甘肃道地中药材土壤连作障碍治理研究获新进展

甘肃，作为黄芪和党参等道地陇药的重要产区，其年产量和品质一直备受瞩目。然而，近年来，随着市场需求的持续增长和土地资源的限制，中药材种植往往得不到充分的轮作，带来了严重的连作障碍问题，导致黄芪和党参等中药材的产量和品质大幅下降，给当地农户和整个产业带来了不小的经济损失。特别是当前黄芪、党参连作障碍的成因还未得到充分的科学阐明，尚未开发出克服连作障碍的有效技术方法。当地种植户解决连作障碍最普遍的方法是轮作，且连续二至三年以上轮作才能继续种植黄芪、党参，这又导致有限的土地资源得不到充分利用。

为了解决这一问题，中国科学院西北生态环境资源研究院科研团队近期对黄芪和党参的连作障碍进行了深入研究。通过对比不同田块（未种植过黄芪、党参的土壤和长期连作田地）中黄芪和党参的生长情况、根际微生物群落以及根系分泌物特征，科研团队在造成这两种中药材连作障碍成因的研究中取得重要突破。相关论文发表于《BMC plant Biology》《Phytobiomes Journal》。

科研团队通过代谢组学分析揭示了连作对黄芪根系分泌物的影响。科研团队在两个不同田块的根际样品中发现了20种相对丰度不同的根系分泌物，其中四种代谢物（2-氨基苯酚、奎尼酸、酒石酸和马来酰胺酸）对黄芪的生长和土壤传播病害具有显著影响。这些代谢物能够抑制黄芪幼苗的生长，同时也对土壤传播病害的病原菌（如镰刀菌）产生抑制作用。

进一步通过研究发现党参根际、根内的微生物组和根系分泌物可能是导致党参产量和品质下降的主要原因。”西北生态环境资源研究院研究员王若愚表示，通过高通量测序和病原菌分离鉴定等手段，在连作的党参根内发现了大量潜在致病真菌，这是造成连作地党参根腐病的大量传播重要原因，也是开展病害传播防治的重要切入点。

团队使用具有生物防治功能的微生物菌剂对连作障碍土壤开展了连续四年的处理，每年在种植黄芪的连作田块中基施每亩10公斤的生防菌剂后，黄芪的连作障碍有明显的减轻。

“在针对党参连作引起土壤病菌累积的问题，我们建议多采用微生物治理的策略，继续农户广泛采用的传统轮作方式，施用针对特定病原的拮抗益生菌，以及多功能的复合微生物菌肥，加强党参育苗期幼苗健康培育的管理措施。”王若愚说。

下一步，研究团队将在加强对于提升黄芪和党参的产量与品质方面的研究，解决连作障碍，逐步解决种苗病害的问题，帮助提升黄芪、党参的品质和产量，为甘肃乃至全国的中药材种植提供新的解决方案，也为中药材产业的可持续发展注入了新的动力。

相关论文链接：https://doi.org/10.1186/s12870-024-05024-5

https://doi.org/10.1094/PBIOMES-11-23-0120-R

不同连作年限党参根腐病害的调查。西北生态环境资源研究院供图。