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《成都中医药大学》 2010年
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丹参栽培土壤适宜性微生物群落结构研究

林贵兵  
【摘要】:丹参来源于唇形科Labiatae植物丹参Salvia miltiorrhiza Bunge的干燥根及根茎,是常用的大宗中药材。具有活血化瘀,通经止痛,清心除烦,凉血消痈的功效。但该药材在生产种植中产生的连作障碍严重危害到丹参的品质与产量,威胁到丹参种植产区的持续发展,对当地经济带来巨大损失。基于连作障碍理论,通过丹参产地土壤微生物研究,对丹参产地土壤适宜性微生物结构特征进行评价,结果如下。 对中江丹参产地休地土壤微生物研究,首次表明随着休地年限的增加,土壤细菌数量增加,真菌数量减少,土壤缓慢地细菌化。聚类分析表明,休地2年前后,微生物主要菌群数目变化明显。中江丹参产地土壤功能微生物群落在不同休地年限的差异显著。因休地年限不同,功能微生物群落数目改变显著;且多样性指数增加。中江丹参产地在休地2、3年间,土壤微生物生物量磷含量有着显著的变化。中江丹参产地休地不同年限的两批土壤样品的细菌与真菌群落遗传多样性聚类分析表明,2005年、2006年栽培过丹参即休地4年、3年的土壤微生物群落遗传距离较小,群落遗传多样性较为相似,聚类为第一支;而2008年、2009年栽培过丹参即休地1年、0年的土壤微生物群落遗传距离较小,遗传多样性较为相似,聚类为第二支;2007年栽培过丹参即休地2年的土壤微生物群落遗传多样性则分散于这二类中,似乎是这二类之间的过渡。这与土壤可培养微生物分析的结果基本一致。中江休地年限越长的土壤细菌DGGE条带丰富度越大,真菌DGGE条带丰富度越小。 丹参区域空白土壤真菌数量显著少于丹参根际土壤真菌数量。从功能微生物群落看,丹参根际土壤的厌氧纤维素分解菌、亚硝化细菌和反硫化细菌数量均显著多于区域空白土壤的,其它功能菌群与土壤功能微生物多样性指数差异未达到统计意义水平。对全国的丹参产地土壤样品分析表明丹参根际土壤与区域空白土壤的微生物生物量磷含量差异不显著。全国丹参产地土壤的细菌与真菌群落遗传多样性较为复杂。聚类分析显示,丹参土壤微生物群落遗传距离较小,丹参根际之间的群落遗传距离差异较大,规律不明显。 测序后与GENBANK序列数据库对比结果表明,细菌主要分布在alphproteobacterium,Sphingomonas,Arthrobacter属。真菌主要分布在Termitaria,Agaricus Cercozoan,Cordyceps,Geomyces,Penicillium,Iodophanus属。 将根际土壤的功能微生物群落与丹参有效成分含量作逐步回归分析,结果表明丹参中咖啡酸含量与C循环功能菌相关,丹参酮IIA含量与N循环功能菌相关,丹酚酸A含量与N/P,N/S相关功能菌的比值相关。首次将土壤微生物群落结构与丹参有效成分相联系。 通过对根际土壤与区域空白土壤的功能微生物群落作逐步LOGIT回归分析.首次从功能微生物数量角度以方程的形式对丹参产区土壤适宜性评价以及判断是否受连作障碍影响。Y=e(-1.4560191nyx-0.63422181nfs-5.300482)-0.4(e为自然数,2.71828).综上所述,导致丹参连作障碍的微生物因素是土壤微生物群落结构被破坏;丹参休地过程就是土壤微生物群落结构重新构建、恢复的过程,休地2-3年是月参产地土壤微生物群落结构重构恢复的关键时期。
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