药用植物连作障碍形成机理研究进展

连作导致药用植物生长发育受阻，病虫害加剧，抗逆能力下降，药材产量和品质大幅下降。本文基于近年来药用植物连作障碍的研究工作，对药用植物连作发生机理及土壤障碍效应、药用植物根系化感自毒作用、药用植物连作中土壤微生态特征、药用植物与根际微生物互作效应等4个主要研究方向进行了梳理，并提出了展望，以期为深入分析药用植物产生连作障碍的机理、消减药用植物连作障碍、提升中药材品质和实现中药产业高质量发展提供参考。     

药用植物连作障碍研究进展

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.     

酚酸类化感物质介导病原真菌协同致害药用植物的研究进展

药用植物固定产地的连年种植导致连作障碍,引起中药材产量和品质下降。药用植物的化感自毒作用和土壤微生物区系灾变是引起连作障碍的重要原因,但许多研究表明二者可能不仅作为单因素起作用,而且通过一系列的相互作用形成协同致害。本文根据近年来酚酸类物质介导病原真菌产生协同致害作用的研究进展,综述了产生协同作用的机理,旨在为进一步深入揭示连作障碍形成机理及消减策略,促进中药材产业可持续发展提供理论依据。     

药用植物连作障碍机制及其缓解措施研究进展

药用植物生产中普遍存在连作障碍现象,这不仅降低了药用植物的产量和品质,还影响临床用药安全。本文从连作障碍对药用植物的影响入手,介绍了连作障碍的发生原因,主要归结为土壤理化性质恶化、土传病害加重与药用植物的化感自毒作用。同时,对目前中药材生产中常用的防治连作障碍的手段进行分析,最后对中药材连作障碍研究方向做出展望。     

药用植物连作障碍的形成机制及其缓解措施研究进展

随着药用植物种植年限的增长，病害的发生随之多样化，从而导致药源植物产量和品质下降，影响了药用植物产业的发展。药用植物连续种植导致土壤中病原菌逐年累积，土传病害发生严重。从药用植物连作的危害、连作障碍形成机制和连作障碍缓解措施3个方面分析了连作障碍的形成和缓解方法，对连作障碍的研究方向进行展望，以期为药用植物的实际生产提供理论依据。     

根系分泌物的生态效应与作物连作障碍关系研究进展

从导致作物连作障碍的主要因素——土壤理化性质恶化、土壤生物学环境恶化和化感作用出发,简要综述了根系分泌物与这3大因素之间的关系,并对连作障碍的防控措施进行了简述和展望,以期为作物连作障碍研究提供参考。     

根系分泌物的生态效应与作物连作障碍关系研究进展

从导致作物连作障碍的主要因素——土壤理化性质恶化、土壤生物学环境恶化和化感作用出发,简要综述了根系分泌物与这3大因素之间的关系,并对连作障碍的防控措施进行了简述和展望,以期为作物连作障碍研究提供参考。     

药用植物连作障碍的形成机理及其防治

针对目前中药材生产中连作障碍现象较为普遍且十分严重的现状,综述了药用植物连作障碍的具体表现;从土壤理化性状改变、土壤生物学环境恶化及植物自毒作用三方面概述了近年来药用植物连作障碍形成机理的研究进展;总结了药用植物连作障碍的主要防治途径,包括合理轮作、土壤灭菌、添加有益微生物或营养元素以及采用综合措施等。并对药用植物连作障碍相关研究中的热点问题进行了探讨,以期为进一步深化研究提供参考。     

药用菊花连作障碍及其缓解措施研究进展

概述了药用菊花连作障碍对菊花生长的影响、连作障碍产生的原因、菊花连作障碍缓解措施的研究进展。连作对药用菊花生长发育产生明显的影响,主要表现在植株发育不良、产量和品质下降,严重影响了菊花产业可持续发展。引起药用菊花连作障碍的因素主要有土壤微生物群落失衡、土壤酶活性的变化、土壤中营养元素失调以及菊花分泌物的自毒作用等。进行轮作换茬、增施生物有机肥料、采取嫁接措施及使用微生物菌剂和土壤调理剂对缓解菊花连作障碍均有一定的效果。进一步探明菊花连作障碍产生的因素,特别是土壤微生物群落的改变和菊花自身分泌化感物质的自毒作用与菊花生育以及引起障碍其他因子之间的相互关系,是从根本上消除菊花连作障碍的基础,也是未来菊花连作障碍研究的重点之一。     

土壤微生态与花生连作障碍机制的研究进展

连作导致花生产量降低、品质下降,连作障碍已成为我国花生产业发展面临的突出问题。从土壤营养元素失衡、化感物质的自毒作用和微生物区系失衡三个方面综述了花生连作障碍的发生机理,认为花生连作障碍发生的主要原因是根系土壤微生态系统功能失调。从多因素相互作用角度出发,提出关键因子的挖掘是花生连作障碍机制研究的有效途径。     

烟草连作障碍因子及其解决途径研究进展

我国烤烟种植中烟草连作障碍是影响烟叶产量与品质的重要因素。综述了烟草连作障碍的主要因素,即烟草化感自毒作用、根系分泌物与土壤微生物相互影响和土壤酶,总结了解决的基本途径,主要是烟草连作不超过3 a、采用不同种植模式促进烟草生长、利用生物多样性有效控制烟田病虫害和合理施肥减轻连作障碍,分析了烟田连作的缓解对于生产的重要性及其今后可发展方向。     

半夏茬后土壤微生物数量变化及其化感作用初探

为了探寻半夏茬后土壤微生物数量变化及茬后土壤对半夏植株生长的化感作用,用涂布平板法培养微生物研究土壤微生物数量,并用浇灌法处理盆栽半夏幼苗,研究土壤浸提液的化感作用。结果表明,种植半夏后,土壤中微生物数量大量增加,细菌、真菌和放线菌数量分别是种植前的1.26倍、43.28倍和4.09倍。茬后土壤浸提液总体上表现为对半夏植株的株高、叶片长和叶片宽有抑制作用,且具有浓度效应,浓度越高作用效果越强,当土壤浸提液质量浓度达到4×103g/L时,对半夏生长具有严重抑制作用,对株高抑制率最高达20.23%,对叶片长度抑制率最高达17.46%,对叶片宽度抑制率最高达12.58%。综上,种植半夏会使土壤微生物数量大幅度增加,致病性微生物的增加可能是半夏连作障碍发生的重要原因之一;半夏茬后土壤浸提液对半夏幼苗生长的抑制作用可能是由土壤中化感物质增加引起的。     

人参忌连作研究及其解决途径

人参存在连作障碍,栽过一次人参的土壤要30年后才能再栽参,否则会导致人参腐烂,这已成为参业发展的限制因子.已有的研究认为人参连作障碍是由于栽参土壤理化性质变劣、病原微生物累积所致,但改良土壤和彻底灭菌并不能解决人参连作障碍问题.作者从化感物质角度开展了人参连作障碍研究,提出了化感物质-土壤劣变-病原微生物的相互作用是连作障碍主要原因的新观点,对人参连作障碍的解决途径进行了探讨.     

日光温室黄瓜营养基质栽培对连作障碍的减缓作用

利用稻草营养基质(稻草与土体积比2∶1,堆肥腐熟)及土壤在同一日光温室内进行黄瓜的连作栽培,研究营养基质栽培对黄瓜植株生长、土壤容重、pH及根区微生物区系的影响。结果表明,黄瓜种植到第9茬时,2个处理均表现出了连作障碍现象,但营养基质栽培发生的程度较轻,相对土壤栽培明显减缓了因连作导致的黄瓜植株生长减弱、土壤容重增加、pH下降、微生物总数及细菌数量减少等不良趋势,营养基质栽培对连作障碍的产生具有明显的延缓作用。     

烟草连作障碍产生原因及防治方法综述

烟草生产中的连作种植导致产量和品质的下降已当前烟叶生产中面临的全国性难题。从烟田土壤养分失衡、根系分泌物化感自毒物质积累、根际微生态系统失衡等方面阐述了烟草连作障碍产生的原因，介绍了治理烟草连作障碍的防治方法，并对克服烟草连作障碍问题技术发展方向进行了展望。     

半夏化感物质浸提液对8种作物的化感效应

为探明半夏连作障碍的化感物质释放途径和构建半夏高效种植制度提供参考,以半夏、生菜、莴笋、高粱、决明子、小麦、油菜和玉米8种作物为受试材料,采用生物测试方法研究半夏植株腐解液、半夏根系分泌物浸提液和半夏根际土壤浸提液对受试材料的化感效应。结果表明:半夏植株腐解液对受试材料均有强烈的化感抑制作用,半夏根际土壤和根系分泌物浸提液对受试材料有微弱的化感促进或抑制作用,3种浸提液化感作用强度为半夏植株腐解液半夏根系分泌物浸提液半夏根际土壤浸提液,半夏植株腐解液含有丰富的化感物质,可能是半夏自毒物质的主要来源之一,是半夏化感物质研究的可靠基础材料。半夏化感物质对受试材料的化感抑制作用强度表现为玉米生菜莴笋小麦高粱油菜半夏决明子,决明子是8种受试材料中最耐化感胁迫的作物,可以用于构建半夏高效种植体系。在试验设置的浓度范围内,半夏化感物质对受试材料的抑制作用与其质量浓度呈正比,其中0.01g/mL是半夏自毒作用临界值,大于0.02g/mL就会产生强烈的自毒作用。     

半夏化感物质浸提液对8种作物的的化感效应

为探明半夏连作障碍的化感物质释放途径和构建高效的半夏种植制度提供参考,以半夏、生菜、莴笋、高粱、决明子、小麦、油菜和玉米8种作物为受试材料,采用生物测试方法研究半夏植株腐解液、半夏根系分泌物浸提液和半夏根际土壤浸提液对受试材料的化感效应。结果表明：半夏植株腐解液对受试材料均有强烈的化感抑制作用,半夏根际土壤和根系分泌物浸提液对受试材料有微弱的化感促进或抑制作用,三种浸提液化感作用强度为半夏植株腐解液＞半夏根系分泌物浸提液＞半夏根际土壤浸提液,半夏植株腐解液含有丰富的化感物质,可能是半夏自毒物质的主要来源之一,是半夏化感物质研究的可靠基础材料。半夏化感物质对受试材料的化感抑制作用强度表现为玉米＞生菜＞莴笋＞小麦＞高粱＞油菜＞半夏＞决明子,决明子是8种受试材料中最耐化感胁迫的作物,可以用于构建半夏高效种植体系。在试验设置的浓度范围内,半夏化感物质对受试材料的抑制作用与其质量浓度呈正比,其中0.01 g/mL是半夏自毒作用临界值,大于0.02 g/mL就会产生强烈的自毒作用。     

AM真菌抑制连作障碍的研究进展

从连作障碍产生的原因入手,对连作导致土壤因子向不利于作物生长转变的8个方面的原因逐一进行了阐述,包括土壤养分失衡、土壤微生物结构变化、土壤化感物质富集、土壤pH变化、土壤酶活性变化、土壤盐渍化、土壤物理性状变化和土壤水分亏缺;提出AM真菌对连作障碍的抑制作用,并从AM真菌可以提高植物自身耐胁迫性以及直接改善连作土壤环境两方面进行论证,为解决连作障碍的研究提供新的方向。     

植物连作障碍及其调控技术在烤烟栽培中的应用

针对农业生产中普遍存在的连作障碍现象,综述了连作对作物的影响,从土壤理化性质恶化、土壤微生物变化、化感作用与自毒作用3个方面论述了植物连作障碍的作用机理,从多种作物上证实植物连作障碍的存在。在此基础上,探讨了植物连作障碍调控技术在烤烟栽培中的应用。     

大蒜化感对连作西瓜叶片膜氧化系统及土壤生物学特性影响

大棚西瓜由于连年种植,产生了一系列病虫害、土壤质量恶化问题,为此,研究了大蒜化感伴生对西瓜枯萎病发病率、叶片抗氧化酶、渗透调节物质、土壤生物学特性的影响,通过田间试验,以大蒜-西瓜化感伴生栽培模式为研究对象,设西瓜单作、化感大蒜(苗期伴生)-西瓜、化感大蒜(全生育期伴生)-西瓜等3个处理,化感伴生后统计枯萎病发病率,测定西瓜叶片抗氧化酶、渗透调节物质及其根际土壤酶和土壤微生物数量。结果表明:大蒜化感伴生后,西瓜枯萎病发病率比单作显著减少;西瓜叶片抗氧化酶活性增加;叶片可溶性糖和可溶性蛋白增加,脯氨酸减少;西瓜根际土壤真菌、尖孢镰刀菌数量减少,细菌和放线菌数量增加;西瓜根际土壤的多酚氧化酶、过氧化物酶、脲酶活性增加,蔗糖酶活性降低。由此可知,大蒜化感伴生栽培后,显著抑制了西瓜枯萎病发病率,促进了植株叶片抗氧化酶活性的提高,增加了植株叶片渗透调节物质,改善了土壤菌落平衡,增强了土壤酶活性,提高了西瓜抗性和根际土壤质量,一定程度上减轻了西瓜连作障碍,在西瓜绿色优质可持续栽培方面有一定的实践指导意义。