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生物菌剂在药用植物栽培中进展
摘 要：为了证实生物菌剂对药用植物生长、生理、生化指标及药用植物土壤理化性质等的影响,本文归纳了大量现有的实验数据及结论,总结出生物菌剂在药用植物生长过程中,对植物本身及其土壤都有改善的作用.
关键词：生物菌剂；土壤；药用植物
基金项目：吉林省教育厅“十三五”科学技术研究项目（合同号：KH20170343KJ）
中图分类号：S567 文献标识码：A DOI 编号： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.07.018
微生物菌剂是一类能共生、具有互补作用、人工培植的微生物菌群经混合后制成各种剂型的活性物质,其有效活性成分在土壤中与植物根系紧密结合,在根皮层细胞内、外生长形成菌根,增加了植物对矿质元素和微量元素的吸收,改善植物的营养状况,促进作物生长[1].
生物菌剂是根据植物营养学原理、土壤微生态学原理以及现代“有机农业”的基本概念而研制出来的.生物菌剂通过微生物的生命活动促使作物得到特定肥料效应,是常用肥料中的一种.
大量长期使用农药、化肥,容易使土壤酶活性及微生物多样性降低,同时易造成土壤板结、缺氧[2],而生物菌剂可增强植株抗逆性、增加土壤中有益微生物、促进土壤养分转化在使植株生长发育的同时使土壤疏松多孔.
通过近几年国家的统计数据可以发现,农业资源（如化肥、农药等）消耗量增长显著,但农产品增产量及品质却并没有提升,反而呈现品质下降趋势.从相关研究掌握到的数据显示,化肥、农药的利用率仅在35%左右,而未被利用的大部分进入土壤后变成了污染的首要源头.而正确施用生物菌剂,能降低污染、改良土壤品质与结构、提高农产品产量与质量,同时又能降低成本,提高经济效益,在绿色农业推广方面有很大的优势.
由此可见,生物菌剂的应用及开发前景十分可观.本文从生物菌剂对药用植物生长、生理、生化指标、光合作用及药用植物土壤理化性质、土壤酶、土壤微生物等几个方面的影响进行了简要的论证与分析.
1 生物菌剂对药用植物生长、生理指标的影响
1.1 生物菌剂对药用植物生长指标的影响
左英梅、金航[3]等通过田间小区试验,研究枯草芽孢杆菌、哈茨木霉、德根贝等微生物菌剂对三年生三七植株的影响.结果显示,德根贝在三七发育、产量、质量、病虫害防治方面有明显效果,可在生产中推广应用.
三七根腐病是影响其产量的最主要因素,陈昱君[4]等通过在种植过三七多年的老地上,继续播种和移栽.在播种和移栽前分别用生物菌剂对种子和种苗进行拌种(苗)处理,之后再定期追施生物菌剂.结果表明,施用生物菌剂防治三七等中药材根腐病,具有很好的前景.
王雪[5 等]研究显示,丛枝菌根真菌与哈茨木霉菌合用,不仅可以提高连作单身药材的质量,还能降低丹参病害发生率.
董占梅、杜立财[6]等研究表明,益生元菌剂、哈茨木霉菌剂、“5406”菌剂、多粘芽孢杆菌在提高人参产量的同时能够保证人参的高品质.
丛枝菌根真菌作为植物共生真菌,可以促进植物对矿质养分的吸收,同时能够通过不同途径减轻重金属对植物的毒害.另一方面,丛枝菌根（AM）真菌能够和甘草根系形成良好共生关系,但施用沼渣对菌根侵染表现出显著抑制作用.侯时季、李涛[7]等实验表明,AM 真菌促进了甘草生长、提高了根系磷含量及叶片叶绿素含量,同时显著降低了植株重金属含量至安全阈值以内.
马文彬、王占军[8]等利用5 株优良根际促生菌株制成促生菌接种剂,在培养基条件下测定接种剂对甘草幼苗株高、地上生物量、地下生物量、根表面积、根体积、根平均直径和根长影响,通过主成分分析方法,筛选优良菌株.结果表明,5 种促生菌剂对甘草生长均有不同程度的促进作用.
翼玉良[9]用不同刺槐根瘤菌菌株接种桔梗,通过对桔梗的全株重、全株长、茎鲜重、茎部长度、根鲜重根等生物量的测定,考察刺槐根瘤菌对桔梗的促生作用,从试验菌株中筛选出具有明显促生作用的根瘤菌菌株.测定结果表明：刺槐根瘤菌菌株对桔梗的全株长、根长、全株鲜重、茎鲜重和根鲜重都具有明显的促生作用.
1.2 生物菌剂对药用植物生理指标及成分含量的影响
王宁宁、李士美等[10]于盆栽条件下试验了不同丛枝菌根真菌摩西球囊霉、根内球囊霉和混合菌种对桔梗、薰衣草生长和部分生理指标的影响.结论认为G.mosseae 与G.intraradices 组成的混合菌剂在桔梗和薰衣草生产栽培中具有较大应用潜力.
杜俊波[11]以不同种植年限和不同施肥条件下的桔梗土壤为试验材料,通过测定土壤微量元素铁锰铜锌、有机质以及氮、磷、钾等含量,测定土壤中酶活性以及微生物数量,找出了对桔梗土壤肥力维持的最佳氮、磷、钾配比.
韦正鑫、郭冬琴[12]等通过室温盆栽接种试验与室内分析相结合的方法, 观察灭菌土壤条件下接种28 种AM 真菌对滇重楼各项指标的影响.结果表明,滇重楼与AM 真菌形成了良好的共生关系.经过AM 真菌诱导处理后的滇重楼叶片中,可溶性糖及蛋白质含量增强,增强了滇重楼抗不利环境的能力,促进了滇重楼的生长.
周浓、张德全[13]等通过室温盆栽接种试验,采用高效液相色谱法测定并比较收获滇重楼根茎中甾体皂苷类成分的差异.韦正鑫[14]在室外盆栽条件下,也做了相似的实验,结果也显示AM真菌对滇重楼的生长及品质有促进作用.
2 生物菌剂对药用植物光合作用的影响
了解药用植物自然条件下的光合作用情况和施肥、光照、干旱胁迫、水分胁迫和矿质元素等外部条件对药用植物光合作用的影响,以及光合作用对药用植物有效成分合成与含量的影响具有十分重要的意义.很多实验也都在研究生物菌剂对药用植物生理指标的影响,同时研究了生物菌剂对药用植物光合作用的影响.
韦正鑫、郭冬琴[12]等通过室温盆栽接种试验与室内分析相结合的方法,观察接种28 种AM 真菌对滇重楼光合参数的影响.结果表明,AM 真菌诱导处理后,不同AM 真菌对滇重楼叶片的光合参数影响也有所差异,AM 真菌的施用能够提高滇重楼叶肉细胞的光合作用强度.
3 生物菌剂对药用植物土壤理化性质的影响
杨颂[15]用4 种不同的微生物菌剂,每种微生物菌剂设3 个浓度梯度,另设对照组,各处理重复3 次,共设39 个处理小区,对各小区土壤进行容重、pH 值、电导率、有机质、速效NPK、蔗糖酶、过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶以及微生物群落多样性等多项指标的测定,结合菌剂处理下各小区的人参产量,比较分析结果,筛选出对改良参后地土壤肥力水平较佳的菌剂及其浓度.实验结果如下:各菌剂对参后地土壤的容重及总孔隙度有一定的影响,四种菌剂均能有效的提高土壤pH 值,缓解土壤酸化状况.
于占东、宋述尧[16]研究了有机物料配合生物菌剂施入塑料大棚连作土壤后,对土壤理化性质的影响.结果表明土壤容重和固相率降低,土壤含水量和孔隙度增加,通透性增强,土壤中有机质、全氮、全磷含量和土壤速效养分含量提高；土壤电导率EC 值降低.
4 生物菌剂对药用植物土壤酶的影响
韩忠明、杨颂[17]等以人参连作土壤为研究材料,研究了不同微生物菌剂对人参连作土壤酶活性的影响.结果显示,人参连作土壤酶的活性随着生物菌剂浓度的升高而增强.
杨颂[18]试验共用4 种不同的微生物菌剂：益生元重茬剂、哈茨木霉菌剂、“5406”菌剂和多粘芽孢杆菌菌剂.实验结果表明四种菌剂均可显著增强土壤蔗糖酶活性.
欧洪、郭冬琴[19]等通过室温盆栽接种试验与室内分析相结合的方法,观察灭菌土壤条件下接种28 种AM 真菌对滇重楼
根际土壤微生物和土壤酶活性的影响.结果表明,不同AM 真菌对滇重楼根际土壤微生物的数量、微生物生物量碳和土壤酶活性的影响有所差异,AM 真菌的施用降低了滇重楼根际土壤中可培养真菌的数量,而对可培养细菌、放线菌数量呈现出增加的趋势,并提高了根际土壤微生物多样性指数、微生物生物量碳含量并提高了各种酶活性.
5 生物菌剂对药用植物土壤微生物的影响
回云静、吴长宝[20]等通过对不同年生五味子进行叶面喷施和根部灌施枯草芽孢杆菌生物菌剂进行田间试验.结果表明,枯草芽孢杆菌生物菌剂对五味子病有很好的抑制作用,对五味子生长有明显的促进作用.
肖春萍[21]实验表明,生防真菌FSR-74 和FSR-97 对人参锈腐病、黑斑病及疫病有显著的防治效果,FSR-74 的防效略高于多菌灵（农药）处理,FSR-97 的防效显著优于多菌灵处理.
马锋敏[22]通过用不同微生物菌剂对参后地土壤的处理,结果表明微生物不同微生物菌剂对参后地土壤微生物均有一定促进作用.
张鸿雁、薛泉宏[23]等在小兴安岭地区,研究放线菌制剂对人参的促生效应及人参根区、根表土壤微生物区系的影响.研究结果显示,放线菌制剂处理后的人参根系活力增强,土壤中真菌数量减少,而放线菌和细菌的数量则有所增加.结果显示放线菌制剂的施用能够改善土壤微生物区系,提高人参产量和质量,并增加人参根系活力和抗性.
马锋敏、杨利民[24]等研究了4 种微生物菌剂对参后地土壤微生物群落代谢能力的影响.研究结果显示,哈茨木霉菌剂和益生元菌剂处理的微生物群落碳源利用率、Shannon 指数、丰富度指数高于其他组和对照组.
微生物菌剂以及由多种微生物组成的复合微生物菌剂的研究和应用,已经成为近年来微生物学发展的热点与切入点.将这些以适当配比混合配置的复合微生物菌剂应用于种植方面,可以调节生态环境[25].在农业生产、药用植物的栽培及土壤改良方面都有着十分广阔的发展前景.
参考文献
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作者简介：刘清玮,硕士,讲师,研究方向：药用植物资源开发应用.
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