连作条件下施用竹炭对穿心莲品质及土壤细菌种群结构的影响

作者：洪彪; 李明; 徐友阳; 周界; 段书蕾; 郑扬波; 张慧晔; 邹江林

来源：生态学杂志, 2021, 40(09): 2812-2821.

DOI：10.13292/j.1000-4890.202109.028

• 竹炭
• 穿心莲
• 连作障碍
• 微生物多样性
• 高通量测序

穿心莲(Andrographis paniculate （Burm. F.） Nees)具有抗菌、消炎和抗病毒等功能,但其种植和生产中的连作障碍对其药材的产量和质量产生不利影响。本研究通过田间试验,在连作5年的穿心莲连作地设置1.2 kg·m-2（C1）、2.4 kg·m-2（C2）添加量的竹炭处理,以不添加竹炭的穿心莲连作地为对照（C0）,在采摘期测定植株农艺性状指标,利用Illumina Miseq高通量测序方法,研究其根际土壤细菌种群结构、丰度及多样性。结果表明:施加竹炭有利于连作土壤中穿心莲的生长,其株高、根长、茎粗、叶绿素含量、单株鲜重和穿心莲内酯以及脱水穿心莲内酯含量均显著高于对照,且高浓度竹炭施加量对连作穿心莲植株生长的促进作用高于低浓度竹炭施加量;施加竹炭能增加穿心莲连作根际土壤细菌多样性及改善细菌群落结构,增加一些有益于氮吸收的细菌丰度（Nitrospira、Bradyrhizobium）。UPGMA聚类和PCoA的β-多样性分析表明,不同竹炭添加量下连作穿心莲土壤细菌群落有差异。RDA分析表明,穿心莲根际土壤中3个属（Nitrospira、Bradyrhizobium、CandidatusSolibacter）丰度与各生长指标呈显著正相关。Tax4Fun功能预测结果显示,施加竹炭能促进土壤细菌与氨基酸代谢、核苷酸代谢、次生代谢产物等代谢相关基因的上调。穿心莲田间栽培施加竹炭,能够改善其农艺性状和促进有效成分的积累,并对土壤细菌种群结构及丰度产生影响,有利于积累有益细菌种群,可能对于缓解穿心莲连作障碍发挥重要作用。

• 单位
  国家中医药管理局; 广州白云山和记黄埔中药有限公司; 广东药科大学