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西洋参(Panax quinquefoium)是隶属于五加科(Araliaceae),人参属(Panax)的多年生药用草本植物,常以根入药,具多种治疗和保健作用,是一种名贵中药和保健品,备受人们的珍视和市场的青睐。然而西洋参栽培过程中存在的连作障碍问题长期以来困扰着广大参农,制约着该产业的规模化持续发展。研究表明,药用植物生长过程中会产生化感类物质于土壤环境,连作障碍与土壤中化感物质的出现有密切关系。为了认识和解决西洋参连作障碍问题,本研究提取受西洋参影响下的土壤中的水溶性物质处理“新土”(即毗邻未种植过西洋参的土壤),分别采用末端限制性片段长度多态性(T-RFLP)方法、氯仿熏蒸-容量分析法及常规理化分析方法测定经不同参龄和不同浓度土壤水提液处理后的新土土壤微生物群落结构和多样性、微生物生物量碳(MBC)、土壤养分以及土壤酶的变化。通过多元数理统计分析方法,针对陕西省留坝县西洋参“2+2”的栽培模式(即播种后幼苗生长二年,第三年移栽,移栽后西洋参继续生长二年后收获),从西洋参的种植、连续生长二年、参龄和水提液浓度等方面,探究西洋参栽培土壤中的水溶性物质对土壤环境的影响,为揭示西洋参连作障碍产生原因及作用机理奠定基础。主要结果如下:1.西洋参土壤水提液对新土土壤微生物群落的影响。①总体上西洋参土壤水提液降低了土壤细菌和真菌群落多样性;引起了细菌和真菌群落组成结构的变化。②与一年生相比,二年生土壤水提液使细菌群落多样性升高,真菌群落多样性下降,细菌和真菌群落组成结构发生较大变化;与三年生相比,四年生土壤水提液使细菌和真菌群落多样性降低,细菌和真菌群落组成结构变化较小。③与一年生相比,三年生土壤水提液使细菌群落多样性升高,而真菌群落多样性无显著变化;细菌和真菌群落组成结构发生较大变化。④水提液浓度对细菌群落多样性有极显著影响,对真菌群落多样性影响不显著;但随浓度变化,土壤细菌群落组成结构变化较小,而真菌群落组成结构变化较大。2.西洋参土壤水提液对新土土壤微生物生物量的影响。①西洋参土壤水提液能够促进新土 MBC含量增加。②与一年生相比,二年生土壤水提液使得新土 MBC含量显著升高;但四年生与三年生相比,变化不显著。③与一年生相比,三年生土壤水提液显著促进了土壤MBC含量增加。④水提液浓度对新土 MBC含量有极显著影响,不同浓度的水提液均提高了新土 MBC含量,且浓度越高提升作用越强。3.西洋参土壤水提液对新土土壤养分的影响。①西洋参土壤水提液总体上提高了新土土壤全氮、铵态氮、有机碳含量以及pH值,降低了速效磷含量,使土壤综合肥力提高。②与一年生相比,二年生土壤水提液显著降低了全氮和速效磷含量,显著提高了有机碳含量和pH值,土壤综合肥力下降;与三年生相比,四年生土壤水提液显著提高了全氮、全磷、铵态氮、速效磷和有机碳含量,但显著降低了pH值,土壤综合肥力上升。③与一年生相比,三年生土壤水提液显著降低了全氮和速效磷含量,显著提高了铵态氮含量和pH值,土壤综合肥力下降。④水提液浓度的变化仅对土壤全氮、pH值及土壤综合肥力有显著影响。4.西洋参土壤水提液对新土土壤酶活性的影响。①西洋参土壤水提液总体上降低了新土土壤过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性,提高了转化酶活性。②与一年生相比,二年生土壤水提液显著降低了转化酶和碱性磷酸酶活性;与三年生相比,四年生土壤水提液显著提高了过氧化氢酶和转化酶活性,显著降低了脲酶活性。③与一年生相比,三年生土壤水提液显著降低了过氧化氢酶活性,显著提高了碱性磷酸酶活性。④水提液浓度变化仅对转化酶活性有极显著影响,且浓度越高提升作用越强。5.西洋参土壤水提液对新土土壤微生物群落与环境因子间关系的影响。①NMDS排序及环境因子拟合结果进一步印证了西洋参土壤水提液改变了新土土壤细菌和真菌群落组成结构;细菌和真菌群落相似性格局是由群落物种组成决定的,但同时也与不同环境因子的复杂变化显著相关。②西洋参连续生长二年其土壤水提液可引起细菌和真菌群落组成结构发生不同变化,并且这种变化与一些环境因子的改变显著相关。③不同参龄西洋参土壤水提液同样可引起细菌和真菌群落组成结构的不同变化;一年生与三年生处理之间的差异也体现在环境因子的复杂变化上。综上可知,西洋参土壤中的水溶性物质能够使新土土壤微生物群落组成结构、多样性、MBC,以及土壤养分和酶活性等发生明显变化。基于以往的经验和相关研究结果,显然此种变化总体上并不利于西洋参的生长。西洋参连作障碍极有可能是沿着西洋参生长→体内物质释放于土壤→引起土壤环境负向改变→不利于西洋参生长的轨迹发展的。