土壤强还原处理对连作三七土壤中障碍因子及再植三七生长的

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1、土壤强还原处理对连作三七土壤中障碍因子及再植三七生长的影响*国家自然科学基金项目（41701277，41771281）、中国博士后科学基金面上项目（2018M630573）和江苏省研究生科研与实践创新计划项目（KYCX18_1201）资助SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.41701277and41771281),theChinaPostdoctoralScienceFoundation(2018M630573)andPostgradu

2、ateResearch&PracticeInnovationProgramofJiangsuProvince(No.KYCX18_1201).李云龙1王宝英1常亚锋1续勇波2黄新琦1,3,4张金波1,3,4蔡祖聪1,3,4赵军1,3,4†通讯作者Correspondingauthor，E-mail：junzhao37@126.com作者简介：李云龙（1989—），男，山西平遥，博士研究生，主要从事土壤微生物生态研究。E-mail:464865836@qq.com（1南京师范大学地理科学学院，南京210023）　（

3、2云南农业大学烟草学院，昆明650201）（3江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心，南京210023）（4南京师范大学，江苏省物质循环与污染控制重点实验室，南京210023）摘　要为研究土壤强还原处理（Reductivesoildisinfestation，RSD）对连作三七土壤中障碍因子及再植三七生长的影响，以云南省文山州连作三七土壤为研究对象，设置4个处理：对照（CK）；分别添加高碳氮比有机物料（C/N94，15t·hm-2，SB），低碳氮比有机物料（C/N19，15t·hm-2，BD），高、低碳氮比有机

4、物料等质量混合（15t·hm-2，SB+BD）的RSD处理。利用高效液相色谱测定土壤中皂苷类物质的含量，通过定量PCR和变性梯度凝胶电泳测定土壤微生物数量和群落结构，并统计再植三七的存苗率和发病率。结果表明，与CK相比，RSD能够显著消减土壤中皂苷类物质的含量，其中BD和SB+BD对Rb1和Rh1的降解率分别高达82.1%和85.8%~88.1%。RSD还能有效杀灭尖孢镰刀菌，显著降低其在真菌类群中的比例，其中杀菌率高达99.7%。同时，移栽5个月后，RSD处理再植三七的存苗率提高7.3倍~8.5倍，发病率由89

5、.0%降低至12.9%~16.1%。因此，土壤强还原处理能够显著消减连作三七土壤中积累的障碍因子，改善土壤微生物群落结构，提高存苗率，降低发病率，是一种具有快速缓解三七连作障碍潜力的农业措施。关键词　土壤强还原处理；三七；连作障碍；化感物质；尖孢镰刀菌；土壤微生物群落中图分类号S154.3文献标识码A三七[Panaxnotoginseng（Burk.）F.H.Chen]，又名田七，为五加科人参属多年生草本植物，是我国特有的名贵中药材，具有活血化瘀、消肿定痛等功效[1]。三七市场需求量大，仅国内就有1300多家企业

6、以三七为原料生产400多个药品，几乎涵盖了所有的中药制药企业[2]。因此，道地三七的可持续生产是保证我国中药产业稳定发展的关键之一。然而，三七既喜阴湿，又是宿根植物，极易被土壤中的病原菌侵染发病。其中根腐病是三七生长过程中最为严重的病害，致病因素复杂，主要是细菌和真菌混合致病，常年发病率为5%~20%，严重时可达70%[3]。尖孢镰刀菌（Fusariumoxysporum）和腐皮镰刀菌（Fusariumsolani）是三七根腐病的主要致病菌，专性寄生，在无寄主植物存在时，其休眠孢子仍能在土壤中存活长达20年之久。

7、此外，三七在生长过程中通过自然挥发、雨雾淋溶、根系分泌和植株分解等方式向环境中释放的化感物质是引起土壤微生物区系失衡，刺激病原菌快速生长，导致三七生长不良、发病和死亡的重要因素之一[4]。其中，皂苷类物质是三七主要的次生代谢产物，在植物根与病原菌的互作中扮演着重要的角色，被认为是导致三七连作障碍的主导因素[5]。目前，科学上消减三七连作障碍的主要途径包括农业防治、化学防治和生物防治[6]。轮作和间作是缓解作物连作障碍较为有效的传统方法[7-8]，但三七的忌地性极强，往往需要轮作10~30年才能再植，而且随着种植历

8、史的延长，可种植三七的土地资源日益匮乏，因此轮作已无法满足道地三七可持续生产对土地资源的需求[6]。而土壤化学熏蒸剂是目前生产上应用最广泛的方法，但其作用单一，仅能够杀灭土传病原菌，不能改良土壤理化性状和消除化感物质[9]，而且土壤中病原菌的数量在再植作物根系分泌物的诱导下会迅速回升[10]，对多年生喜阴湿的宿根植物三七的连作障碍防控效果不佳。利用外源添加有益微生物来防控