三七皂苷對三七的化感作用及土壤生態(tài)修復技術(shù)研究.pdf

1、三七是我國治療和預防心腦血管系統(tǒng)疾病和止血散瘀等的珍貴的特有中草藥材，它同許多藥用植物一樣具有多年生的特點，但是三七又是少數(shù)連作障礙十分嚴重的植物，一般只能正常種植3年，就表現(xiàn)出根腐病等癥狀不能繼續(xù)種植，三七對氣候條件的要求非常嚴格，可以正常栽種三七的區(qū)域主要集中在云南文山一帶，其它地區(qū)均不能正常栽種三七，三七的連作障礙嚴重的限制了云南文山三七的質(zhì)量和產(chǎn)量，找出連作障礙的原因及解決連作障礙的措施有重要的意義。化感物質(zhì)對三七的化感作用及機

2、理目前尚未見報道，國內(nèi)研究較多的是土壤中病原微生物對三七根系的侵染作用，本文首次采用污染化學與生態(tài)學相結(jié)合的方法，探討人參皂苷對三七種植的化感作用機理及土壤理化性質(zhì)對三七根際土壤微生物群落的影響，旨在找到三七連作障礙的原因及修復被污染的土壤。
　　本文采用HPLC-MS技術(shù)，測定了不同年份三七根際土壤中人參皂苷及霉菌毒素的含量，采用PCR-DGGE及平板菌落計數(shù)的方法測定三七根際土壤中微生物分子生態(tài)的多樣性。通過比較不同年份三七土

3、壤中人參皂苷及TOC、氨氮含量、pH等的變化，一方面探究人參皂苷對三七化感作用的機理，另一方面選擇合適的菌劑組合來修復被污染的土壤。主要研究結(jié)果有:
　　(1)三七根際土壤pH與土壤中真菌微生物群落多樣性呈顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.954(P＜0.05)，土壤中的氮含量與土壤中細菌微生物群落多樣性呈顯著正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.947(P＜0.05);TOC、氨氮及C、H元素含量及C/N與土壤微生物多樣性無顯著相關(guān)關(guān)系，但較低

4、的氨氮含量和TOC有利于三七的正常生長，隨著三七種植年份的增加，土壤肥力逐漸下降;
　　(2)人參皂苷Re和Rb2含量與土壤中細菌微生物群落多樣性呈顯著負相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為-0.920、-0.954(P＜0.05)，與土壤中真菌微生物群落多樣性呈正相關(guān)關(guān)系;
　　(3)人參皂苷Re和Rb2是引起三七連作障礙的化感物質(zhì)，在1-3年內(nèi)，隨著種植年份的增加，土壤中人參皂苷含量呈逐漸增加的趨勢，同時三七根際土壤真菌分子生態(tài)多樣

5、性也呈逐漸增加的趨勢，而細菌分子生態(tài)多樣性逐漸減弱。而5年、10年及15年份的土樣中，人參皂苷含量呈現(xiàn)出逐年減少趨勢，土壤微生物分子生態(tài)的多樣性也隨之呈逐漸增強趨勢，人參皂苷的化感作用是引起三七根際土壤微生態(tài)變化的主要因素;
　　(4)隨著種植年份的增加，三七根際微生物群落生態(tài)多樣性發(fā)生了很大的變化，細菌和酵母菌數(shù)量不斷減少，其中細菌數(shù)量減少較快，當種植3年后，細菌數(shù)量減少了30％;霉菌數(shù)量不斷增加，種植3年后，霉菌數(shù)量增加了60

6、％，土壤中的病原真菌隨連作的代數(shù)增加而明顯增加，同時其分泌的毒素也不斷增加。
　　(5)加入復合降解菌劑后，各個年份三七根際土壤中人參皂苷含量均有所下降，對人參皂苷Re的最大降解率為79％，對人參皂苷Rb2的最大降解率為69％，降解一周后，復合菌劑對兩種化感物質(zhì)的降解率均超過了50％;
　　(6)加入復合菌劑后，黃曲霉毒素B1、嘔吐毒素DON、玉米赤霉烯酮ZEA的含量均有降低，對第3年土壤中玉米赤霉烯酮ZEA的降解能力最強，

7、降解率達到63％，對第5年的土壤中黃曲霉毒素B1的降解能力最強，達到61％，對第3年的土壤中嘔吐毒素DON的降解能力最強，降解率達到55％，對三種毒素均具有良好的降解效果，降解率在第3年和第5年的土壤中普通較高，說明了復合菌劑可有效的降解霉菌毒素，抑制病原真菌的生長;
　　(7)通過DGGE分析加入復合菌劑后土壤中微生物的多樣性，細菌的多樣性指數(shù)普遍增大，而真菌的多樣性指數(shù)普遍減小，且不同年份土壤之間微生物群落多樣性不存在較大的差

8、異和變化，三七根腐病是由病原真菌侵染三七根部引起的，主要的病原真菌為鐮刀菌，而三七根際土壤中真菌的多樣性減小說明加入的復合菌劑后可抑制霉菌的生長，并且有助于有益菌的生長，恢復了土壤微生物的多樣性;
　　(8)由枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、糞腸球菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌和熱帶假絲酵母組成的菌劑，既可以降解霉菌毒素，也可以降解人參皂苷，通過調(diào)節(jié)土壤微生物群落的多樣性，修復存在連作障礙的三七土壤，說明在三七根際土壤中建立多樣的有益菌群