种植年限对杭白芍根际细菌群落及芍药苷含量的影响

为探寻栽培年限对杭白芍根际细菌群落及芍药苷含量的影响，揭示根际土壤微生态与杭白芍品质的关系，收集了1~4年杭白芍的根及根际土壤，利用PCR-DGGE检测土壤菌群多样性；利用HPLC检测根中芍药苷含量。结果表明，种植杭白芍能明显降低土壤的酸性，并随着栽培年份增加pH酸性持续下降，到第4年时土壤pH、酶活均达到最高，而有机质含量则最低。变性凝胶梯度电泳检测1~4年的根际细菌多样性在3.38~3.61，多样性随栽培年限而上升，说明杭白芍的生长会促进土壤中的细菌多样性。测序结果表明，杭白芍土壤中的优势细菌为γ变形菌、α变形菌、放线菌、酸杆菌及厚壁菌等，其中，根际特异菌主要为α变形菌、酸杆菌Gp1及放线菌；而在非根际土中γ变形菌为特异优势菌群。此外，1~4年的杭白芍根际优势细菌组成基本相似，只有少数种类随年份发生改变，表明根际细菌群落的组成主要受杭白芍物种的影响。HPLC检测结果表明，1~4年杭白芍的芍药苷质量分数分别为3.26%，3.30%，3.36%，3.41%，均超过国家标准，且随生长年份呈上升态势，但无显著性差异。相关性分析可知，芍药苷含量与土壤pH、细菌多样性呈显著正相关，与有机质呈显著负相关。与其他有连作障碍的作物不同的是，随着栽培年限的延长，杭白芍根际的pH和细菌多样性不降反升，但优势菌群变化不大，这可能是该植物不产生连作障碍的原因之一。研究表明，农业实践中之所以选择4年采收杭白芍根入药的原因之一主要是产量而不是有效成分含量。此外，研究还发现有效成分芍药苷的累积与土壤pH、有机质和细菌多样性关系密切，证明杭白芍的道地性与土壤微生态环境密切相关。