太子参连作障碍的研究概况

2015-10-16林燕华韩静徐蔚胡娟

中国民族民间医药·下半月 2015年9期

林燕华+韩静+徐蔚+胡娟

【摘要】福建省是太子参的主要产区，但在其生产上存在严重的连作障碍问题，影响了太子参产业化和区域经济的发展。笔者阐述了太子参连作障碍效应，分析太子参连作障碍产生的原因，并在此基础上探讨太子参连作障碍的防治方法，旨在为太子参的种植生产提供理论指导。

【关键词】太子参；连作障碍；防治方法

【中图分类号】R282-2 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517（2015）18-0150-02

The Research Progress on Continuous Cropping Obstacles of Pseudostellaria heterophylla

LIN Yan hua1 HAN Jing1 XU Wei1 HU Juan1，2*

1.Fujian Academy of Traditional Chinese Medicine，Fuzhou，350003，China；

2.The College of Pharmacy，FuJian University of Traditional Chinese Medicine，Fuzhou，350108，China

Abstract：Fujian Province is the main cropping region of Pseudostellaria heterophylla in China.However，it is severely inhibited by sequential cropping obstacles，which strongly influence on the development of P.Heterophylla and regional economic.This paper describes the obstacle effect of continuous cropping of P.Heterophylla and analyses the reasons that produced this phenomenon.Based on the analysis，the control methods of sequential cropping obstacle are recommended，thus providing a guidance for planting P.Heterophylla.

Keywords：Pseudostellaria heterophylla；continuous cropping obstacle；control methods

太子参（Pseudostellaria heterophylla）又名孩儿参、童子参，为石竹科孩儿参的干燥块根，为传统的滋补药物，具有生津润肺、益气健脾之功效，临床常用于脾虚体倦、气阴不足、病后虚弱、食欲不振等症。目前太子参在福建、江苏、贵州等地均有种植，以福建产量最大，产销量占全国的三分之二。道地产区宁德柘荣县，太子参已成为当地农民的主要经济收入来源。

太子参种植过程中存在着严重的连作障碍，如病虫害加重、产量和品质严重降低等，给当地药农造成了很大的经济损失，严重影响了太子参产业化和区域经济的发展。因此，揭示太子参连作障碍的发生机制，找出主要因素，提出防治措施是太子参规范化种植中亟待解决的难题。笔者结合福建柘荣太子参的种植情况，对太子参连作障碍的效应和成因进行分析，在此基础上探讨了太子参连作障碍的防治途径。

1 药用植物连作障碍的含义

连作障碍（Succession cropping obstacle）是指在同一块地连续种植相同植物造成植物生长发育不良、病虫害加剧、品质和产量下降的现象[1]。由于现代种植业集约化、复种指数高及种类单一的发展趋势，使得连作障碍现象普遍存在于药用植物栽培中，特别是以根部入药的植物表现尤为突出[2]。

2 太子参连作障碍的影响

2-1 危害太子参的生长发育，产量和品质严重降低连作危害太子参生长发育，随着连作年限的延长，株高、茎分支数、结实种子数、根长、根系数量、总生物量呈下降趋势，单个根重和产量明显降低[3]。冯业强等[4]研究发现，太子参连作后植株生长发育不良，造成太子参产量显著降低，连作2年比生地减产30%左右，连作3年以上比生地减产50%以上，且连作对太子参药用品质影响明显，其中总皂苷含量极显著下降。曾令杰等[5]研究发现，连作导致太子参产量极显著下降，仅为稻参轮作的1/3，其人参皂苷Rbl、多糖含量分别仅为轮作太子参的44-33%、88-08%。

2-2 导致太子参病虫害频发太子参喜温和湿润的环境生长，长期连作不但导致叶片致病性或衰老相关蛋白表达量上调，抗性相关蛋白表达紊乱[6]，而且使土壤中的病原菌数量增加，导致病虫害加重和频发。随着太子参连作年限的延长，土壤中的微生物发生了明显变化，如有报道[3]太子参连作1年，土壤中的放线菌、真菌、细菌含量分别是11-6%、28-0%、61-4%，连作12年后，则分别变为2-9%、65-5%、31-2%。连作还引起太子参根际尖孢镰刀菌[7]、镰刀菌[8]数量增加，从而导致太子参枯萎病、根腐病。因此，要减少栽培时的病原菌数量，提高植株的抗病性。

2-3 太子参栽培地土壤肥力退化，供肥性能衰退太子参栽培地首次种植太子参，多数能获得良好效果，但种植一季后土壤不同程度退化。由于药农施肥的盲目性和化学农药的超量施用，导致土壤生态系统破坏，土壤养分比例失调，土壤供肥性能衰退，生产障碍因素突出。有研究报道[3]，太子参连作使当地土壤的养分发生显著变化，土壤中总氮、总磷含量增加，速效氮、速效磷、速效钾含量降低，土壤pH值变化微小，有机质变化差异较大；连作土壤微量元素（B、Fe、Mn、Zn、Cu）累积，而钼（Mo）降低甚至缺失，造成不平衡状态。endprint

3 太子参连作障碍产生原因

目前，国内研究认为造成药用植物连作障碍的原因主要有三个：一是土壤营养失衡；二是土壤微生态环境劣化；三是药用植物的自毒作用。目前太子参连作障碍成因的研究结果与造成药用植物连作障碍的成因相似。

3-1 土壤营养失衡不同植物对矿质营养元素的需求是有特定规律，且对某种微量元素也有特殊的需求。长期种植同一种植物，会造成土壤中的某一种或几种营养元素缺失，进而引发缺素症，影响植株正常生长发育。太子参连作使得土壤中总氮、总磷含量增加，速效氮、速效磷、速效钾含量下降，随着连作年限增加，速效钾含量减少幅度更大，导致太子参连作所需有效养分缺乏；此外，太子参连作使土壤中Cu、Zn、Mn、Fe、B等微量元素出现不同程度累积，而钼（Mo）在连作5年后甚至出现缺失现象[3]。连作导致土壤养分非均衡的变化，直接影响着下一茬植株的正常生长发育。虽然，土壤营养失衡是太子参连作障碍的一个原因，但通过施肥、追肥等方式仍不能解决其连作问题。

3-2 土壤微生态环境的变化对药材生长而言，正常情况下土壤中有益微生物数量及种类远远超过病原微生物。药材和土壤（根际）微生物形成共生关系，且不同药材根际微生物的种群结构不同。若同一药材长期连作，则会改变微生物种群分布，破坏原有药材根际微生物生态平衡，使得病原菌的数量与种类增加，有益菌的数量与种类减少。太子参连作使土壤细菌数量减少，放线菌数量呈倒“U”型趋势变化[3]。太子参连作2年对土壤微生物环境产生了显著的影响，导致微生物生态平衡被破坏，根际微生态平衡失调，使土壤由细菌型向真菌型转变[9]。可见连作使土壤中微生物发生变化，根系微生态失衡是药用植物连作障碍的原因之一。

3-3 太子参的自毒作用化感自毒作用（Allelopathic autotoxicity）是指植物在正常的生命活动过程中，会向环境释放一些影响其他植物生长的次生代谢物质，这些次生代谢物质在土壤中积累，对植物自身也具有毒害作用[10]。在化感自毒作用中涉及的物质被称为化感自毒物质（Self-allelochemicals）[11]。

近年来的研究显示，太子参具有化感自毒作用。太子参不同部位和连作土壤的水浸液对太子参种子萌发均有抑制作用[12-13]，随着种植年限增加，太子参根际土壤中酚酸类物质浓度随之增加[14]。可见，酚酸类物质可能与太子参自毒作用有关，连作导致自毒物质在太子参根际土壤的积累，使土壤微环境遭受改变，在病原微生物代谢物、植株残体腐解物及根系分泌物中自毒物质的共同影响下，导致植株化感自毒作用，引起太子参的连作障碍。

4 防治太子参连作障碍的措施

4-1 采用轮作，减少病原菌发生实行轮作，特别是选择“他感作物”与农作物轮作，是缓解连作障碍的有效方法。轮作即可以调节微生物群落结构，又可以使病菌失去寄主或改变生活环境，因而减轻或消灭病虫害，同时也可以改善土壤结构，充分利用土壤养分。近年来，学者们对太子参—单季稻轮作、太子参—秋玉米轮作[15]都做了相关研究，并运用于实践，且取得了良好效果。尤其是水旱轮作模式有效地解决了太子参忌连作现象，促进了太子参产业的稳产、高产，稻参轮作已成为参农消减连作障碍的主要栽培措施。

4-2 合理施肥，培肥改土通过施肥改良土壤。有机肥中含有丰富的生理活性物质与养分，施用后土壤的理化性状得以改善，使保水、保肥、透气等功能增强。同时，有机肥分解过程中会使放线菌、细菌增殖，从而抑制病原菌繁殖。并且，要根据土壤的类型选择施用粪肥种类，以补充微量元素，调整土壤pH值。实行测土配方施肥、平衡施肥；合理施用磷、氮、钾大量元素肥料，增施微量元素肥料；科学使用有机肥和生物肥料。应用“有机肥+微生物肥”是目前较为有效的方法。

4-3 消除植物自毒作用土壤中存在的某些微生物对自毒物质有分解的作用，因此，在生产上可以通过接种有益微生物来分解土壤中存在的自毒物质，从而消除自毒物质在根际的积累。如从草莓地中筛选出对羟基苯甲酸的降解菌B3512能降解草莓自毒物质[16]。

5 展望

随着太子参需求的不断增加，栽培面积越来越大，栽培地的连作使太子参植株生长发育不良、产量下降、品质变差，连作障碍已成为制约太子参产业发展的重大问题。虽然目前已有了不少的研究成果，但由于太子参连作障碍是植物-土壤-微生物系统内诸多因素相互综合作用的结果，要明确其中最主要的因素还需进一步研究。随着科学技术的发展和农业栽培管理体系的不断完善，太子参连作障碍问题将最终得以解决，从而有效利用土地，推动太子参种植业健康发展。参考文献

[1]高群，孟宪志，于洪飞.连作障碍原因分析及防治途径研究[J].山东农业科学，2006，3：60–63.

[2]赵杨景.植物化感作用在药用植物栽培中的重要性和应用前景[J].中草药，2000，1（8）：1-4.

[3]夏品华，刘燕.太子参连作障碍效应研究[J].西北植物学报，2010，30（11）：2240-2246.

[4]冯业强，夏品华，龙建，等.连作年限对太子参产量及品质的影响[J].贵州农业科学，2010，38（10）：61-63.

[5]曾令杰，林茂兹，李振方，等.连作对太子参光合作用及药用品质的影响[J].作物学报，2012，38（8）：1522-1528.

[6]林茂兹，张志兴.太子参连作障碍蛋白差异表达分析[J].草业学报，2010，12（6）：197-207.

[7]林茂兹，黄少华，陈巧巧，等.太子参连作障碍及其根际土壤尖孢镰刀菌数量变化[J].云南农业大学学报，2012，27（5）：716-721.

[8]桑维钧，熊继文，宋宝安，等.贵州太子参主要真菌痛害的调查与防治[J].安徽农业科学，2006，34（14）：3314-3318.

[9]林茂兹，王海斌，林辉锋.太子参连作对根际土壤微生物的影响[J].生态学杂志，2012，31（1）：106-111.

[10]孙浩，黄璐明，黄璐琦，等.基于生态位理论的药用植物化感作用与连作障碍的探讨[J].中国中药杂志，2008，33（17）： 2179-2200.

[11]张重义，牛苗苗，陈婷.药用植物化感自毒作用研究对栽培技术创新的启示[J].中国现代中药，2011，1（13）：4-7.

[12]夏品华，刘燕.太子参不同部位及根际土壤水浸液对种子萌发的影响[J].种子，2011，6（30）：26-28.