中药材连作障碍原因及防治途径研究_蒋国斌
2010年总结报告
三、取得的主要研究成果
1、研究基地的基本情况 2、土壤调研及分析结果 3、连作障害调研结果及分析 4、产量调研结果及分析 5、指导性意见和建议
白术土壤养分测定结果
样品 一年土壤 1.7094 41.2597 59.8105 215.9060 12.8164 二年土壤 2.6401 38.8913 83.3230 326.2274 25.5460
指标 全氮（g/kg）
速效磷（mg/kg） 速效钾（mg/kg） 碱解氮（mg/kg）
有机质（g/kg）
21.7697
42.3825
5.9~6.1 4.8~5.0 PH值 从分析结果可以看出，土壤氮素、速效磷含量丰富，一年 土壤属弱酸性，三年土壤属酸性，一年土壤钾素含量缺乏， 三年土壤钾素含量中等，一年土壤有机质含量偏低，三年 土壤有机质含量丰富。
七、相关调研工作图片
赫章县河镇乡半夏基地
河镇乡半夏间作大豆
七、相关调研工作图片
呈扩散状太子参白绢病
太子参叶斑病
七、相关调研工作图片
太子参白绢病菌丝
半夏根腐病
七、壤消毒
七、相关调研工作图片
采集的病株和土壤样品
半夏的收获测产
太子参连作障害调研结果
2010年6月对施秉县牛大场乡太子参种植基 地连作障害情况进行了调查。发现的主要 病害有：花叶病、叶斑病、白绢病，其中 以白绢病较为严重，发病率为35%。其次为 叶斑病。
四、项目年度考核指标的完成情况
1、完成了对三个示范基地的气象、水文、土壤等 生态环境的调查研究工作。重点对三个示范基地 的土壤养分做了科学分析，并得出了相关结论。 2、完成了对白术、半夏、太子参连作障害发病情 况的调查研究工作。掌握了主要障害的病原菌、 发病时间、发病特点、危害程度等关键信息，为 防病控病的实施提供了重要依据。 3、设置了太子参种植试验，主要目的在于确定病 虫害综合防控技术对连作太子参产量的影响。为 进一步开展连作障害防控技术提供了科学参考。
药用菊花连作障碍及其缓解措施
药用菊花连作障碍及其缓解措施摘要：对影响菊花产量和品质的连作障碍进行了阐述，对诱发其障碍的各项原因进行了相关分析，提出缓解措施对技术、施肥等方面的种植技巧进行了详解。
根据障碍影响以及原理对可实行措施进行了补充，使连作障碍的处置能基于菊花药用特点。
关键词：药用菊花；连作障碍；缓解措施一、连作障碍对菊花生长的影响连作障碍使菊花在生长中有超出预计的涨势，不能满足实用需求出现个体的矮小以及总体产量的不佳，结合长期的菊花种植条件将障碍影响进行控制，并结合连作年限的增加对菊花品质的变化进行分析。
对目前的菊花产量以及发病情况进行适当评估，结合逐渐下降的重量、株高等指标对连作障碍所诱发的原因进行了解，依据相关资料内容以及科研状况成果进行品质分析，对菊花中的可溶性糖、总黄酮等影响品质的物质含量进行分析，能够发现多年连作下的菊花生长不如设想中的情况乐观。
根据连作障碍的产生以及菊花生长所受到限制，将缓解障碍的原有以及方法进行管理，能使菊花的成长获得更加条件以及先进经验。
二、菊花连作障碍产生原因分析1.土壤微生物群落的改变作物的连作障碍通常与土壤微生物活性变化有关，药用菊花根际微生物群落结构失调和病原菌数量增加是造成菊花连作障碍的主要因子。
汪建飞等研究发现滁菊连作条件下土壤中真菌和尖孢镰刀菌数量显著增加，分别达8.71×105和3.12×104cfu/g干土，分别是对照土壤的2.24和5.57倍。
尖孢镰刀菌是一种典型的既可侵染植物又可在土壤内生存的兼性寄生真菌，土壤中尖孢镰刀菌数量增加可能是导致滁菊连作障碍的重要因素。
刘晓珍等分析表明土壤中真菌的数量随着连作年限的增加而增加，连作15a土壤中真菌数量是种植1a菊花的2.2倍，而细菌和放线菌数量却明显降低，说明土壤连作年限越长，其真菌化越严重。
而药用植物根际微生物从高肥力的“细菌型土壤”向低肥力的“真菌型土壤”转变从而导致的根际微生物种群失衡是连作障碍的重要原因。
连作障碍相关研究总结
同一作物或近缘种，在正常管理的情况下，连续种植几年后会出现生长发育状况变差、产量降低、品质变劣的现象，这种现象即为作物的连作障碍。
一药用植物连作障碍形成机制目前对连作障碍形成机制的研究主要体现在以下两方面：（1）土壤及其微环境，主要包含土壤养分的消耗、土壤反应异常、土壤物理性状的恶化几个方面；（2）药用植物自毒作用，如研究发现西洋参茎叶、须根和根系分泌的自毒物质是造成西洋参连作障碍形成的重要原因之一。
国内外专家也提出了一些关于连作障碍形成的机制及理论，如土壤养分失调和理化性质劣变、土壤传染性病虫害加重等二连作障碍的形成因素1 环境因素土壤土壤物理性质：土壤团聚体是土壤结构的基本单位，其大小、形状和稳定性直接影响土壤中水和空气的关系以及与植物的交流程度，并由此影响土壤的许多属性和作物生长土壤化学性质：包括pH 值、盐碱度、化感物质、营养物质与微量元素土壤生态学性质：土壤微生物种群土壤酶活性土传病害（土壤微生物和无机成分的自然平衡受到破坏后会影响肥料分解过程，增加土壤病菌蔓延，造成土传病害，其中土传病害主要有：锈腐病、根腐病、灰霉、黑斑病等）虫害（根系分泌物通过抵消土壤的抑菌作用，诱变病原体繁殖体萌发，直接或间接地影响植物病原菌，即通过选择性的吸引植物病原微生物在根面、根际定殖和扩繁，造成植物发病，最终导致作物减产和品质下降等连作障碍现象）2 时间因素时间季节气候一年当中时间、温度、光照、水分的变化会引起药用植物对环境急剧变化的忍耐性，但是如果植物对环境变化的这种适应性反应略显迟钝，则会引起植物生长过程中的一系列问题。
丹参的连作障碍一般会出现在6~7 月份，此时昼夜温差大，降水量丰富，如果丹参对这种强光照、高含水量的环境条件不适应，就会引起枯萎、死苗现象。
3 植物自身信号作用因素植物随连作时间延长，根系分泌物的自毒作用会加重，而种植密度加大，会使这些物质无法自身分解，同时，地上部分由于通风透光不良，植株部分叶片容易产生病虫害，叶片因光照通风不好易发黄而脱落，同时植物自身可以分泌挥发性物质，通过这种物质可以向周围植物传递自身信号，抑制植株地上部分的生长。
药用植物连作障碍及其缓解措施研究进展
86云南中医中药杂志2019年第40卷第11期药用植物连作障碍及其缓解措施研究进展**基金项目：云南省中医中药研究院院级项g(ZYY2018017)作者简介:张菊(1988 -)，女，硕士，工程师,研究方向：中药学。
张 菊，李艳萍，赵 远，刘因华，夏海梅，王胤骁(云南省中医中药研究院，云南昆明650223)摘要：连作障碍是一种常见的植物生长异常现象，普遍存在于药用植物栽培中，笔者就药用植物连作障碍的危害、成因以 及吩治的最新研究进展进行总结，以期为土地可持续利用和药用植物栽培管理提供科学依据。
关键词：药用植物;连作障碍;防治措施中图分类号:R282.2文献标志码:A 文章编号：1007 -2349(2019)11 -0086 -03近年来随着药材需求的日益增长,人工栽培药材的种类 和面积逐年提高，由于耕地、种植条件限制等因素,实行连作 或者复种连作的面积越来越大E ,药用植物的连作障碍普遍发生。
药用植物多为根茎类植物,生长周期少则1 ~2年，多 则几年甚至几十年，随栽培年限增加会岀现一系列土壤环境 问题。
笔者现将药用植物连作障碍的危害、成因以及防治的最新研究进展概述如下,以期为进一步深入研究奠定基础。
1药用植物连作障碍的危害药用植物的连作障碍多发于根茎类药材中，如人参、西 洋参、玄参、三七、当归、百合等中药材的连作障碍现象就十 分严重。
马小奇⑷试验表明，连作后的半夏浸出物含量低于9. 0%，有机酸含量不足0. 25%，结果均低于国家药典规定，属于不合格产品。
张辰露等⑶研究发现，丹参有效成分丹参 酮U A 在头茬最高可达0. 465% ,二茬逐渐降低，到第四茬 含量仅为0. 09% ;丹参素含量头茬可达3. 65%，之后逐渐降低，到第四茬含量仅为1. 42% o 玄参连作一年减产10% ~20%，连作两年减产30% -40%,同一土壤上需要间隔3 ~4年才能再种;人参和西洋参老参地需要间隔30年以上才能 再次种植，若继续连作，一般到第2年存苗率就会急剧下降 至30%以下⑷。
地黄连作障碍机制研究进展
地黄连作障碍机制研究进展作者：黄锦鹏刘洪魏晋贤来源：《南方农业·下旬》2016年第02期摘要综合前人关于地黄连作障碍机制的有关内容，从连作地黄生理生态特征、根系分泌物和化感自毒作用等方面综合的论述地黄连作的主要原因，探索解决途径。
关键词地黄；连作障碍；化感自毒中图分类号：S567.234 文献标志码：B 文章编号：1673-890X（2016）06-0-02随着人们对地黄的连作障碍机制的研究进一步的加深，发现造成地黄连作障碍的原因有很多，但主要原因是地黄的化感自毒作用，根系分泌的化感物质在土壤中不断积累，导致土壤微生物群落及相应土壤理化性质改变，使连作植株出现被毒害的症状。
地黄（Rehmannia glutinosa L.）为玄参科地黄属的多年生草本植物，以块根入药，是我国常用大宗药材。
在其道地产区河南省焦作地区的种植面积约1.5万hm2，产值数十亿元。
连作障碍（Monoculture Cropping Problem）是指在正常的栽培管理措施下，同一块地连续多年种植相同作物（连作）造成作物产量降低、品质变劣、生长状况变差和病虫害发生加剧的现象，欧美国家称之为再植病害（Replant Disease）或再植问题（Replant Problem），我国常称为“重茬问题”，是药用植物（作物）栽培中的一种常见现象，尤以根部或根茎入药的药用植物表现最为突出。
1 地黄连作的生理生态特性地黄连作现象会使植株体内的生理生化现象发生显著的改变，张重义[1]等证实了地黄的连作障碍效应起始于苗期，在栽种后60 d时，连作引起植株细胞膜质过氧化作用，使膜的正常结构和功能受到损伤；重茬地黄的光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和胞间CO2浓度（Ci）显著低于对照，而气孔限制值（LS）33.97%，显著高于对照，同期重茬地黄叶绿素含量（Chl）也开始显著低于对照。
在地黄生长早期由于（连作）环境胁迫植株叶片细胞内活性氧、自由基积累所带来的膜结构损伤，导致了叶绿素含量的降低，而气孔关闭及叶绿素含量的降低共同造成连作地黄早期光合能力降低，生长受阻，从而表现出明显的障碍效应。
211055780_中药材连作障碍研究进展
272023.3亩），占全省比重0.8%，产量156吨，占全省比重0.4%，产值450万元，占全省人参产值比重0.08%。
主要分布于东辽、东丰两县。
2 种植品种与模式辽源地区人参栽培品种基本为传统品种，如“马牙、长脖、长白山”等具有当地特色的品种。
栽培模式统筹利用采伐迹地种参、林下参、非林地种参。
3 发展有利因素3.1 气候条件适宜人参怕高温，可以耐受严寒天气，即便是冬季-30℃的低温也可安全越冬。
生长期间，最佳平均气温范围为15～25℃，当气温小于-6℃时，人参停止生长，进入休眠的状态。
从人参的耐寒特性看，适合东北地区生长，辽源市的气候条件可以发展人参产业。
3.2 省内邻近地区产业基础较好通化市具备较好的人参产业基础，通化县、集安市、辉南县都被列为全省人参生产核心区，具有丰富的人参栽培生产经验，可供我们学习和借鉴。
辽源市目前的人参种植户和人参种植企业，都是从白山、通化地区引进的技术人员来指导种植，或者是原来在白山、通化地区种植过人参的技术员来本地包地种参。
4 制约因素4.1 未列入人参生产保护区由于辽源市所辖县区未被列入省政府确定的人参生产保护区，所以辽源市还不在吉林省人参产业发展规划和政策支持范围。
4.2 自然条件不够充分种植人参最好是阔叶林或者天然的次生林，如果非林地种植人参，最好选择腐殖质土层10～15厘米的土壤，下层为黄黏土，中层是活黄土，pH值需要控制在4.6～5.8之间。
人参喜阴，地形最好有坡度，这样可以有效的避免积水，北坡、东北坡以及东南坡比较利于人参的生长，坡度在10～25°之间。
辽源市符合上述条件的自然资源还不够充分。
4.3 专业技术人才短缺人参种植并不容易，很容易在中途出现人参生长不良或者死亡现象，人参种植需要较高的栽培技术和管理经验。
辽源市人参产业基础薄弱，种植人参历史较短，生产规模小，存在生产经验不足、人才短缺的问题。
中药材连作障碍研究进展王银月1，于鸿雪1，李晓娜2，卢志权3（1.吉林省辽源市绿色食品发展中心，吉林 辽源 136200；2.吉林省辽源市农民科技教育中心，吉林 辽源 136200；3.吉林省辽源市农业科学院，吉林 辽源 136200）连作障碍，也有学者将其称为重茬问题、自毒作用或作为一种特殊的化感作用现象的土壤疾病，在现代农业生产中越来越受到人们的关注。
中药材连作障碍原因及防治途径研究_蒋国斌
解决中药材种植的连作障碍是一个难题 ,是提 高中药材产量和品质的关键所在 ,也是实现中药材 可持续发展的当务之急 。虽然目前仍未找到其根治 办法 ,但可以通过一些措施来缓解连作障碍 ,具体防 治途径如下 :
(1) 改善栽培制度 ,合理的间作 、轮作 、套种 。 轮作是农业生产上恢复土壤肥力 、减少病虫害的重 要措施 。赵杨景 [ 26 ]等在前茬为紫苏和施紫苏子土 壤上种植西洋参 ,存苗率和生物学重量比对照分别 提高 2618%和 1115%。为合理利用耕地 ,提高土地 的利用率 ,林 - 药 、果 - 药 、农 - 药等复合型栽培模 式正在逐渐发展起来 。王荣秀 [ 27 ]等报道青海在沙 棘 、云杉和白桦林中间作柴胡 、大黄 、板蓝根 、黄芪等 药材取得成功 ;王继永等观测了不同毛白杨密度及 不同林地位置间作甘草 、桔梗 、天南星等中药材的产 量分布规律 ,确定了间作的最佳行距 ; 林内种植天 麻 、细辛 ,农作物与绞股蓝 、半夏间作均能提高经济 效益 ,改善生态环境 。
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于三七生长和抑制根腐病发生的微生态制剂 ,在三 七根际重新建立微生态平衡 ,使连作的三七根腐病 显著减轻 ,并且有效成分含量不受影响 。高微微 [ 30 ]
等用灭生性土壤消毒剂氯化苦对连作的西洋参基质
(1) 根系分泌物 其中由根系分泌的物质是最复杂 、最重要的植 物化感物质 ,经根系分泌物引起的自毒作用是造成 中药材连作障碍的重要因素之一 。中药材在正常的 生命活动过程中 ,根系会不断地向根际土壤中分泌 一些有机物 ,这些有机物形成存在于土壤环境中的 化感物质 ,对中药材生长发育有明显的抑制作用 。 根系分泌物是一定生长条件下 ,活的且未被扰动的 根释放到根际环境中有机物的总称 [ 10 ] 。研究表明 , 地黄根系分泌物 、地黄叶 、地黄块茎中均含有对地黄 生长抑制的物质 ,其中以根系分泌物抑制作用最突 出 ,这是造成地黄不能连作的主要因素 ;通过在重茬 土壤中加入活性炭 、抗坏血酸处理 ,可有效解除地黄 连作障碍 [ 11 ] 。 根系分泌物是向根际环境中释放的一组种类繁 多的物质 。U ren 和 Reisenauer[ 12 ] 总结了根系分泌 物的种类及组成 :低分子量的如有机酸 、酚类 ;高分 子量的如粘液物质 、细胞脱落物 。其中有机酸大部 分是三羧酸循环的中间体 ,对根际 pH 值 、矿质养分 的活化 、根际微生物活性影响较大 ;脱落物是根际微
药用植物连作障碍的形成机制及其缓解措施研究进展
基金项目 甘肃省青年科技基金计划项目（２１ＪＲ７ＲＡ７４９） 。
作者简介 高正睿（１９９２—） ，男，甘肃武威人，助理研究员，硕士，从事
微生物在农业方面的应用研究。 ∗通信作者，副研究员，从
事植物保护研究。
收稿日期 ２０２２－１２－２９Βιβλιοθήκη 生长或保护植物［１１］ 。
Ｂｒｅｉｔ．
ｏｘｙｔｏｃａ）和果皮杆菌（Ｐｅｃｔｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｃａｒｏｔｏｖｏｒｕｍ）
柴胡 Ｂｕｐｌｅｕｒｕｍ ｃｈｉｎｅｎｓｅ
尾梗霉属（ Ｃｅｒｃｏｐｈｏｒａ）、链格孢属（ Ａｌｔｅｒｎａｒｉａ）、异
茎点霉属（Ｐａｒａｐｈｏｍａ）、枝孢属（ Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ）、小
画线 壳 属 （ Ｍｏｎｏｇｒａｐｈｅｌｌａ）、 炭 疽 菌 属 （ Ｃｏｌｌｅｔｏｔｒｉ⁃
行分析，发现半夏连作改变了植物根际微生物群落的组成，
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安徽农业科学 ２０２３ 年
导致病原菌如镰刀菌（ Ｆｕｓａｒｉｕｍ）、氧化克雷伯菌（ Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ
ｎｉｓｍ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｂｓｔａｃｌｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｂｓｔａｃｌｅｓ，ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ
ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｂｓｔａｃｌｅｓ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｅｄｉｃｉｎａｌ ｐｌａｎｔｓ．
药用植物连作障碍形成机理研究进展
现代农业科技2023年第3期园艺学药用植物连作障碍形成机理研究进展张英英1，2，3魏玉杰1，2，3*杨宪忠1，2，3龚永福1，2，3（1甘肃省农业工程技术研究院，甘肃武威733006；2甘肃省特种药源植物种质创新与安全利用重点实验室，甘肃武威733006；3武威市祁连山区道地中药材生态栽培技术创新中心，甘肃武威733006）摘要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。
关键词药用植物；连作障碍；土壤微生态；形成机理中图分类号S567文献标识码A文章编号1007-5739（2023）03-0087-05DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.03.021开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Research Progress on Formation Mechanism of Continuous Cropping Obstaclesin Medicinal PlantsZHANG Yingying1,2,3WEI Yujie1,2,3*YANG Xianzhong1,2,3GONG Yongfu1,2,3(1Gansu Academy of Agri-Engineering Technology,Wuwei Gansu733006;2Key Laboratory of the Special Medicine Source Plant for Germplasm Innovation and Safety Utilization in GansuProvince,Wuwei Gansu733006;3Wuwei Technology Innovation Center of Genuine Medicinal Materials Ecological Cultivation In Qilian Mountain Area,Wuwei Gansu733006)Abstract Continuous cropping has hindered the growth and development of medicinal plants,exacerbated diseases and pests,reduced stress resistance,and greatly reduced the yield and quality of medicinal materials.Based on the research work on continuous cropping obstacles of medicinal plants in recent years,this paper summarized the occurrence mechanism of continuous cropping of medicinal plants and the effect of soil obstacles,allelopathic and autotoxic effects of roots of medicinal plants,soil microecological characteristics in continuous cropping of medicinal plants,and the interaction effect between medicinal plants and rhizosphere microorganisms,and put forward the prospect,in order to provide reference for further analyzing the mechanism of continuous cropping obstacles of medicinal plants,reducing the continuous cropping obstacles of medicinal plants,improving the quality of Chinese medicinal materials and realizing the high quality development of Chinese medicine industry.Keywords medicinal plant;continuous cropping obstacle;soil microecology;formation mechanism基金项目甘肃省青年科技基金计划项目（20JR10RA483，20JR5RA066）；财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系（CARS-21）；甘肃省科技计划项目民生科技专项-乡村振兴专题（21CX6NA024）。
根茎类药用植物连作障碍研究进展
黑龙江农业科学2024(3):110-115H e i l o n g j i a n g A gr i c u l t u r a l S c i e n c e s h t t p ://h l j n y k x .h a a s e p.c n D O I :10.11942/j.i s s n 1002-2767.2024.03.0110王小国.根茎类药用植物连作障碍研究进展[J ].黑龙江农业科学,2024(3):110-115,128.根茎类药用植物连作障碍研究进展王小国1,2(1.三门峡职业技术学院食品园林学院,河南三门峡472000;2.河南科技大学应用工程学院,河南三门峡472000)摘要:在根茎类药用植物集约化种植中,长期连作引起的植株生长不良㊁产量下降和品质降低等连作障碍问题,已成为制约我国中药材产业发展的重要因素㊂为缓解根茎类药用植物的连作障碍,促进根茎类药用作物的产业发展,本文综述了根茎类药用植物连作障碍的成因,并概括总结了消除连作障碍的措施㊂根茎类药用植物连作障碍成因十分复杂,包括植物的化感作用㊁土壤理化性质恶化㊁土壤酶活性改变和土壤中致病菌增加等,这些因素单独作用或共同作用㊂目前常用的消减技术措施包括:筛选耐重茬抗病新品种㊁合理轮作间作㊁土壤强还原处理㊁土壤蒸汽消毒和施加生物炭等物理措施㊁使用氯化苦㊁威百亩㊁棉隆和噻唑膦等化学农药,以及利用微生物菌剂如芽孢杆菌㊁哈茨木霉和淡紫拟青霉等调节土壤微生物群落并抑制有害微生物等㊂其中,利用微生物菌剂消减连作障碍是近年来的研究热点之一,但由于连作障碍涉及根系㊁土壤和微生物等诸多因素,采取综合防控措施才能有效消减连作障碍㊂最后从选育抗病性强㊁耐连作的优质新品种㊁进一步探索适宜的轮作间作模式和提高病原菌拮抗微生物稳定性等方面,对我国根茎类药用植物连作障碍的研究方向进行了展望㊂关键词:药用植物;连作;重茬;消减措施收稿日期:2023-08-22基金项目:河南省重点研发与推广专项项目(232102110061);三门峡市软科学计划项目(2022003031)㊂作者简介:王小国(1977-),男,硕士,副教授,从事遗传育种及栽培技术研究㊂E -m a i l :w a n g x i a o g u o @s m x pt .e d u .c n ㊂ 随着中医药行业的发展,下游产业对中药材的需求量不断提升,中药材种植面积呈现持续增长㊂据统计,2020年我国中药材种植面积达555.964万h m2[1]㊂由于中药材生产周期较长且具有明显的地域性,在规模化和集约化种植过程中,道地产区的连作障碍问题也日益凸显㊂长期连作导致的植株长势弱㊁病害严重㊁产量下降和品质降低等问题制约了我国中药材产业的快速发展㊂根茎类药用植物指入药部分(根㊁块根㊁块茎和鳞茎等)生长于地下的植物㊂‘中国药典“(一部)记载的根茎类中药占其收载药材和饮片的27.44%,与其他药用植物相比较,连作障碍问题更为严重㊂早在明代卢之颐‘本草乘雅半偈“中就记载,地黄 种植甚易,入土即生㊂但种植之后,其土便苦,次年止可种牛膝㊂再二年,可种山药㊂足十年,土味转甜,始可复种地黄㊂否则味苦形瘦,不堪入药也㊂ [2]现代研究则表明,不仅地黄不能连作,丹参㊁太子参㊁西洋参㊁白术㊁三七㊁黄连㊁黄芪㊁黄芩㊁百合㊁贝母㊁山药㊁当归和半夏等根茎类药用植物也忌连作㊂丹参连作后,根系维管束腐烂,有时会形成结节状虫瘿,地上植株矮小,叶片发黄,严重者甚至死亡[3];西洋参连作后,易发生根腐病和锈腐病,根部出现腐烂,叶片褪绿,植株萎蔫死亡[4];半夏随着连作年限的增加,易发生土传病害,产量和品质均下降,必须间隔几年甚至十几年才可复种[5]㊂本文在分析根茎类药用植物连作障碍成因基础上,总结了近年来消减连作障碍的技术措施,以期为中药材种植者和相关研究人员提供参考㊂1 连作障碍发生原因1.1 化感作用研究表明,植物的根茎或残体通过挥发㊁淋溶㊁分泌和腐解作用向土壤释放的化感物质是引起连作障碍的重要因子[6]㊂药用植物的活性成分通常是植物的次生代谢产物,因此药用植物更易产生化感物质㊂这些物质不易分解,对下茬中药材产生毒害作用,从而抑制其发芽和生长发育㊂这些化感物质包括香草酸㊁香豆酸和阿魏酸等大分子物质(表1)㊂如何志贵[7]对连作3年半夏根际土壤和非连作土壤中的酚酸物质进行提取,通过L C -M S 鉴定出17种酚酸类物质,其中没食子酸㊁原儿茶酸㊁香草酸㊁丁香酸㊁香兰素㊁丁香醛㊁阿魏酸㊁绿原酸等8种物质可能对半夏生长发育产生较强的化感作用,除阿魏酸外,其他7种酚酸对半夏发芽率和萌发指数均有抑制作用㊂随着研究者不断深入地研究,还会有新的化感物质逐渐被发现㊂113期 王小国:根茎类药用植物连作障碍研究进展表1 根茎类药用植物根际化感物质药用植物根际土壤化感物质半夏没食子酸㊁原儿茶酸㊁香草酸㊁丁香酸㊁香兰素㊁丁香醛㊁阿魏酸㊁绿原酸[7]丹参包括2-乙基己醇㊁苯甲酸㊁油酸甲酯等24种物质[8]地黄香豆酸㊁对羟基苯甲酸㊁香草酸㊁丁香酸㊁阿魏酸[9]人参水杨酸㊁没食子酸㊁苯甲酸㊁3-苯基丙酸和肉桂酸[10]黄连香草酸㊁阿魏酸与4-香豆酸[11]山药香草酸㊁对羟基苯甲酸及阿魏酸[12]西洋参总苷㊁生物碱㊁酮及黄酮㊁有机酸㊁萜㊁醇和香豆素等[13]黄芪4-羟基香豆素㊁对羟基苯甲酸㊁对甲氧基苯甲酸及肉桂酸[14]太子参9种酚酸(包括没食子酸㊁香豆酸㊁3,4-二羟基苯甲酸㊁对羟基苯甲酸㊁香草酸㊁丁香酸㊁香兰素㊁阿魏酸㊁苯甲酸)和8种有机酸类物质(草酸㊁甲酸㊁苹果酸㊁乳酸㊁乙酸㊁柠檬酸㊁酒石酸和琥珀酸)[15]玉竹对-羟基苯甲酸㊁香草酸㊁丁香酸㊁香豆酸㊁阿魏酸[16]1.2 土壤理化性质恶化诸多研究发现,长期连作后土壤理化性质恶化,表现为土壤板结,团粒结构破坏,孔隙度下降,通气透水性下降,如三七连作3年土壤和未种植三七土壤相比较,土壤出现板结[17]㊂同时,由于根茎类药用植物栽培年限较长,植物对养分的选择性吸收以及长期重施化肥而忽视有机肥,造成土壤中一些营养元素缺乏,而另一些营养元素富集,土壤养分失衡㊂如山药连作后,土壤中氮㊁锰和锌元素大幅降低[18];党参连作后,土壤中硝态氮㊁速效磷和速效钾含量较轮作均降低[19];浙贝母连作后,土壤中有效氮㊁有效磷㊁有效钾含量显著降低[20];半夏连作后,根际土壤中有机质㊁全氮和全磷含量降低,而速效钾含量升高[21];三七连作后,土壤有机质㊁氮和磷含量较对照显著下降,而土壤铁㊁硼和铝含量增加[17]㊂此外,长期连作还可以导致土壤酸化㊂研究表明:人参连作6年后,参地p H 由新林土的5.5~5.8降为5.1~5.3[22],白术㊁三七和党参根际土壤p H 也随种植年限的增加而降低㊂1.3 土壤中酶活性改变土壤中的生物化学过程需要酶的催化作用才能完成,土壤酶活性能够反映微生物数量和群落结构,同时也能反映土壤肥力㊂前人研究发现,根茎类药用植物连作后土壤中脲酶和蔗糖酶活性通常降低,表明连作后土壤对氮㊁碳等元素的利用率降低,而纤维素酶和多酚氧化酶活性通常增强(表2)㊂但研究者对不同药用植物土壤过氧化氢酶活性的研究结果却并不一致,例如半夏㊁牛膝㊁地黄㊁三七㊁栝楼和西洋参连作后,土壤过氧化氢酶活性降低,说明连作后中药材抗逆性减弱,可能会诱发病害的发生,而山药连作却提高了土壤过氧化氢酶的活性,这可能与药用植物种类不同有关,同时由于土壤环境的复杂性,酶活性会受到多种因素的影响㊂表2 根茎类药用植物连作土壤酶活性变化药用植物土壤酶活性变化半夏连作较轮作土壤的过氧化氢酶㊁脲酶㊁磷酸酶活性降低6.21%㊁18.80%和21.49%,多酚氧化酶活性升高62.96%[21,23]牛膝连作20年以上土壤中脲酶㊁蔗糖酶和过氧化氢酶活性降低,脲酶活性从1.57m g ㊃g -1降低至1.23m g ㊃g -1,多酚氧化酶活性增强[24]地黄连作土壤脲酶活性比正茬降低63.06%,过氧化氢酶活性降低51.92%[25]三七连作3年,土壤过氧化氢酶活性由2.23m g ㊃g -1降至1.02m g ㊃g -1,多酚氧化酶活性升高[17,26]栝楼连作2年土壤中蔗糖酶㊁脲酶㊁磷酸酶活性均降低,过氧化氢酶活性较对照下降26.97%[27]山药连作后土壤中脲酶㊁碱性磷酸酶㊁蔗糖酶活性降低,过氧化氢酶活性增强[28]黄连脲酶活性降低,正茬416.56μg ㊃d -1㊃g -1,连作3年148.47μg ㊃d -1㊃g -1,连作5年127.31μg ㊃d -1㊃g -1[29]黄芪连作6年后脲酶和蔗糖酶活性降低,纤维素酶活性0.281U ㊃g -1,比正茬提高59.4%[30]西洋参连作较对照土壤脲酶㊁磷酸酶㊁蔗糖酶和过氧化氢酶活性降低,正茬土壤脲酶活性25.89m g ㊃g -1,连作土壤脲酶活性20.69m g ㊃g-1[31]玉竹正茬脲酶活性392.069μg ㊃d -1㊃g -1,连作298.174μg ㊃d -1㊃g -1;正茬蔗糖酶活性34.800μg ㊃d -1㊃g-1,连作20.801μg ㊃d -1㊃g-1[16]1.4 土壤微生物失调,致病菌增加土壤微生物失调是连作障碍发生的主要原因㊂随着药用植物连作年限的增加,土壤中微生物群落结构和数量发生变化,细菌数量减少,病原111黑 龙 江 农 业 科 学3期真菌数量增加㊂研究表明,随着丹参连作年限增加,土壤中芽孢杆菌属(B a c i l l u s )等有益细菌逐渐减少,而真菌镰刀菌属(F u s a r i u m )㊁毛壳菌属(C h a e t o m i u m )和青霉菌属(P e n i c i l l i u m )等病原菌数量及相对丰度增加[32],镰刀菌属可引起丹参根腐病的发生㊂有学者对重茬地黄植株中分离的病原菌进行鉴定后,确定尖孢镰刀菌(F .o x y s po r u m )是地黄连作障碍主要病原菌[33];同时,尖孢镰刀菌㊁腐皮镰刀菌(F .s o l a n i )和轮枝镰刀菌(F .v e r t i c i l l i o i d e s)也是黄芪和人参[34]根腐病的致病菌,镰刀菌的厚垣孢子在土壤中存活很长时间后仍能表现出致病性㊂此外,根茎类药用植物连作后,易导致线虫病的发生,如山药短体线虫病和根腐线虫病[35]㊁丹参根结线虫病[36]和西洋参线虫病等,降低了根茎类中药材的商品价值㊂2 消减连作障碍的措施近年来,连作障碍在我国中药材各大产区均有发生,目前生产上常用的消减措施包括:农业措施㊁物理方法㊁化学方法和生物方法等㊂2.1 农业措施2.1.1 筛选抗病新品种和嫁接育苗 选育抗病新品种,是消减连作障碍的重要途径之一㊂目前我国根茎类药用植物选育出的耐重茬抗病新品种有:三七抗病新品种 苗乡抗七1号 [37]㊁高抗根腐病黄精新品种 皖黄精3号 [38]㊁半夏中抗腐烂病新品种 赫麻芋2号 [39]㊁丹参高抗根腐病新品种 丹杂2号 [40]㊁高抗根腐病黄芪新品种 9118 和新品系 94-02 [41-42]㊁抗重茬山药新品种 丰抗3219[43]㊁抗当归麻口病新品种 岷归4号 [44]㊁抗根腐病和根结线虫病柴胡新品种 济柴1号 [45]等㊂此外,嫁接育苗也是减轻连作障碍的有效措施,通过砧木嫁接换根,可以提高种苗抗性,目前已在西瓜㊁甜瓜和黄瓜等园艺作物中推广应用,而根茎类中药材多以地下根茎入药,难以通过嫁接方式消减连作障碍㊂2.1.2 合理轮作间作 轮作间作是实际生产中改善土壤理化性质㊁消减连作障碍经济有效的措施㊂ 种地不倒茬,十年九抓瞎 换茬不换土,一亩顶两亩 轮作倒茬不用问,强如年年铺底粪 等农业谚语表明,通过轮作间作可均衡利用土壤养分㊂已有根茎类药用植物轮作间作模式(表3)研究结果表明,亲缘关系较远物种的轮作间作可以提高土壤p H ,降低酚酸类物质含量,提高土壤酶活性,改良土壤微生物群落结构,减轻病虫害,提高中药材产量㊂对半夏与小麦轮作的研究表明,轮作后半夏根际土壤酚酸类物质含量降低,病原真菌被抑制而有益真菌丰度提高[7]㊂山药与小麦轮作较山药连作,可明显提高土壤脲酶㊁蔗糖酶和碱性磷酸酶活性[28]㊂黄芪与莜麦/燕麦轮作能够提高土壤中脲酶和酸性磷酸酶活性,根腐病重度发病率为24.90%,显著低于连作黄芪重度发病率[30,46]㊂黄芩与小麦轮作能有效提高土壤中蔗糖酶活性[47]㊂丹参与烤烟轮作较连作能显著提高土壤蔗糖酶活性,能明显增加土壤中细菌和放线菌数量,真菌数量减少[48]㊂浙贝母与水稻轮作,可有效控制灰霉病和菌核病的发病率[49]㊂党参与小麦/玉米轮作倒茬,党参根腐病发病率降低为12.40%和16.60%以下[50]㊂白术与玉米轮作后,白术鲜重较连作增加3.7倍,产量明显提高[51]㊂表根茎类药用植物轮作间作模式2.2 物理方法物理方法包括强还原土壤处理(R e d u c t i v e S o i lD i s i n f e s t a t i o n ,R S D )㊁蒸汽消毒和施加生物炭等㊂强还原土壤处理指在土壤中施用大量粉碎易分解的有机物料后㊁淹水覆膜强还原土壤,短期内杀灭土传病原菌的方法[60]㊂强还原土壤处理不仅可改善土壤理化性质,修复因酸化和次生盐渍化而退化的土壤,还可以重建微生物区系,消减因理化性质退化和土传病原菌导致的连作障碍㊂强还原土壤处理在地黄中的研究表明,土壤强还原处理能够显著提高重茬地黄的存活率和产量[33,61];三七连作土壤强还原处理后,能显著降2113期 王小国:根茎类药用植物连作障碍研究进展低尖孢镰刀菌在真菌中的比例,降低三七发病率[62];在黄芪连作土壤中添加秸秆和牛粪有机物料后,强还原处理效果较好,可杀灭土壤中病原真菌[63];此外,强还原处理还能有效杀灭土壤中的根结线虫,杀线率较高㊂土壤蒸汽消毒是利用70ħ蒸汽保持30m i n杀死土壤病原生物的方法㊂研究表明,土壤蒸汽消毒后,三七的出苗率㊁存苗率㊁根鲜质量和干质量均高于对照,根腐病的发病率降低[64]㊂土壤中施加生物炭对太子参[65]㊁三七[66]和兰州百合的连作障碍也有一定缓解作用,但存在成本高等问题,因此大面积推广应用受到限制㊂值得一提的是,有研究发现土壤中蚯蚓及蚯蚓粪也能够一定程度上缓解连作障碍[67-68]㊂2.3 化学方法消减连作障碍常用的化学农药包括氯化苦㊁威百亩㊁棉隆和噻唑膦等㊂氯化苦别名三氯硝基甲烷,是一种易挥发油状液体,可有效防治连作土传病害和根结线虫,目前在我国仅作土壤熏蒸,且必须在专业技术人员指导下使用㊂研究表明:连作地黄每667m 2地块用30k g 氯化苦熏蒸后,长势较好[69];药食两用生姜连作后根结线虫发病严重,氯化苦熏蒸后,腐生性线虫数量和寄生性线虫数量大幅度降低[70]㊂威百亩是一种液态土壤熏蒸剂,常用剂型为32.7%~42.0%水剂㊂根据报道,安平县白山药连作种植后,土传病害严重,威百亩防治镰刀菌引起的白山药褐腐病效果较好,但熏蒸时应注意地温和熏蒸时间,当地温高且熏蒸时间过长时,易产生药害[71]㊂98%棉隆微粒剂是固态熏蒸剂,研究表明,375k g㊃h m -2的施用量对当归麻口病防效达50.00%~69.30%,同时控制了地下害虫和田间杂草的发生[72];此外,棉隆对三七和山药的连作障碍也有较好消减作用,有效降低病害发生率㊂噻唑膦属于有机磷类杀线虫剂,一般选择10%噻唑膦颗粒剂进行土壤撒施,如防风连作后发生根腐病,可按30k g ㊃h m -2的用量施用噻唑膦,如果施用量大则易伤根,且会造成土壤和地下水环境污染㊂2.4 生物方法土壤微生物失衡是导致连作障碍发生的原因之一㊂利用微生物菌剂可调节土壤微生物群落并抑制有害微生物㊂目前已报道的病原菌拮抗微生物有芽孢杆菌㊁哈茨木霉(T r i c h o d e r m ah a r z i a n u m )㊁淡紫拟青霉(P a e c i l o m y c e s l i l a c i n u s )和厚孢轮枝菌(V e r t i c i l l i u mc h l a m y d o s p o r i u m )等㊂2.4.1 芽孢杆菌 芽孢杆菌作为镰刀菌的拮抗菌已被广泛应用㊂黄伟民[73]在野生地黄生防菌的筛选和验证试验中,筛选出有效拮抗菌蜡样芽孢杆菌(B .c e r e u s),平板对峙试验证实所筛选的菌株对地黄病原菌尖孢镰刀菌有明显的拮抗效应;杨瑾[74]通过研究发现,贝莱斯芽孢杆菌(B .v e l e z e n s i s)对丹参根腐病病原菌腐皮镰孢菌和尖孢镰孢菌有抑制作用;杜家方[33]在地黄连作障碍发生机制及消减措施研究中发现,特基拉芽孢杆菌(B .t e qu i l e n s i s )对尖孢镰刀菌生长具有拮抗作用;此外,研究还发现,枯草芽孢杆菌(B .s u b t i l i s)和贝莱斯芽孢杆菌对北苍术㊁桔梗和人参连作病原菌均有抑制作用㊂2.4.2 哈茨木霉 诸多研究表明,生防真菌哈茨木霉菌可缓解连作障碍[75],显著消减根际土壤中酚酸物质,对人参铁锈病的抑制率达79.53%,对地黄的病原菌也有抑制作用㊂平板对峙中对西洋参腐皮镰刀菌抑菌率高达100%[76],对从根腐病发病的白术中分离的尖孢镰刀菌抑菌率达50%以上[77],可降低白术发病率,促进白术生长,缓解连作障碍[78]㊂平贝母连作后菌核病发病严重,生物防治菌剂中的哈茨木霉菌对平贝母菌核病防效达79.27%[79],防治效果较好㊂此外,哈茨木霉菌可提高半夏连作土壤磷酸酶活性,降低连作时细菌性疫病的发病率,提高生物产量[5]㊂可见,哈茨木霉菌在防治中药材土传病害时,具有广谱的特点,可以抑制多种土传病原菌的生长㊂2.4.3 淡紫拟青霉和厚孢轮枝菌 药用植物连作后,不仅镰刀菌数量增加,还会增加土壤中线虫数量,如山药㊁丹参和西洋参等[80]㊂淡紫拟青霉和厚孢轮枝菌属寄生真菌,淡紫拟青霉适宜生长的温度为15~30ħ,菌丝生长适宜p H 6~9,黑暗中生长最佳,二者对根结线虫和孢囊线虫有较强寄生能力,可用于多种植物线虫病的防治㊂据报道,淡紫拟青霉颗粒剂41.25k g㊃h m -2的施用量,对导致当归麻口病发生的茎线虫的防效为63.43%,厚孢轮枝菌颗粒剂33.75k g㊃h m -2穴施,亦可有效防治当归麻口病[81]㊂除上述微生物菌剂之外,复合微生物肥料和生物有机肥在中药材无公害种植中也得到了较为广泛地应用,可改善连作土壤,提高中药材产量和品质㊂3 展望集约化种植方式不可避免地引起连作障碍问题㊂尽管国内外学者已对连作障碍原因及消减措施进行了大量研究,但大多研究都是从单一因素进行分析,存在一定局限性,且连作障碍发生原因311黑 龙 江 农 业 科 学3期较为复杂,涉及到根茎类药用植物的根系㊁土壤㊁微生物和环境等诸多因素,因此仍需进一步开展相关研究工作㊂(1)运用基因组学㊁转录组学㊁蛋白组学和代谢组学等分子生物学手段,从生态系统的角度深入解析连作障碍发生机制是未来的研究方向;(2)全面收集野生中药材种质资源,选育抗病性强㊁耐连作的优质新品种,是消减连作障碍的重要途径之一;(3)现有的芽孢杆菌㊁哈茨木霉㊁淡紫拟青霉和厚孢轮枝菌菌剂㊁复合微生物肥料和生物有机肥虽已在实际生产中发挥较好作用,但是目前这些菌剂和肥料存在的田间应用稳定性及成本问题,仍然制约着菌剂和微生物肥料的发展和推广,还需进一步改良和研究,使其大田应用效果更稳定;(4)随着技术的进步,寻找新的病原菌拮抗微生物也将是今后研究的内容;(5)在发病严重的地块,单一的消减措施可能得不到理想的效果,需采取积极有效的综合防控措施,进一步筛选适宜的轮作间作植物种类,积极探索药粮种植模式㊁林药种植模式和药药种植模式,建立科学㊁合理的轮作制度,同时注重有机肥和微生物肥料的使用,将有效缓解连作障碍,实现经济效益和生态效益的最大化㊂参考文献:[1] 王慧,张小波,汪娟,等.2020年全国中药材种植面积统计分析[J ].中国食品药品监管,2022(1):4-9.[2] 卢之颐.本草乘雅半偈[M ].刘更生等校注.北京:中国中医药出版社,2016.[3] 车欣宇.丹参根际拮抗真菌R F 15的筛选鉴定及其促生效应研究[D ].泰安:山东农业大学,2022.[4] 赵方杰.陕西留坝西洋参连作障碍成因及消减措施初步研究[D ].杨凌:西北农林科技大学,2020.[5] 何贝贝.半夏连作效应缓解技术研究[D ].武汉:华中农业大学,2022.[6] 董晓民,高晓兰,刘伟,等.桃连作障碍中自毒作用的研究进展[J ].黑龙江农业科学,2021(2):123-127.[7] 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.[8] 王鹏飞.丹参自毒物质的鉴定及其在腐解液和根际土中的含量分析[D ].泰安:山东农业大学,2021.[9] 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甘肃中药材连作障碍问题探析
甘肃科技Gansu Science and Technology第36卷第4期2020年2月Vol.36 N 。
/F8b. 2020甘肃中药材连作障碍问题探析龚成文",米永伟",漆永红张东佳，武伟国（1.甘肃省农业科学院中药材研究所，甘肃兰州730070#2.甘肃省中药材种质改良与质量控制工程实验室，甘肃兰州730070； 3.甘肃省农业科学院植物保护研究所，甘肃兰州730070）摘要：随着甘肃中药材种植面积不断扩大和种植年限不断延长，受土地资源限制和农户追求高效益的影响，中药 材连作障碍问题凸显，中药材的产量和品质均受到不同程度的影响，连作障碍已成为制约甘肃中药材可持续健康 生产的一个重要因素。
本文阐述甘肃中药材种植现状，分析形成中药材连作障碍问题凸显主要原因，提出相应对策，以期对甘肃中药材产业可持续发展提供思路％关键词：中药材；连作障碍；问题;对策中图分类号：S567甘肃省中药材种植历史悠久，种类丰富，种植 面积，“十大陇药”品，中药材产业已成为甘肃省产业的产业之一。
我省药材种植种类以根茎类中药材为主，而 药材中普遍存在着连作障碍现象， 中药材特殊的地域性和道地性，加重了连作障碍的发生％ 中药材连作障碍主要为种子发、死率上升，生长期易患立枯病、根腐病、 土传， 植长 ，产量 、品质 ，重的连作障碍成 叫因，析我省中药材种植中连作障碍凸显原因，探讨其解， 省中药材产业可持续健康发展具有重要的现实意义％1甘肃中药材种植现状特殊的地理位置、复杂的地质地貌、多样的气候类型以及明显的水 ，孕育了甘肃丰富的药材资源。
甘肃有药用植物、动物、矿物资源共计1527种，其中药用植物1270种（菌类35种、苔2类4种、地衣类5种、蕨类47种、种子植物1179种），动 物类及矿物类药材分别为214种和43种3）。
据料记载，甘肃中药材种植已有千年历史％经过长期 发展，甘肃省86个县（区）中80个县（区）种植药 材，连片集中种植的药材 50多种，中单品种种植面积万亩以上的有18种，已形成当归、党参、黄L 、甘草、大黄、柴胡、板蓝、枸杞、黄苓、冬花“十大陇药”品叫“十三五”以来，甘肃中药材种植 面积进一步扩大（表1），2018年 省中药材种植面 积增加到23.4万hm 2，产量101.7万1,其中当归占全国产量90%，大黄和党参占全国产量60%，黄L占全国产量50%。
三七连作障碍缓解方法初探_肖慧
现代中药研究与实践2010年第24卷第3期 Chin Med J Res Prac,2010 May,Vol.24 No.3
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三七连作障碍缓解方法初探
肖慧 1, 曾燕 1, 李进瞳 1, 李兴 1 , 李世东 2, 马承铸 2, 严新 3, 郭兰萍 4, 王继永 1*
（1. 云南药材有限公司，云南 昆明 650041 ；2. 中国农业科学院植物保护研究所，北京 100094 ；3. 云
基于病虫害综合防治的人参连作障碍消减策略
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。
标签：人参；连作障碍；土传病害；虫害；综合防治[Abstract]The continuous monoculture cropping problem severely has hindered the land resource ofPanax ginseng cultivation and threatened the sustainable development of ginseng industry. There are comprehensive factors causing the continuous monoculture cropping problem，such as deterioration of soil physical and chemical properties，accumulation of allelochemical，increase of pesticide residue and heavy metal，imbalance of rhizospheric micro-ecosystem，and increase of soil-borne diseases. Among soil-borne disease was one of the key factors. More than 40 soil-borne diseases have been reported in the ginseng cultivation，especially，the diseases were more serious in the ginseng replanting land. Here main soil-borne diseases and their prevention way have been summarized，and we try to provide the effective improvement strategy of continuous monoculture cropping problem focusing on the disease control and offer reference for overcoming the ginseng continuous monoculture cropping problem.[Key words]ginseng；continuous monoculture cropping problem；soil-borne disease；insect pests；comprehensive controldoi：10.4268/cjcmm20162102人參Panax ginsengC.A.Meyer为五加科多年生宿根草本植物，人参属、人参种，已有6 000多万年历史，根、茎、叶及果实均可入药，具有大补元气、益气生津、延年益寿等诸多功效[1]。
苔干连作障碍防控关键技术
苔干连作障碍防控关键技术闫长俊（江苏省邳州市农业干部学校，江苏徐州 221300）摘 要：连作是指在同一土壤里连续种植同一种作物。
苔干连作导致产量降低、品质变劣，生育状况变差，病虫害加重，农产品质量安全得不到保证。
笔者在调查实践的基础上，认真研究了苔干连作障碍发生机理，总结出了系统科学的防控技术，供苔干产区推广应用。
关键词：苔干；连作障碍；防控中图分类号：S567 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170833050苔干属菊科莴苣属，是绿叶菜类的茎用莴苣，一生年或越冬二年生草本植物，其肉质茎经过加工晾晒脱水后成干菜，因此叫苔干。
邳州苔干栽培史最早见于秦代，迄今有2200多年，生长环境无污染、天然优质，色泽鲜绿，组织致密，肉质肥厚，质地脆嫩，营养丰富。
目前邳州苔干以占城镇、议堂镇、土山镇3个主产区为中心，常年种植面积在700hm²左右。
标准化种植面积较大，初步形成了区域化布局、专业化生产、产业化经营的发展格局，是全国著名的苔干产区和苔干出口基地。
由于多年连续重茬种植，邳州苔干连作障碍日益凸显，病虫害提早发生和生理性病害日趋严重已成为制约苔干扩面和可持续发展的瓶颈。
苔干在同一块地种植2~3a以上即会出现连作障碍现象，突出表现在菌核病和霜霉病病害在生长中后期逐年加重，产量降低、品质变劣。
据调查，占城镇凌湖村22个种植户在同一块地连续种植苔干3a 以上，菌核病发病株率达1%~1.2%，霜霉病发病株率达1%~1.5%。
解决连作障碍是苔干生产上的一大难题，目前尚未找到根治的办法。
笔者在生产实践的基础上总结出以下综合措施，可使连作障碍得以缓解或提早防控。
1选用优良品种根据邳州本地的气候条件，选择适宜本地种植的品种——邳苔2号，该品种生长势强，抗倒性好，抗寒、耐旱、耐贫瘠、抗霜霉病、熟期早，适采期8~12d，肉质茎不易糠心、品种好、肉质茎翠绿、口感香脆、细嫩、粗纤维少等特点，是适应性强的药蔬兼用型苔干品种。
植物病原性连作障碍研究进展
植物病原性连作障碍研究综述梁志怀1，2李世东1 魏林2（1中国农业科学院植物保护研究所/，北京100081；2湖南省植物保护研究所，长沙 410125）摘要：关键词：根分泌物；连作障碍；土传病害；自毒作用；发生机理；进展Review in sStudies of Crops Pathogenic Continuous Cropping ObstaclesLiang Zhi-huai1,2 Li Shi-dong1 Wei Lin2（1.Institute of Plant Protection,CAAS,Beijing 10081,China; 2.Hunan PlantProtection Institute,Changsha 410125）Key words:0 引言调查表明，许多园艺植物(包括瓜果类蔬菜和观赏花卉)、大田经济作物和中草药等都存在不同程度的连作障碍现象。
近年来，由于耕地资源限制，经济利益的驱动和生产栽培条件等因素的影响，经济作物特别是果菜类蔬菜的连作仍具有加剧的趋势[1]。
连作障碍所造成的危害与损失也逐步突出，特别是在一些重要的果蔬专业化生产基地和道地中药材生产基地，以及设施农业发达地区，造成损失更甚[1，2]。
鉴于此，国内外学者对连作障碍的机理及解决途径展开了一系列的研究。
结果表明，造成连作障碍的原因是复杂的，综合的，是由作物和土壤等诸多因素综合作用的结果。
栽培条件和作物种类不同，其产生连作障碍的原因是不同的。
如喻景权则将蔬菜连作障碍的主要因素概括为三个方面：即土壤传染性病虫害严重发生、土壤理化性质劣化以及由根系分泌物和残茬分解物等引起的自毒作用等[3]。
目前在土壤性质劣化和自毒作用等方面的研究，已取得许多令人鼓舞的成就，也有不少专家对此进行了总结与评述【】。
但对于连作栽培条件下，土壤传染性病害严重发生的原因及其机理的研究进展，訖今未见报道。
因此，本文作者从连作栽培条件下对土传病害发生发展动态及其可能存在机理方面，综述国内外研究进展，在此基础上，提出今后研究方向。
连作障碍总结
连作的弊端与消除途径（一）连作的弊端主要表现在化学、生物学与物理学三个方面。
1、化学危害：（1）营养物质的偏耗;（2) 分泌物的积累,容易发生负对等效应；2、生物危害（1）伴生性和寄生性杂草危害加重（2）某些专一性病虫害蔓延和加剧（3）土壤微生物种群单一化（4）土壤酶活性降低3、土壤物理结构的危害：长期连作会导致土壤物理形状显著恶化，不利于同种作物的生长，如长期淹水，导致土壤容重增加，通气不良土壤物理结构的破坏。
（二）消除连作危害的技术1、化学技术（1）补施化肥，平衡施肥（2）用现代的植保技术解决病虫害的防除问题2、农业技术：（1）更换品种，不同品种的生物系特性不同，抗病品种比感病品种连作受害轻（2）土壤耕作（3）合理灌溉3、物理技术即土壤的激光处理技术等连作障碍及其防治同一作物或近缘作物连作以后，即使在正常管理的情况下，也会产生产量降低、品质变劣、生育状况变差的现象，这就是连作障碍。
一、连作障碍的表现形式和成因原因复杂：作物和土壤等诸多因素综合作用结果1、土传病虫害加重：最主要原因和形式(70%)连作为病原菌生存和繁殖提供了丰富的营养和寄主使有益微生物受到抑制，土壤微生物区系发生变化，根区土壤微生物生态失衡。
同种类甘蔗互相传播病虫害2、土壤理化性状恶化(20%)土壤养分不均衡土壤酸化土壤板结，有机质含量下降土壤耕作层变浅3、土壤次生盐渍化大水大肥的栽培技术，造成土壤水分盐分（植物养分）的动态运移失衡，土壤盐分累积盐分离子组成：ca2+，NO3-，SO42-，CI-危害原理：离子毒害、渗透胁迫二、连作障碍的综合防治1.源头控制：轮作；配方施肥2.过程控制：施用有机肥；土壤消毒；清理病株；嫁接以生态控制、生物防治和高效低毒化学农药相结合的蔬菜病虫害综合治理技术；以生物有机肥、专用控释肥与配方施肥相结合的肥料施用及土壤改良和可持续利用技术；以抗病耐盐砧木嫁接与无土栽培相结合的可持续栽培技术针对我们糖厂的对策1、针对德宏蔗区，应尽量减少或不再施用尿素，真正做到平衡施肥。
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中 国 野 生 植 物 资 源 Vol. 26 No. 6
Ch inese W ild P lan t R esou rces
Dec. 2007
中药材连作障碍原因及防治途径研究
蒋国斌 ,谈献和 3
(南京中医药大学 ,江苏 南京 210029)
生物的碳源 [ 13 ] ;而酚酸物质已经成为公认的化感物 质 ,是最重要的次生代谢产物 [ 14 ] 。 Yu J Q 和 M atsui 从黄瓜根分泌物中分离出 11 种酚类物质 ,其中 10 种具有生物毒性 。张辰露 [ 15 ]等发现连作严重危害 丹参的生长 :生长期枯苗率大幅度上升 ,地上 、地下 生长量下降 ,产量降低 ,同时有效成分含量降低 ,根 系外观畸形 。通过测定 ,发现土壤 pH 值降低 ,土壤 中酸性物质大大增加 。 Tang[ 16 - 17 ]等研究了 B iga lta lim pog rass根系分泌物的化感作用时指出 :根系分泌 物中的生长抑制剂主要是酚类物质 ,并检测出 16种 酚类化合物 。Chou[ 18 - 19 ]等研究水稻连作障碍时发 现 ,根系分泌物及秸秆腐解释放大量酚酸物质 ,包 括 :对羟苯甲酸 、香豆酸 、丁香酸 、香草酸 、阿魏酸和 杏仁酸 。不同酚酸的抑制强度有一定的差异 ,其中 : 肉桂酸 >阿魏酸 >间苯三酚 >对羟苯甲酸 >香草 酸 。张淑香 [ 20 ]等对连作大豆土壤酚酸物质含量研 究发现 ,重茬土壤中对羟苯甲酸 、香草酸含量和多酚 氧化酶活性高于正茬土壤 ;重茬大豆根系水提液中 对羟苯甲酸 、香草酸 、阿魏酸 、香草醛 、香草素含量大 于正茬 。由此可见 ,根系分泌物中的酚酸在植物根 际营养和植物间化感作用起着重要作用 。但到目前 为止 ,有关中药材种植中根系分泌的酚酸物质的相 关研究报道还较少 。
(1) 根系分泌物 其中由根系分泌的物质是最复杂 、最重要的植 物化感物质 ,经根系分泌物引起的自毒作用是造成 中药材连作障碍的重要因素之一 。中药材在正常的 生命活动过程中 ,根系会不断地向根际土壤中分泌 一些有机物 ,这些有机物形成存在于土壤环境中的 化感物质 ,对中药材生长发育有明显的抑制作用 。 根系分泌物是一定生长条件下 ,活的且未被扰动的 根释放到根际环境中有机物的总称 [ 10 ] 。研究表明 , 地黄根系分泌物 、地黄叶 、地黄块茎中均含有对地黄 生长抑制的物质 ,其中以根系分泌物抑制作用最突 出 ,这是造成地黄不能连作的主要因素 ;通过在重茬 土壤中加入活性炭 、抗坏血酸处理 ,可有效解除地黄 连作障碍 [ 11 ] 。 根系分泌物是向根际环境中释放的一组种类繁 多的物质 。U ren 和 Reisenauer[ 12 ] 总结了根系分泌 物的种类及组成 :低分子量的如有机酸 、酚类 ;高分 子量的如粘液物质 、细胞脱落物 。其中有机酸大部 分是三羧酸循环的中间体 ,对根际 pH 值 、矿质养分 的活化 、根际微生物活性影响较大 ;脱落物是根际微
某种特定的中药材对土壤中营养元素的需求种 类及吸收比例是固定的 ,尤其对某些微量元素更有 特殊的需求 。长期连作某种中药材 ,必然造成土壤 中某些元素的亏缺和其它元素的相对富庶 ,养分发 生非均衡性变化 ,在得不到及时补充的情况下出现 “木桶效应 ”[ 4 ] 。结果中药材抗逆性降低 ,根冠比失 调 ,不能正常生长 ,最终影响其产量和品质 。
3 连作障碍的防治途径
解决中药材种植的连作障碍是一个难题 ,是提 高中药材产量和品质的关键所在 ,也是实现中药材 可持续发展的当务之急 。虽然目前仍未找到其根治 办法 ,但可以通过一些措施来缓解连作障碍 ,具体防 治途径如下 :
(1) 改善栽培制度 ,合理的间作 、轮作 、套种 。 轮作是农业生产上恢复土壤肥力 、减少病虫害的重 要措施 。赵杨景 [ 26 ]等在前茬为紫苏和施紫苏子土 壤上种植西洋参 ,存苗率和生物学重量比对照分别 提高 2618%和 1115%。为合理利用耕地 ,提高土地 的利用率 ,林 - 药 、果 - 药 、农 - 药等复合型栽培模 式正在逐渐发展起来 。王荣秀 [ 27 ]等报道青海在沙 棘 、云杉和白桦林中间作柴胡 、大黄 、板蓝根 、黄芪等 药材取得成功 ;王继永等观测了不同毛白杨密度及 不同林地位置间作甘草 、桔梗 、天南星等中药材的产 量分布规律 ,确定了间作的最佳行距 ; 林内种植天 麻 、细辛 ,农作物与绞股蓝 、半夏间作均能提高经济 效益 ,改善生态环境 。
摘 要 中药材连作障碍严重 、产量降低 、品质变劣 ,是中药材生产中亟待研究和解决的“瓶颈 ”问题 。从土壤养分 的亏缺 、中药材化感物质的自毒作用 、土传病害的加重 3方面概述了中药材连作障碍的原因 ,并提出了连作障碍的 防治途径 。 关键词 中药材 ;连作障碍 ;原因 ;防治途径 中图分类号 : S567. 04 文献标识码 : A 文章编号 : 1006 - 9690 (2007) 06 - 0032 - 03
植物化感作用现象在很早就为人们所发现 ,即 所谓的“毒素学说 ”。Molish早在 1937年提出 A llel2 opathy (化感作用 )这一名词 [ 7 ] 。这种作用或是相互 促进 (相生 ) ,或是相互抑制 (相克 ) 。植物“化感物 质 ”是指植物体产生的所有非营养性物质 ,能影响 其他 植 物 及 其 自 身 的 生 长 、健 康 、行 为 或 群 体 关 系 [ 8 ] 。它是植物 的 次 生 代 谢 物 质 , 分 布 于 根 、茎 、 叶 、花等器官中 ,分子量较小 ,结构较简单 ,但生物活 性较强 。大致分 4类 : (1)水溶性酸 、醇 ; ( 2)简单的 酚 、酚酸 、苯甲酸及衍生物 ; ( 3 )脂肪酸 、类脂物 、不 饱和内酯 ; ( 4)萜类 。化感物质向外界环境释放的 方式有 : (1)根系分泌 ; ( 2)茎叶淋溶 ; ( 3)地上部分 挥发 ; (4)植物残茬腐解 [ 9 ] 。中药材的根系分泌物 , 连同植物残体腐解时分泌的化感物质 ,经上述方式 释放至根际环境中 ,共同影响中药材生长代谢 ,最终 产生自毒作用 。
刘德辉等 [ 5 ] 通过对江苏省射阳县洋马乡常年 种植中药材菊花 、丹参 、白术 、板蓝根等的农田 ( 30 余年 ) 土壤肥力变化的研究 , 发现土壤有机质 、全 氮 、全磷 、有效磷养分随着种植年限增加而衰减 ,分 析近年来多种药材产量和品质下降 ,经济收益减少 的原因是中药材生产中轮作单调 ,施肥不合理 ,药材 生物量的大部分有机物质输出农田生态系统 ,致使 土壤养分比例失调 ,其中最显著和关键的就是土壤 磷元素有效性降低 ,土壤供磷不足 。烤烟连作亦使 土壤养分发生改变 ,并且影响烟叶产量和内在品质 。 在正常施肥条件下 ,土壤有效养分出现不同程度的 积累 ,其增加顺序为 : P、S > K、M g > Ca、N ,长期连作
(2)退化土壤的微生态修复 。连作障碍的主导 因素是生物因素 ,采用土壤消毒和灭菌可消除或减 轻连作障碍 。曹志强 [ 28 ]等通过用“溴灭泰 ”土壤灭 菌 ,土壤改良菌剂使土壤复菌 ,进行老参地 、老农田 重茬移栽人参的研究 ,对克服人参再障碍有较好的 效果 。李世东 [ 29 ]等通过再植前应用土壤熏蒸剂改 变三七连茬病土中原有的微生态群落 ,然后施有益
在长期的农业生产实践中 ,人们已经认识到同 一作物在同一块土地上连续种植 ,将出现作物发育 不良 、病虫害严重 ,以至于严重减产 ,即作物连作障 碍 。连作障碍现象在世界范围内普遍存在 ,中药材 生产也面临着同样的困境 。目前 ,我国 40%药材供 应主要依靠栽培品种 ,而占栽培品种 60%的根类药 材连作障碍问题尤为突出 [ 1 ] ,如人参 、三七 、地黄 、 丹参 、贝母 、桔梗等 。中药材忌连作 、产量降低 、品质 变劣 ,是中药材生产中亟待研究和解决的“瓶颈 ”问 题 。笔者根据近些年国内外学者对作物和中药材栽 培连作障碍的研究加以整理 ,归纳了中药材连作障 碍发生的原因 、机理及防治途径 ,为规范中药材生产 提供科学依据 。
主要研究方向为中药资源与开发 。 3 通讯作者 : 谈献和 ( 1952 - ) ,男 ,教授 ,从事中药资源研
究 。E2mail: xhtan@ njutcm. edu. cn
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中药材 、土壤 、微生物 3个系统内诸多因素相互综合 作用的结 果 [ 2 ] 。不同 品种 、不同 药用 部位 的 中 药 材 ,不同栽培条件 ,其连作障碍原因也会不同 。早在 1983年 ,日本的泷岛 [ 3 ]通过研究 ,将引起连作障碍 的原因归为 5 大因子 : ( 1)土壤养分亏缺 ; ( 2 )土壤 反应异常 ; ( 3)土壤理化性状恶化 ; ( 4)植物的有害 物质 ; (5)土壤微生物变化 。综合近年来的研究成 果 ,将其主要原因概述如下 。 2. 1 土壤养分的亏缺
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于三七生长和抑制根腐病发生的微生态制剂 ,在三 七根际重新建立微生态平衡 ,使连作的三七根腐病 显著减轻 ,并且有效成分含量不受影响 。高微微 [ 30 ]
等用灭生性土壤消毒剂氯化苦对连作的西洋参基质
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中 国 野 生 植 物 资 源 第 26卷
作 ,改变了微生物种群分布 ,打破了原有中药材根际 微生态平衡 ,使有些寄生和繁殖能力强的有害微生 物种群在根际土壤中占优势 ,土壤中病原菌数量不 断增加 ,其代谢产物影响中药材的正常生长代谢 ,产 生强烈的致毒作用 。病害在所有连作障碍原因中占 85%左右 ,特别是土传病害是引起中药材连作障碍 的最重要因子 [ 24 ] 。
第 6期 蒋国斌 ,等 :中药材连作障碍原因及防治途径研究
土壤 P、S明显富集 ;土壤养分的比例也发生变化 , N / P、K / P、K / S、Ca /M g比值明显下降 ,引起养分比 例失调 [ 6 ] 。 2. 2 中药材化感物质的自毒作用
1 连作障碍的概念
中药材连作是指在同一块地里连续种植同种 (或同科 )药用植物 。中药材连作障碍是指同种 (或 同科 )药用植物连作以后 ,即使在正常管理的情况 下 ,也会产生产量下降 、品质变劣 、生育状况变差的 现象 。