当归连作障碍的根际作用机制及生态扰动对策

当归(Angelica Sinensis (Olive) Diels)是常用中药材，素有"十药九归"之称。甘肃是当归主产区和道地产区，连作障碍是制约产区当归生产的瓶颈问题，连作引起当归根圈环境恶化、根病严重发生，产量和品质明显下降。前期研究发现自毒作用和土壤微生物群落改变是造成当归连作障碍的主要因素，而明确其机制对减缓或消除连作障碍至关重要。项目首先对当归自毒物质进行分离鉴定，进行典型化感物质的生物学试验，通过盆栽试验对当归连作的自毒作用机制进行系统研究；进而通过分室试验对生物因素和自毒作用对连作障碍的影响大小及相互作用机制进行研究，探索当归连作障碍的主导原因及机理；然后采用盆栽结合田间试验，研究利用间作大蒜等作物对当归连作障碍的生态扰动效应及土壤微生态机制，为提出克服当归连作障碍的生物学途径提供理论依据。

历经4年研究时间，在完成本项目任务（当归连作障碍效应初步研究；当归自毒作用研究；连作障碍因素对当归生长和根际土壤生物种群结构的影响；大蒜与当归间作改善当归连作障碍及对土壤生物因素的影响）的基础上，又对“适宜当归种植的生态区域”进行了研究，成果如下：.1. 连作障碍效应研究 研究发现连作对当归株高、地上(下)干物质积累有抑制作用进而导致产量和品质降低；连作降低当归叶片保护酶活性，增加渗透调节物质含量和膜脂过氧化；连作降低当归光合参数和叶绿素含量，而增加了叶绿素a/b值。.2. 当归连作障碍产生原因 当归连作障碍原因为土壤生物因素和当归自毒作用两个方面。.3. 当归连作障碍发生机制 综合分析所测指标，当归连作障碍的发生及加重是化感物质和土壤生物因素共同作用的结果。.4. 间套作减缓当归连作障碍的效应 在当归连作障碍研究基础上，本项目组试图通过间作大蒜来减轻连作障碍，目的是利用大蒜的化感物质进行当归根际微生态的扰动。效果比较明显。.5. 适宜当归种植的生态区域研究 试验范围内，海拔升高有利于当归药材产量形成，品质改善。.6. 培养博士研究生2名 完成两篇博士论文“当归连作障碍机制及其生物修复措施研究”和“当归产量和品质形成对海拔的响应及生理机制”。7. 发表文章14篇.　　不同茬口对当归根际微生物数量和产量的影响；连作对当归药材挥发油含量的影响；不同前茬对当归药材产量及品质的影响；连作对当归生长的障碍效应及机制研究；当归根际土壤水浸提液的自毒作用研究及化感物质的鉴定；Autotoxic effects of Angelica sinensis(Oliv.)Diels；不同茬口对当归根际土壤酶活性及其产量和品质的影响；轮作与连作当归光合特性和挥发油的比较；连作栽培对当归光合参数日变化的影响；Autotoxic Compounds from Rhizo-soil of Humulus lupulus L. Extracts: Identification and Biological Activity；海拔对岷县当归产量调控及关键影响因子分析；海拔对当归阿魏酸含量的影响及关键影响因子分析等论文共14篇。