优良[62]。以优良种源作为研究对象,探究药用植物耐连作的分子机制,则可以通过品系繁育和定向培育技术,不断强化抗连作、抗病害的优良性状,从而从种源上解决连作障碍问题。此外,品种选育能够促进药用植物的进化,对生产实际有重要意义,但采用该方法较困难。

3.2 建立合理的耕作制度

许多研究表明,农业生态系统内部功能可以通过系统内部动植物和微生物栽培多样性水平来调节,可利用农业生物多样性来改善土壤、抑制病虫害暴发。同一作物不同品种或不同作物间进行混作或者间作,可以使寄主和有害生物多样化,任何一种有害生物都不能达到大规模流行,从而有效控制病虫害[63],同时多种作物栽培所产生的多样性根系分泌物可修复由单一化种植导致的微生物群落结构破坏和恶化的根际生态系统。轮作、间作、套作是避免连作障碍发生的传统而有效的农业种植模式,可以有效提高农业生态系统多样性、改善植物对养分的吸收平衡、稳定土壤微生物的生态环境。研究发现,将中药材苍术(Atractylodes lancea)与花生间作,苍术根系分泌物能够有效抑制土壤中尖孢镰刀菌的生长,有效减少连作花生的土传病害并增加花生产量[64]。桔梗(Platycodon grandiflorus) 和大葱(Allium fistulosum)间作能有效增加桔梗根系分泌物总含量,使根际土壤中放线菌门(Actinobacteria)、硝化螺旋菌(Nitrospirae)、拟杆菌(Bacteroides)、假单胞菌(Pseudomonas)等有益菌丰度增加,有效缓解桔梗的连作障碍,提高产量和品质[65]。药用植物和粮食作物轮作也是克服连作障碍的重要途径,白术与玉米轮作可减少病虫害发生,显著提高白术苗的存活率、株高、冠幅和单株根茎鲜重,从而提高产量[66]。南方药用植物与水稻轮作也是常见的种植模式,在水稻种植期间,土壤处于强还原状态,可以有效抑制有害病菌的生长,同时灌水排干过程可有效减少化感自毒物质在土壤中的残留,恢复土壤健康生态。作物多样性种植有助于增加根系分泌物的种类和含量,提高根际微生物多样性,改善植物根际微生态环境,减少植物病害。可见,通过建立合理的间作、套作、轮作制度,可以修复土壤微生物失衡和不健康的土壤环境,是一种有效控制连作障碍的新策略。

3.3 土壤灭菌

药用植物连作后,土壤中存在大量病原性细菌、真菌和病毒等有害微生物。土壤灭菌就是通过一定技术手段阻止病原微生物进一步繁殖或直接将其杀死,从而达到缓解连作障碍的目的。化学方法主要采用甲醛、氯化苦、硫磺粉等消毒剂进行熏蒸,或者通过施入多菌灵、棉龙、1, 3- 二氯丙烯、黄腐酸钾、甲基碘、异硫氰酸甲酯、异硫氰酸烯丙酯、环氧丙烷、威百亩、二氧化硫、叠氮化钠、硫酰氟、石灰氮等土壤消毒剂[67]。对三七连作土壤进行氯化熏蒸处理可显著提高三七苗存活率、株高和鲜重,既可改善其根际微环境,又能保证三七质量,是防治三七连作障碍的较好方法[68]。王峰等[69]研究发现,用氯化苦消毒三七连作土壤后,致病菌假单胞菌属和鞘脂单胞菌属相对丰度下降,而伯克氏均属、节杆菌属等有益菌相对丰度增加,且对下茬轮作烤烟的生长也有改善。强还原土壤灭菌是指通过施用易分解的有机物料、覆膜或者灌溉阻止空气进入,为土壤创造一个强还原状况,从而达到杀灭有害病菌的效果,是一种环境友好的土壤改良技术[70]。该技术最早是由日本科学家在研究水稻可持续种植时提出的,该法能杀灭土传病原菌,对真菌和细菌类病原菌的杀菌率可达90% 以上,此外还能有效抑制杂草生长,提高土壤有机质含量,改善土壤理化性状[70-71]。李云龙等[72]使用该方法显著消减连作三七土壤中的连作障碍因子,提高幼苗存活率,降低发病率。地黄连作土壤经过强还原后,胃瘤球菌属和肠球菌属等厌氧异养型细菌相对丰度显著提高,形成富含Fe2+和有机酸等抑制病原菌的土壤环境,强还原处理显著提高了连作地黄的存活率和产量[73]。该方法在实际应用中受到成本、可操作性等因素的影响,因此推广受到一定限制,还有待进一步改良。物理方法主要有高温闷棚、蒸汽消毒、太阳能消毒和深翻土壤等[67]。对连续种植太子参15年和8年的土壤进行热处理,太子参产量最高分别增长545.16% 和139.29%。连作土壤经60 ℃处理6 h,或在较高温度(90 ℃或120 ℃)下处理3 h即能显著增产,土壤热处理可能是通过抑制连作土壤中的有害微生物而缓解太子参的连作障碍,提高太子参产量[74]。物理方法相比化学方法更加绿色环保,不会污染环境。

3.4 施用微生物菌肥

微生物菌肥是指以致病因子为靶标筛选高效促生防病抗逆有益微生物菌株,并将其制备成菌剂、添加到有机物料中进行发酵而形成的一种有机肥料[67],除具有一般肥料功能外,还具有生物防治作用。微生物菌肥能改善土壤环境,增强土壤中有益微生物数量,抑制土传病害菌群,从而促进植物生长发育[75]。目前,功能微生物菌剂主要包括芽孢杆菌属、假单胞菌属、木霉属等。已有研究表明,包含芽孢杆菌和木霉菌的生物菌肥在一定程度上改变土壤环境,使具有抗真菌活性的有益微生物相对丰度增加,改变环境中微生物的群落结构,从而有效抑制土传致病菌[76]。从白术根际土壤中分离出的芽孢杆菌、木霉菌、链霉菌均可以提高白术出苗率,有效防治白术根腐病[77]。在人参连作土壤中加入微生物菌剂,其土壤微生物群落结构和功能多样性朝着正茬的根际微生态方向逐渐变化[78]。含有芽孢杆菌和假单胞菌的当归专用生物菌肥能显著促进当归根的生长,提高土壤微生物数量和土壤中脲酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶的活性,对当归的促生和增产效果显著[79]。添加不同微生物菌肥对连作土壤的改良效果不同,但是均能提高土壤微生物多样性,改善土壤微生态环境,说明有针对性地改变土壤有益菌群、提高土壤微生物多样性能有效缓解太子参连作障碍,提高其产量和品质[80]。微生物菌剂是一种改良土壤的有效方式,但是目前菌剂的稳定性、有效定植以及安全性等问题仍然制约微生物菌肥的发展和推广,还需要进一步研究和改良,同时可结合滴灌、喷灌、拌种等不同施肥方式配合对应的农艺措施帮助促生菌在根际定殖生长,以达到稳定的促生效果,但田间效果还需进一步验证。

4 展望

随着我国中药材需求日益增加,药用植物规模化和集约化种植面积不断扩大,其连作障碍问题也逐渐凸显,在兼顾产量的同时对中药材的品质要求也在不断提高,新的需求和形势对药用植物的种植提出更高要求,目前迫切需要开展中药材绿色高效种植技术规程和标准制定。集约化的农业生产方式不可避免地带来严重的连作障碍问题,尽管目前针对药用植物的连作障碍问题已作了大量研究,取得许多成果,但是与其他作物相比仍较滞后,且研究偏向于传统大宗药材,如人参、地黄、太子参、半夏、白术等块根块茎类药材,但连作障碍现象在药用植物中非常普遍,亟需加强其他类型药用植物的连作障碍研究。药用植物连作障碍是由植物- 土壤- 微生物三者共同作用引起的,根际是三者物质、能量和信息交换的场所,对植物的生长发育起决定性作用,但是三者之间的内在影响机制以及互作效应不太清楚,整体研究还不够深入和系统,因此目前仍无法从根本上解决问题,仅能在某种程度上得到缓解。由此可见,对根际的研究将是未来研究的热点和难点,是解决连作障碍问题的关键所在。在调控策略的研究中,大多研究都是从单一因素进行分析,存在较大局限性,实际生产中连作障碍因子非常复杂,且各因素间也存在互作,应加强从多角度、多手段同时实施来进行研究。此外,药用植物与其他作物相比较,除关注产量外,还要更加注重内在有效成分的含量(即药效品质),因此对栽培技术的要求更加严格。药用植物的生长特性与所在生长区域特征有关,可能导致的连作障碍原因也不尽相同,需要有针对性地对不同因素主导的药用植物连作障碍采取相应措施。此外,连作障碍的缓解应综合多种措施,包括种植模式的选择,如土壤消毒、施用微生物肥料等,同时需要配套田间水肥管理等农艺措施,未来应针对不同药用植物连作障碍现象逐步形成标准化、规范化的种植技术方案。

参考文献(References):
[1]
王继华, 蔡时可, 杨少海. 广东省中草药种植业现状与发展趋势[J]. 广东农业科学, 2019, 46(8): 14-21. DOI:10.16768/j.issn.1004-874X.2019.08.003
WANG J H, CAI S K, YANG S H. Status and development tendency of chinese herbal medicine planting in Guangdong province[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2019, 46(8): 14-21. DOI:10.16768/j.issn.1004-874X.2019.08.003
[2]
李芮. 三部委联合印发《全国道地药材生产基地建设规划(2018- 2025年)》[J]. 中医药管理杂志, 2018, 26(24): 220. DOI:10.16690/j.cnki.1007-9203.2018.24.084
LI R. The construction and planning of the production base of Chinese medicinal materials in the whole country(2018–2025)issued by the three ministries and commissions[J]. Journal of Traditional Chinese Medicine Management, 2018, 26(24): 220. DOI:10.16690/j.cnki.1007-9203.2018.24.084
[3]
雷振宏. 中药材保护与绿色发展[J]. 现代农业科技, 2018(19): 113-115.
LEI Z H. Protection and sustainable development of the traditional Chinese medicinal materials industry[J]. Modern Agricultural Science and Technology, 2018(19): 113-115.
[4]
胡双, 孙文静, 高林怡, 郭龙妹, 王莉莉, 黎万奎. 药用植物连作障碍研究进展[J]. 江苏农业科学, 2021, 49(16): 38-48. DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2021.16.007
HU S, SUN W J, GAO L Y, GUO L M, WANG L L, LI W K. Research progress on continuous cropping obstacles of medicinal plants[J]. Jiangsu Agricultural Sciences, 2021, 49(16): 38-48. DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2021.16.007
[5]
檀国印, 杨志玲, 袁志林, 杨旭. 药用植物连作障碍及其防治途径研究进展[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版), 2012, 40(4): 197-204. DOI:10.13207/j.cnki.jnwafu.2012.04.017
TAN G Y, YANG Z L, YUAN Z L, YANG X. Research advances in continuous cropping obstacle in medicinal plants and its management[J]. Journal of Northwest A & F University(Natural Science Edition), 2012, 40(4): 197-204. DOI:10.13207/j.cnki.jnwafu.2012.04.017
[6]
苗中芹, 王信宏, 李国芳, 赵菁菁, 车程锦. 丹参连作障碍机理及防控措施研究进展[J]. 安徽农业科学, 2020, 48(20): 20-22. DOI:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.20.006
MIAO Z Q, WANG X H, LI G F, ZHAO J J, CHE C J. Progress of the mechanism of continuous plantation obstacle of Salvia miltiorrhiza Bge. and the countermeasures for mitigation[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2020, 48(20): 20-22. DOI:10.3969/j.issn.0517-6611.2020.20.006
[7]
黄锦鹏, 刘洪, 魏晋贤. 地黄连作障碍机制研究进展[J]. 南方农业, 2016, 10(6): 29-30. DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.06.017
HUANG J P, LIU H, WEI J X. Progress in mechanism of continuous cropping obstacle of Rehmannia glutinosa[J]. South China Agriculture, 2016, 10(6): 29-30. DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.06.017
[8]
王梓, 李勇, 丁万隆. 人参化感自毒作用与连作障碍机制研究进展[J]. 中国现代中药, 2017, 19(7): 1040-1044. DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.2017.7.029
WANG Z, LI Y, DING W L. Advances in allelopathic autotoxicity and continuous cropping obstacle of Panax ginseng[J]. Modern Chinese Medicine, 2017, 19(7): 1040-1044. DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.2017.7.029
[9]
何志贵. 半夏连作障碍发生机制与轮作修复研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2019.
HE Z G. Mechanism of continuous cropping obstacles and crop rotation restoration on Pinellia ternate[D]. Yangling: Northwest A & F University, 2019.
[10]
郭兰萍, 周良云, 莫歌, 王升, 黄璐琦. 中药生态农业——中药材GAP的未来[J]. 中国中药杂志, 2015, 40(17): 3360-3366. DOI:10.4268/cjcmm20151707
GUO L P, ZHOU L Y, MO G, WANG S, HUNAG L Q. Ecological agriculture: future of good agriculture practice of Chinese materia medica[J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2015, 40(17): 3360-3366. DOI:10.4268/cjcmm20151707
[11]
孙萌, 叶丽琴, 张子龙. 三七连作障碍成因及其控制研究进展[J]. 山地农业生物学报, 2015, 34(3): 63-67. DOI:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2015.03.013
SUN M, YE L Q, ZHANG Z L. Progress on the cause of continuous cropping obstacle of Panax notoginseng and its counter-measures[J]. Journal of Mountain Agriculture and Biology, 2015, 34(3): 63-67. DOI:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2015.03.013
[12]
熊鹏飞. 不同连作年限白术的化感作用及其对生长与产质量的影响[D]. 贵州: 贵州大学, 2016.
XIONG P F. Different cropping year's Atractylodes ovta's allelopathy and its influence on the growth and yield and quality[D]. Guizhou: Guizhou University, 2016.
[13]
安艳. 半夏连作障碍影响因子研究[D]. 兰州: 甘肃农业大学, 2018.
AN Y. Research on influencing factors of continuous cropping obstacles of Pinellia ternata[D]. Lanzhou: Gansu Agricultural University, 2018.
[14]
古力, 牛苗苗, 郑红艳, 王建明, 吴林坤, 李振方, 张重义. 连作地黄的植株形态生理效应研究[J]. 中药材, 2013(5): 5. DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2013.05.003
GU L, NIU M M, ZHENG H Y, WANG J M, WU L K, LI Z F, ZAHNG Z Y. Study on the plant morphological and physiological effects of continuous cropping Rehmannia glutinosa[J]. Journal of Chinese Medicinal Materials, 2013(5): 5. DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2013.05.003
[15]
李龙明, 李明, 黎韵琪, 黄结雯, 马婷玉, 吴燕燕. 不同连栽年限对广藿香植株生长及其药材品质的影响[J]. 广东药学院学报, 2016, 32(3): 315-319. DOI:10.16809/j.cnki.1006-8783.2016041301
LI L M, LI M, LI Y Q, HUANG J W, MA T Y, WU Y Y. Effect of continuous cropping years on the growth and quality of Pogostemon cablin[J]. Journal of Guangdong Pharmaceutical University, 2016, 32(3): 315-319. DOI:10.16809/j.cnki.1006-8783.2016041301
[16]
周芳, 曹国璠, 李金玲, 赵致, 唐乐, 黄天忠. 药用植物连作障碍机制及其缓解措施研究进展[J]. 山地农业生物学报, 2019, 38(3): 6. DOI:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.03.012
ZHOU F, CAO G F, LI J L, ZHAO Z, TANG L, HUANG T Z. Advances in the mechanism of continuous cropping disorders of Chinese medicinal plants and the mitigation measures[J]. Journal of Mountain Agriculture and Biology, 2019, 38(3): 6. DOI:10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.03.012
[17]
马小奇, 许宏亮, 何志贵, 梁宗锁, 韩蕊莲, 常建平, 蔡晓明, 王静. 半夏连作的障碍效应及其缓解措施初探[J]. 西北农业学报, 2017, 26(1): 48-53. DOI:10.7606/j.issn.1004-1389.2017.01.006
MA X Q, XU H L, HE Z G, LIANG Z S, HAN R L, CHANG J P, CAI X M, WANG J. Obstruction effect of continuous cropping on Pinellia temata(Thumb) breit and its mitigation measures[J]. Acta Agriculturae Boreali-occidentalis Sinica, 2017, 26(1): 48-53. DOI:10.7606/j.issn.1004-1389.2017.01.006
[18]
刘伟, 张琳, 章云云, 周洁, 孙庆雷, 王晓, 李奉胜. 不同连作年限对白花丹参生长及其活性成分含量的影响[J]. 中国中药杂志, 2013, 38(24): 4252-4256. DOI:10.4268/cjcmm20132412
LIU W, ZAHNG L, ZAHNG Y Y, ZHOU J, SUN Q L, WANG X, LI F S. Influence of continuous cropping years on yield and active compounds in Salvia miltiorrhiza f. alba[J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2013, 38(24): 4252-4256. DOI:10.4268/cjcmm20132412
[19]
李俊仁, 陈秀珍, 汤小婷, 曾湘达, 卓一南, 何瑞, 詹若挺. 连作对穿心莲生长及药材质量的影响[J]. 中药新药与临床药理, 2017, 28(6): 797-801. DOI:10.19378/j.issn.1003-9783.2017.06.018
LI J R, CHEN X Z, TANG X T, ZENG X D, ZHUO Y N, HE R, ZHAN R T. Effects of continuous cropping on Andrographis paniculata growth and herb quality[J]. Traditional Chinese Drug Research and Clinical Pharmacology, 2017, 28(6): 797-801. DOI:10.19378/j.issn.1003-9783.2017.06.018
[20]
何丽平, 吴友根, 张军锋, 胡新文. 连作广藿香挥发油及百秋李醇含量的变化[J]. 热带生物学报, 2017, 8(2): 169-173. DOI:10.15886/j.cnki.rdswxb.2017.02.007
HE L P, WU Y G, ZHANG J F, HU X W. Changes of volatile oil and patchouli alcohol contents of Pogostemon cablin under continuous cropping[J]. Journal of Tropical Biology, 2017, 8(2): 169-173. DOI:10.15886/j.cnki.rdswxb.2017.02.007
[21]
WANG X Y. Study on continuous cropping obstacle and control strategy of medicinal plants[C]. Proceedings of 2017 3rd International Conference on Economics, Social Science, Arts, Education and Management Engineering(ESSAEME 2017): Atlantis Press, 2017: 844-847. DOI: 10.2991/essaeme-17.2017.172.
[22]
张琳, 王晓, 史国玉, 周洁, 耿岩玲, 刘建华, 刘伟. 中药连作障碍形成及其时空效应理论探讨[J]. 现代中药研究与实践, 2014, 28(5): 78-83. DOI:10.13728/j.1673-6427.2014.05.051
ZHANG L, WANG X, SHI G Y, ZHOU J, GENG Y L, LIU J H, LIU W. Theoretical study on the formation and spatial-temporal effects of continuous cropping obstacles in Traditional Chinese medicine[J]. Research and Practice on Chinese Medicines, 2014, 28(5): 78-83. DOI:10.13728/j.1673-6427.2014.05.051
[23]
于祥, 陈倬. 作物连作障碍形成原因及其改良措施[J]. 新农业, 2021(18): 50.
YU X, CHEN Z. Causes of continuous cropping obstacles and improvement measures[J]. Modern Agriculture, 2021(18): 50.
[24]
杨建忠, 官会林, 刘大会, 孙玉琴, 韦美丽, 王勇. 三七连作障碍发生机理及消减技术研究[J]. 北方园艺, 2016(14): 160-163. DOI:10.11937/bfyy.201614040
YANG J Z, GUAN H L, LIU D H, SUN Y Q, WEI M L, WANG Y. Study on mechanism of Sanqi(Panax notoginseng F. H. Chen)replant failure and its alleviation technology[J]. Northern Horticulture, 2016(14): 160-163. DOI:10.11937/bfyy.201614040
[25]
石雷磊. 白术连作障碍发生原因分析及调控方法研究[D]. 浙江: 浙江中医药大学, 2018.
SHI L L. Study on the causes and control methods of continuous cropping barrier in Atractylodes macrocephala[D]. Zhejiang: Zhejiang Chinese Medical University, 2018.
[26]
陈慧, 杨志玲, 袁志林, 杨旭, 刘小芳. 白术连作根际土壤的理化性质及微生物区系变化[J]. 植物资源与环境学报, 2014, 23(1): 24-29. DOI:10.3969/j.issn.1674-7895.2014.01.04
CHEN H, YANG Z L, YUAN Z L, YANG X, LIU X F. Changes of physicochemical property and microflora in rhizosphere soil of continuous cropping of Atractylodes macrocephala[J]. Journal of Plant of Resources and Environment, 2014, 23(1): 24-29. DOI:10.3969/j.issn.1674-7895.2014.01.04
[27]
刘莹, 孙文松, 李玲, 张天静, 沈宝宇, 于春雷. 人参连作障碍及防治措施研究进展[J]. 园艺与种苗, 2020, 40(7): 26-29. DOI:10.16530/j.cnki.cn21-1574/s.2020.07.011
LIU Y, SUN W S, LI L, ZHANG T J, SHEN B Y, YU C L. Research progress on consecutive monoculture problems and of Panax ginseng[J]. Horticulture & Seed, 2020, 40(7): 26-29. DOI:10.16530/j.cnki.cn21-1574/s.2020.07.011
[28]
庄月娥, 陈华观. 药用植物连作障碍及其分子生态机制研究进展[J]. 海峡药学, 2015, 27(11): 5.
ZHUANG Y E, CHEN H G. Advances in the investigation of the medicinal plants continuous cropping obstacles and its molecular ecology[J]. Strait Pharmaceutical Journal, 2015, 27(11): 5.
[29]
孙雪婷, 龙光强, 张广辉, 孟珍贵, 陈中坚, 杨生超, 陈军文. 基于三七连作障碍的土壤理化性状及酶活性研究[J]. 生态环境学报, 2015, 24(3): 409-417. DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.03.007
SUN X T, LONG G Q, ZHANG G H, MENG Z G, CHEN Z J, YANG S C, CHEN J W. Properties of soil physical-chemistry and activities of soil enzymes in context of continuous cropping obstacles for Panax notoginseng[J]. Ecology and Environmental Sciences, 2015, 24(3): 409-417. DOI:10.16258/j.cnki.1674-5906.2015.03.007
[30]
宋旭红, 谭均, 潘媛, 张雪, 潘红梅, 李隆云. 连作对玄参产量和根际土壤肥力及酶活性的影响[J]. 中药材, 2017, 40(6): 1243-1248. DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2017.06.001
SONG X H, TAN J, PAN Y, ZHANG X, PAN H M, LI L Y. Effect of continuous monoculture of Scrophularia ningpoensis on yield, rhizophere soil fertility and enzyme activities[J]. Journal of Chinese Medicinal Materials, 2017, 40(6): 1243-1248. DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2017.06.001
[31]
张亚琴, 陈雨, 雷飞益, 李思佳, 石峰, 窦明明, 马留辉, 陈兴福. 药用植物化感自毒作用研究进展[J]. 中草药, 2018, 49(8): 1946-1956. DOI:10.7501/j.issn.0253-2670.2018.08.032
ZHANG Y Q, CHEN Y, LEI F Y, LI S J, SHI F, DOU M M, MA L H, CHEN X F. Advances in research on allelopathic autotoxicity effects of medicinal plants[J]. Chinese Traditional and Herbal Drugs, 2018, 49(8): 1946-1956. DOI:10.7501/j.issn.0253-2670.2018.08.032
[32]
罗夫来, 唐成林, 王觉, 石宜, 赵致, 王华磊, 罗春丽. 半夏块茎及其根系分泌物化感作用初步研究[J]. 中药材, 2017, 40(3): 536-539. DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2017.03
LUO F L, TANG C L, WANG J, SHI Y, ZHAO Z, WANG H L, LUO C L. Preliminary study on allelopathy of tuber of Pinellia ternata and its root secretion[J]. Journal of Chinese Medicinal Materials, 2017, 40(3): 536-539. DOI:10.13863/j.issn1001-4454.2017.03
[33]
唐成林, 罗夫来, 赵致, 杭烨, 王华磊, 陈松树, 刘红昌. 半夏植株腐解液对8种作物的化感作用及化感物质成分分析[J]. 核农学报, 2018, 32(8): 1639-1648. DOI:10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1639
TANG C L, LUO F L, ZHAO Z, HANG Y, WANG H L, CHEN S S, LIU H C. The allelopathy of Pinellia ternata decomposed liquid on 8 crops and composition of allelochemicals[J]. Journal of Nuclear Agricultural Sciences, 2018, 32(8): 1639-1648. DOI:10.11869/j.issn.100-8551.2018.08.1639
[34]
黄钰芳, 张恩和, 张新慧, 王惠珍, 王琦, 刘青林, 石雨仟. 兰州百合连作障碍效应及机制研究[J]. 草业学报, 2018, 27(2): 146-155. DOI:10.11686/cyxb2017153
HUANG Y F, ZHANG E H, ZHANG X H, WANG H Z, WANG Q, LIU Q L, SHI Y Q. Problems associated with continuous cropping of Lilium davidii var. uncolor[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2018, 27(2): 146-155. DOI:10.11686/cyxb2017153
[35]
ZHOU X G, WU F Z. P-coumaric acid inf luenced cucumber rhizosphere soil microbial communities and the growth of fusarium Oxysporum f.sp. cucumerinum Owen[J]. PLOS ONE, 2012, 7(10): e48288. DOI:10.1371/journal.pone.0048288
[36]
ZHANG N, WANG D D, LIU Y P, SHEN Q R, ZAHNG R F. Effects of different plant root exudates and their organic acid components on chemotaxis, biofilm formation and colonization by beneficial rhizosphere-associated bacterial strains[J]. Plant & Soil, 2014, 374(1): 689-700. DOI:10.1007/s11104-013-1915-6
[37]
LIU J G, LI X G, JIA Z J, ZHANG T L, WANG X X. Effect of benzoic acid on soil microbial communities associated with soilborne peanut diseases[J]. Applied Soil Ecology, 2016, 110: 34-42. DOI:10.1016/j.apsoil.2016.11.001
[38]
ZHENG F, CHEN L, GAO J M, NIU F, DUAN X W, YIN L H, TIAN W. Identification of autotoxic compounds from Atractylodes macrocephala Koidz and preliminary investigations of their influences on immune system[J]. Journal of Plant Physiology, 2018, 230: 33-39. DOI:10.1016/j.jplph.2018.08.006
[39]
LIU J K, YAN Z Q, LI X Z, JIN H, YANG X Y, XIE M, SU A X, QIN B. Characterization of allelochemicals from the rhizosphere soil of Pinellia ternate(Thumb.)and their inhibition activity on protective enzymes[J]. Applied Soil Ecology, 2018, 301-306. DOI:10.1016/j.apsoil.2018.01.001
[40]
ZHANG B, WESTON P A, GU L, ZHANG B Y, LI M J, WANG F Q, TU W Q, WANG J M, WESTON L A, ZHANG Z Y. Identification of phytotoxic metabolites released from Rehmannia glutinosa suggest their importance in the formation of its replant problem[J]. Plant & Soil, 2019, 441(1). DOI:10.1007/s11104-019-04136-4
[41]
WU H M, WU L K, ZHU Q, WANG J Y, QIN X J, XU J H, KONG L F, CHEN J, LIU S, KHAN M U, AMJAD H, LIN W X. The role of organic acids on microbial deterioration in the Radix pseudostellariae rhizosphere under continuous monoculture regimes[J]. Scientific Reports, 2017, 7(1): 3497. DOI:10.1038/s41598-017-03793-8
[42]
YANG M, ZHANG X D, XU Y G, MEI X Y, JIANG B B, LIAO J J, YIN Z B, ZHENG J F, ZHAO Z, FAN L M, HE X H, ZHU Y Y, ZHU S S. Autotoxic ginsenosides in the rhizosphere contribute to the replant failure of Panax notoginseng[J]. PLOS ONE, 2015, 10(2): e0118555. DOI:10.1371/journal.pone.0118555
[43]
赵静, 张晓东, 王连春, 郑丽君, 王志远. 三七重茬根际土壤中化感物质的测定及其对三七根腐菌的生长作用[J]. 中国微生态学杂志, 2018, 30(2): 146-149, 154. DOI:10.13381/j.cnki.cjm.201802005
ZHAO J, ZHANG X D, WANG L C, ZHENG L J, WANG Z Y. Detection and allelopathic effect of allelochemicals in the rhizosphere soil of continuously cropped Panax notoginseng(Burk.)F. H. Chen[J]. Chinese Journal of Microecology, 2018, 30(2): 146-149, 154. DOI:10.13381/j.cnki.cjm.201802005
[44]
王梓, 李勇, 丁万隆. 人参化感自毒作用与连作障碍机制研究进展[J]. 中国现代中药, 2017, 19(7): 1040-1044. DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.2017.7.029
WANG Z, LI Y, DING W L. Advances in allelopathic autotoxicity and continuous cropping obstacle of Panax ginseng[J]. Modern Chinese Medicine, 2017, 19(7): 1040-1044. DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.2017.7.029
[45]
唐堃, 李明, 赵盼, 董闪, 赵冬, 潘雪峰. 广藿香连作土壤对其扦插苗扦插生根的化感作用[J]. 广东农业科学, 2014, 41(6): 85-88. DOI:10.3969/j.issn.1004-874X.2014.06.023
TANG K, LI M, ZHAO P, DONG S, ZHAO D, PAN X F. Allelopathy effects of continuous cropping soil on the rooting and growth of stem cuttings in Pogostemon cablin[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2014, 41(6): 85-88. DOI:10.3969/j.issn.1004-874X.2014.06.023
[46]
薛启, 王康才, 梁永富, 苏芸芸. 藿香不同部位浸提液对其种子萌发及幼苗生长的化感作用[J]. 南京农业大学学报, 2017, 40(4): 611-617. DOI:10.7685/jnau.201610008
XUE Q, WANG K C, LIANG Y F, SU Y Y. Allelopathy effect of aqueous extracts from different parts of Agastache rugosa on its seed germination and seedling growth[J]. Journal of Nanjing Agricultural University, 2017, 40(4): 611-617. DOI:10.7685/jnau.201610008
[47]
刘勇, 刘燕, 胡茂飞, 赵许朋, 杨丹. 头花蓼水浸提液的化感自毒作用[J]. 江苏农业学报, 2018, 34(3): 520-526. DOI:10.3969/j.issn.1000-4440.2018.03.006
LIU Y, LIU Y, HU M F, ZHAO X P, YANG D. Research on allelopathic autotoxicity of water extracts of Polygonum capitatum[J]. Jiangsu Journal of Agricultural Sciences, 2018, 34(3): 520-526. DOI:10.3969/j.issn.1000-4440.2018.03.006
[48]
吴林坤, 林向民, 林文雄. 根系分泌物介导下植物- 土壤- 微生物互作关系研究进展与展望[J]. 植物生态学报, 2014, 38(3): 298-310. DOI:10.3724/sp.j.1258.2014.00027
WU L K, LIN X M, LIN W X. Advances and perspective in research on plant-soil-microbe interactions mediated by root exudates[J]. Chinese Journal of Plant Ecology, 2014, 38(3): 298-310. DOI:10.3724/sp.j.1258.2014.00027
[49]
王觉, 聂春鹏, 罗夫来, 王勇, 龙泳橙, 钟倩, 杭烨. 半夏连作障碍与土壤微生物数量变化初步探究[J]. 南方农业, 2016, 10(19): 101-105. DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.19.033
WANG J, NIE C P, LUO F L, WANG Y, LONG Y C, ZHONG Q, HANG Y. A preliminary study on continuous cropping obstacle and soil microbial quantity change of Pinellia ternata[J]. South China Agriculture, 2016, 10(19): 101-105. DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.19.033
[50]
李安优. 太子参连作根腐病发病生理生化及微生态机制[D]. 贵阳: 贵州大学, 2017.
LI A Y. Pseudostellaria heterophylla continuous cropping root rot disease physiological and biochemical and micro ecological mechanism [D]. Guiyang: Guizhou University, 2017.
[51]
李自博. 人参根系自毒物质在连作障碍中的化感作用及其缓解途径研究[D]. 沈阳: 沈阳农业大学, 2018.
LI Z B. Allelopathy of autotoxic compounds and mitigation method for ginseng continuous cropping obstacle[D]. Shenyang: Shenyang Agricultural University, 2018.
[52]
WU L K, WANG J Y, HUANG W M, WU H M, CHEN J, YANG Y Q, ZHANG Z Y, LIN W X. Plant-microbe rhizosphere interactions mediated by Rehmannia glutinosa root exudates under consecutive monoculture[J]. Scientific Reports, 2015, 5(1). DOI:10.1038/srep15871
[53]
王妍. 抗地黄根腐病微生态制剂的研发及抗病机制研究[D]. 新乡: 河南师范大学, 2018.
WANG Y. Study on development of microorganism inoculant against root rot diseases on Rehmanmia glutinosa and antimicrobial mechanism of the probiotics[D]. Xinxiang: Henan Normal University, 2018.
[54]
赵芝, 罗丽芬, 郑建芬, 何霞红, 刘西莉, 朱书生, 杨敏. 三七种子带菌检测及致病菌鉴定研究[J]. 云南农业大学学报(自然科学), 2017, 32(6): 1012-1021. DOI:10.16211/j.issn.1004-390x(n).2017.06.008
ZHAO Z, LUO L F, ZHENG J F, HE X H, LIU X L, ZHU S H, YANG M. Testing of seed borne fungi of Panax notoginseng and identification of seed pathogens[J]. Journal of Yunnan Agricultural University (Natural Science), 2017, 32(6): 1012-1021. DOI:10.16211/j.issn.1004-390x(n).2017.06.008
[55]
WU L K, CHEN J, XIAO Z G, ZHU X C, WANG J Y, WU H M, WU Y H, ZHANG Z Y, LIN W X. Barcoded pyrosequencing reveals a shift in the bacterial community in the rhizosphere and rhizoplane of Rehmannia glutinosa under consecutive monoculture[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2018, 19(3): 850. DOI:10.3390/ijms19030850
[56]
WU L K, CHEN J, KHAN M U, WANG J Y, WU H M, XIAO Z G, ZHANG Z Y, LIN W X. Rhizosphere fungal community dynamics associated with rehmannia glutinosa replant disease in a consecutive monoculture regime[J]. Phytopathology, 2018, 108(12): 1493-1500. DOI:10.1094/phyto-02-18-0038-r
[57]
张菊, 李艳萍, 赵远, 刘因华, 夏海梅, 王胤骁. 药用植物连作障碍及其缓解措施研究进展[J]. 云南中医中药杂志, 2019, 40(11): 3. DOI:10.3969/j.issn.1007-2349.2019.11.034
ZHANG J, LI Y P, ZHAO Y, LIU Y H, XIA H M, WANG Y X. Research progress on continuous cropping obstacles of medicinal plants and the mitigation measures[J]. Yunnan Journal of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica, 2019, 40(11): 3. DOI:10.3969/j.issn.1007-2349.2019.11.034
[58]
CHEN J, WU L K, XIAO Z G, WU Y H, WU H M, QIN X J, WANG J Y, WEI X Y, KHAN M U, LIN S, LIN W X. Assessment of the diversity of Pseudomonas spp. and Fusarium spp. in Radix pseudostellariae rhizosphere under monoculture by combining DGGE and quantitative PCR[Z]. Frontiers in Microbiology, 2017. DOI: 10.3389/fmicb.2017.01748.
[59]
WU H M, WU L K, WANG J Y, ZHU Q, LIN S, XU J H, ZHENG C L, CHEN J, QIN X J, FANG C X, ZHANG Z X, AZEEM S, LIN W X. Mixed phenolic acids mediated proliferation of pathogens talaromyces helicus and kosakonia sacchari in continuously monocultured Radix pseudostellariae rhizosphere soil[J]. Frontiers in Microbiology, 2016, 7: 335. DOI:10.3389/fmicb.2016.00335
[60]
WU H M, QIN X J, WANG J Y, WU L K, CHEN J, FAN J K, ZHENG L, TANGTAI H, ARAFAT Y, LIN W W, LUO X M, LIN S, LIN W X. Rhizosphere responses to environmental conditions in Radix pseudostellariae under continuous monoculture regimes[J]. Agriculture Ecosystems & Environment, 2019(270/271): 19-31. DOI:10.1016/j.agee.2018.10.014
[61]
WU H M, WU H M, QIN X J, LIN M H, ZHAO Y L, RENS C, LIN W X. Replanting disease alters the faunal community composition and diversity in the rhizosphere soil of Radix pseudostellariae[J]. Agriculture Ecosystems & Environment, 2021, 310: 107304. DOI:10.1016/j.agee.2021.107304
[62]
丁艳芬, 苏梅, 武国顺, 杨崇仁. 无量山三七地理种源的发现[J]. 中国现代中药, 2012, 14(10): 27-31. DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.2012.10.005
DING Y F, SU M, WU G S, YANG C R. Discovery of geographical provenance of Panax notoginseng in Wuliangshan[J]. Modern Chinese Medicine, 2012, 14(10): 27-31. DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.2012.10.005
[63]
朱有勇, 李成云, 李正跃, 何霞红, 朱书生, 陈斌. 农业生物多样性控制病虫害发展研究//2012—2013植物保护学学科发展报告[C]. 2014: 166-189, 201-202.
ZHU Y Y, LI C Y, LI Z Y, HE X H, ZHU S S, CHEN B. Advance in the sustainable pests control by agro-biodiversity//Report on the development of plant protection 2012-2013[C]. 2014: 166-189, 201-202.
[64]
LI X G, BOER W, ZHANG Y N, DING C F, ZHANG T L, WANG X X. Suppression of soil-borne fusarium pathogens of peanut by intercropping with the medicinal herb Atractylodes lancea[J]. Soil Biology and Biochemistry, 2018, 116: 120-130. DOI:10.1016/j.soilbio.2017.09.029
[65]
孙文帅. 桔梗// 大葱间作对桔梗根系及根际的调控研究[D]. 泰安: 山东农业大学, 2020.
SUN W S. Regulation of platycodon grandiflorum intercropped with Allium fistulosum on the root and its rhizosphere of platycodon grandiflorum[D]. Taian: Shandong Agricultural University, 2020.
[66]
徐建中, 孙乙铭, 王志安, 俞旭平. 白术-玉米轮作对白术植株生长及产量影响研究[J]. 中国现代中药, 2012, 14(2): 40-42. DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.2012.02.005
XU J Z, SUN Y M, WANG Z A, YU X P. Rotation effect of Atractylodes macrocephala and corn on the growth and yield of Atractylodes macrocephala[J]. Modern Chinese Medicine, 2012, 14(2): 40-42. DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.2012.02.005
[67]
吴红淼, 林文雄. 药用植物连作障碍研究评述和发展透视[J]. 中国生态农业学报, 2020, 28(6): 775-793. DOI:10.13930/j.cnki.j.cnki.cjea.190760
WU H M, LIN W X. A commentary and development perspective on the consecutive monoculture problems of medicinal plants[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2020, 28(6): 775-793. DOI:10.13930/j.cnki.j.cnki.cjea.190760
[68]
欧小宏, 刘迪秋, 王麟猛, 杨野, 崔秀明. 土壤熏蒸处理对连作三七生长发育及土壤理化性状的影响[J]. 中国现代中药, 2018, 20(7): 842-849. DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.20180308002
OU X H, LIU D Q, WANG L M, YANG Y, CUI X M. Effects of soil fumigant chloropicrin on the growth development and soil physicochemical properties of continuous cropping Panax notoginseng[J]. Modern Chinese Medicine, 2018, 20(7): 842-849. DOI:10.13313/j.issn.1673-4890.20180308002
[69]
王峰, 吕艺, 刘洋, 赵娅, 肖瑶, 王麟猛, 崔秀明, 林连兵. 氯化苦土壤消毒对三七种植后细菌群落多样性及烤烟轮作的影响[J]. 昆明理工大学学报(自然科学版), 2019, 44(4): 90-96. DOI:10.16112/n.2019.04.013
WANG F, LYU Y, LIU Y, ZHAO Y, XIAO Y, WANG L M, CUI X M, LIN L B. Effect of fumigation with chloropicrin on soil bacterial community of Panax Notoginseng and the following tobacco rotation[J]. Journal of Kunming University of Science and Technology(Natural Science Edition), 2019, 44(4): 90-96. DOI:10.16112/n.2019.04.013
[70]
蔡祖聪, 张金波, 黄新琦, 朱同彬, 温腾. 强还原土壤灭菌防控作物土传病的应用研究[J]. 土壤学报, 2015, 52(3): 469-476. DOI:10.11766/trxb201411040554
CAI Z C, ZHANG J B, HUANG X Q, ZHU T B, WEN T. Application of reductive soil disinfestation to suppress soil-borne pathogens[J]. Acta Pedologica Sinica, 2015, 52(3): 469-476. DOI:10.11766/trxb201411040554
[71]
MOMMA N, KOBARA Y, UEMATSU S, KITA N, SHINMURA A. Development of biological soil disinfestations in Japan[J]. Applied Microbiology and Biotechnology, 2013, 97(9): 3801-3809. DOI:10.1007/S00253-013-4826-9
[72]
李云龙, 王宝英, 常亚锋, 续勇波, 黄新琦, 张金波, 蔡祖聪, 赵军. 土壤强还原处理对三七连作障碍因子及再植三七生长的影响[J]. 土壤学报, 2019, 56(3): 703-715. DOI:10.11766/trxb201806110164
LI Y L, WANG B Y, CHANG Y F, XU Y B, HUANG X Q, ZAHNG J B, CAI Z C, ZHAO J. Effects of reductive soil disinfestation on obstacles and growth of replant seedlings in Sanqi ginseng mono-cropped soils[J]. Acta Pedologica Sinica, 2019, 56(3): 703-715. DOI:10.11766/trxb201806110164
[73]
古力, 李烜桢, 李明杰, 余志坚, 林梅桂, 王建明, 谢加唯, 张重义. 强还原和淹水处理对地黄连作障碍的消减效应[J]. 中国生态农业学报, 2021, 29(8): 1305-1314. DOI:10.13930/j.cnki.cjea.210114
GU L, LI X Z, LI M J, YU Z J, LIN M G, WANG J M, XIE J W, ZHANG Z Y. Alleviating effect of strong reduction and flooding treatment on continuous cropping obstacles in Rehmannia glutinosa[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2021, 29(8): 1305-1314. DOI:10.13930/j.cnki.cjea.210114
[74]
任永权, 张国辉, 周江菊. 土壤热处理对连作太子参产量的影响[J]. 北方园艺, 2016(7): 140-143. DOI:10.11937/bfyy.201607035
REN Y Q, ZHANG G H, ZHOU J J. Effect of heating on yield of Radix pseudostellariae in continuous cropping[J]. Northern Horticulture, 2016(7): 140-143. DOI:10.11937/bfyy.201607035
[75]
阎世江, 李照全, 张治家. 生物菌肥的研究现状与应用[J]. 北方园艺, 2017(5): 189-192. DOI:10.11937/bfyy.201705044
YAN S J, LI Z Q, ZHANG Z J. Research status and application of bacterial manure[J]. Northern Horticulture, 2017(5): 189-192. DOI:10.11937/bfyy.201705044
[76]
W U X, GUO S, JOUS SE T A, Z H AO Q Y, W U H S, L I R, KOWALCHUK G A, SHEN Q R. Bio-fertilizer application induces soil suppressiveness against fusarium wilt disease by reshaping the soil microbiome[J]. Soil Biology & Biochemistry, 2017, 114: 238-247. DOI:10.1016/j.soilbio.2017.07.016
[77]
韦鑫. 白术根腐病生防菌的筛选及控病研究[D]. 贵阳: 贵州大学, 2017.
WEI X. Screening biocontrol strains and researching the control of the Atractylodes macrocephala koidz[D]. Guiyang: Guizhou University, 2017.
[78]
位小丫, 林煜, 陈婷, 陶子曦, 赵涵予, 林生, 林文雄. 田间条件下植物促生细菌缓解太子参连作障碍的效果评价[J]. 生态学杂志, 2018, 37(2): 399-408. DOI:10.13292/j.1000-4890.201802.036
WEI X Y, LIN Y, CHEN T, TAO Z X, ZHAO H Y, LIN S, LIN W X. Effects of plant growth-promoting rhizobacteria on alleviating consecutive monoculture problem of Pseudostellaria heterophylla under field conditions[J]. Chinese Journal of Ecology, 2018, 37(2): 399-408. DOI:10.13292/j.1000-4890.201802.036
[79]
李娟, 王文丽, 赵旭. 生物肥料对当归生长及土壤酶活性、微生物多样性的影响[J]. 广东农业科学, 2020, 47(6): 39-46. DOI:10.16768/j.issn.1004-874X.2020.06.006
LI J, WANG W L, ZHAO X. Effects of biological fertilizers on angelica sinensis growth and soil enzyme activity and microbial diversity[J]. Guangdong Agricultural Sciences, 2020, 47(6): 39-46. DOI:10.16768/j.issn.1004-874X.2020.06.006
[80]
吴红淼, 张晟恺, 焦艳阳, 林煜, 吴蕙明, 秦贤金, 刘亚洲, 陈军, 林文雄. 微生物菌肥对太子参连作障碍和药理作用的改良效应[J]. 中国生态农业学报, 2021, 29(8): 1315-1326. DOI:10.13930/j.cnki.cjea.200966
WU H M, ZHANG S K, JIAO Y Y, LIN Y, WU H M, QIN X J, LIU Y Z, CHEN J, LIN W X. Effects of microbial fertilizer application on the quality and pharmacological activities of Radix pseudostellariae under continuous monoculture regimes[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2021, 29(8): 1315-1326. DOI:10.13930/j.cnki.cjea.200966

(责任编辑     崔建勋)