[发明专利]松针中烯醇类物质调控三七根际微生物群落结构的应用

说明书

本发明涉及松针中烯醇类物质在调控三七根际微生物群落结构和/或修复三七连作载体和/或改善三七种植方面中的应用。本发明发现，通过使用松针中富含的物质成分α‑蒎烯、2,3‑丁二醇和D‑松醇以熏蒸、喷施或浇灌的方式处理盆栽三七或土壤，能够降低三七根际土壤或三七连作土壤中的真菌数量、并显著增加细菌数量，从而使得土壤中真菌/细菌比值显著降低，将土壤由“真菌型”转变为“细菌型”，以有利于三七的种植和生长。

技术领域

本发明涉及三七种植技术领域，具体而言，本发明涉及松针中烯醇类物质在调控三七根际微生物群落结构中的应用。

背景技术

三七(Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen)又名田七、金不换，为五加科人参属多年生宿根草本植物。三七具有散瘀止血、消肿定痛的功效，自古以来就受到人们的青睐，迄今已有400余年的驯化栽培历史。目前，三七产区集中在云南省文山、砚山、马关、广南、邱北、泸西、弥勒、个旧、蒙自、建水、石屏、屏边、石林，以及广西壮族自治区靖西等县市，每年三七的产量超过5万吨，产值接近千亿元。

然而，三七在种植过程中存在严重的连作障碍。连作障碍(Replant problems)是指同一物种连续种植在同一土地上，出现的长势变弱、品质降低或者植株死亡等现象(张重义、林文雄，药用植物的化感自毒作用与连作障碍[J].中国生态农业学报，2009,17(01):189-196)。目前已有大量的研究人员证实，引起三七连作障碍的原因主要有：1)土壤理化性质的恶化；2)三七病原菌的积累；3)植物根系分泌自毒物质，影响自身和后代的生存(ZhuS,Fen L,Guo C,et al.Negative plant soil feedback driven by re assemblage ofthe rhizosphere microbiome with the growth of Panax notoginseng[J].Frontiersin microbiology,2019,10:1597；官会林、陈昱君、刘士清等，三七种植土壤微生物类群动态与根腐病的关系[J].西南农业大学学报(自然科学版)，2006,(05):706-709；WeiW,YangM,Liu Y,et al.Fertilizer N application rate impacts plant soil feedback in asanqi production system[J].Science of the Total Environment,2018,633:796-807；Yang M,Zhang X,Xu Y,et al.Autotoxic ginsenosides in the rhizospherecontribute to the replant failure of Panax notoginseng[J].PLoS One,2015a,10(2):e0118555)。

根际微生物是指紧密附着于根际土壤颗粒中的微生物，以细菌为主，其中革兰氏阴性菌占优势，最常见的有假单胞菌属、黄色杆菌属、产碱杆菌属、土壤杆菌属等。数量一般高于非根际土壤，不同植物的根际微生物组成和数量不同。植物生长过程中，凋亡的根系及其脱落物(根毛、表皮细胞、根冠等)、分泌物是根际微生物重要的营养和能量来源；并且由于根系的穿插作用，使根际的水分状况和通气条件优于非根际，从而形成有利于根际微生物生长繁殖的微环境。微生物群落结构是指在生物和非生物因素的综合调控作用下，一定面积或体积的土壤中的真菌、细菌、放线菌和病毒等构成的生物群体，其区系组成、种群数量、生物活性等与土壤类型、植物类型和代谢、气候等密切相关。

不幸的是，在三七种植过程中导致三七连作障碍的几点原因都将引起土壤中微生物比例失衡，细菌和真菌是三七根区土壤微生物中的优势群体，连作对土壤微生物区系有明显影响。随着三七种植年限增加，细菌，数量下降，微生物多样性降低，土壤的微生物类群由“细菌型”逐渐转变为“真菌型”。而“真菌型”的根际微生物群落结构不利于三七的生长。