人参化感物质的微生态效应研究

人参忌连作与其自身的化感作用有关。本项目旨在利用现代先进技术手段分离人参根系分泌的化感物质，研究人参主要化感物质对土壤微生物的影响，研究人参主要化感物质对土壤酶活性的影响，探讨人参连作中化感物质对土壤生物学性质的影响；探明人参化感物质与人参根际土壤微生态、土壤生物学的相互影响，揭示人参忌连作的机理。本项目是解决人参忌连作问题的基础，其研究结果有助于增进对自然生物群落和生态系统结构的科学认识，相关研究结果将对于其它中药材的连作障碍问题和化感作用研究具有借鉴和参考意义。

人参忌连作与其自身的化感作用有关。本项目分离检测了人参根系分泌及人参根际土壤的化感物质，研究了人参主要化感物质对土壤微生物的影响，分析了人参主要化感物质对土壤酶活性的影响，探讨了人参连作中化感物质对土壤生物学性质的影响，取得了如下结果：.GC-MS检测人参根系分泌物石油醚相中含有1,3-二氧戊环，4-甲基，4-乙基-2-十五烷、乙基柠檬酸、棕榈酸乙酯和二十五烷等20种化合物；其中，烷烃类物质占46.56%，有机酸酯类占22.75%，酚酸类占13.78%，烷烃衍生物占3.59%，吡喃占5.39%。乙酸乙酯层中含有丁基柠檬酸、邻苯甲二酸二丁酯和单（2-乙基己基）邻苯二甲酸酯等9种化合物；其中，烷烃类物质占22.77%，有机酸酯类占63.71%，酚酸类占13.52%。人参根际土中含棕榈酸甲酯等37个化合物；HPLC和HPLC-MS检测人参根系分泌物中含有微量人参皂苷，人参根际土中的皂苷单体有Rb1、Rb2、Rb3、Re、Rd和Rg1及酚酸。.为了阐明化感物质对人参根际土壤微生物特性的影响，我们研究了外源人参主要化感物质人参总皂苷和4种酚酸类化合物（丁香酸，香草酸，香豆酸和阿魏酸）对土壤微生物群落功能多样性的影响。人参三萜类皂苷和酚酸类物质影响土壤微生物群落的功能多样性以及土壤微生物的代谢活性，从而改变土壤微生态环境，因此这些化感物质在人参根际的累积通过改变土壤微生物群落结构进而影响人参的生长。人参三萜类皂苷对人参立枯病菌具有低中浓度促进高浓度抑制效应；对黑斑病菌具低中浓度促进高浓度抑制效应，对人参疫病菌生长具低中浓度促进高浓度抑制的效应，能够促进人参锈腐菌生长，对人参主要病原菌的拮抗菌木霉和放线菌的生长具有抑制作用。.土壤酶在土壤功能的维持中起着至关重要的作用。人参化感物质可影响土壤酶活性。我们测定了不同浓度的人参主要化感物质人参总皂苷和4种酚酸类化合物对土壤蛋白酶，多酚氧化酶，脲酶和酸性磷酸酶酶活性的影响，总皂苷和4种酚酸类化合物对蛋白酶，多酚氧化酶和脲酶酶活性具有抑制作用，对酸性磷酸酶活性具有促进作用，因此人参化感物质能够改变土壤酶活性。.经过改良剂处理能明显地提高连作参地土壤中氮、速效磷和钾的含量，改良剂影响土壤细菌、真菌、放线菌总数的变化，能有效地降低土壤中人参病原菌镰刀菌的数量，改良剂使土壤中酶的活性均不同程度的提高。改良剂处理后连作参地人参忌连作现象减轻。