三七皂苷對三七的化感作用及土壤生態(tài)修復(fù)技術(shù)研究.pdf

1、三七是我國治療和預(yù)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(diǎn)，但是三七又是少數(shù)連作障礙十分嚴(yán)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(yán)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(yán)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?；形镔|(zhì)對三七的化感作用及機(jī)

2、理目前尚未見報(bào)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(xué)與生態(tài)學(xué)相結(jié)合的方法，探討人參皂苷對三七種植的化感作用機(jī)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(fù)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(jì)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(jī)理，另一方面選擇合適的菌劑組合來修復(fù)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(xì)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(xì)菌微生物群落多樣性呈顯著負(fù)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(shí)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(xì)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(qiáng)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(xì)菌和酵母菌數(shù)量不斷減少，其中細(xì)菌數(shù)量減少較快，當(dāng)種植3年后，細(xì)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(shí)其分泌的毒素也不斷增加。
　　(5)加入復(fù)合降解菌劑后，各個(gè)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(fù)合菌劑對兩種化感物質(zhì)的降解率均超過了50％;
　　(6)加入復(fù)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(qiáng)，

7、降解率達(dá)到63％，對第5年的土壤中黃曲霉毒素B1的降解能力最強(qiáng)，達(dá)到61％，對第3年的土壤中嘔吐毒素DON的降解能力最強(qiáng)，降解率達(dá)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(fù)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(fù)合菌劑后土壤中微生物的多樣性，細(xì)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(fù)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(fù)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(fù)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