全 文 ：放线菌制剂对人参生长及根域土壤
微生物区系的影响*
张鸿雁1,2 摇 薛泉宏1**摇 申光辉1 摇 王东胜1
( 1西北农林科技大学, 陕西杨凌 712100; 2黑龙江八一农垦大学, 黑龙江大庆 163319)
摘摇 要摇 以小兴安岭地区人参为研究对象,探索放线菌制剂对人参的促生效应及对人参根
区、根表土壤微生物区系的影响. 结果表明: 经放线菌制剂 Streptomyces pactum(Act12)处理
后,人参药用部分产量增加,品质改善;叶片诱导酶活性提高,根系活力增强;土壤中细菌、放
线菌的数量和比例显著增加,真菌的数量和比例减少. 与对照相比,土壤微生物区系结构改
变:优势菌荧光假单胞菌、韩国假单胞菌和氧化微杆菌在根区、根表土壤中的数量大幅提高;
病原真菌烟色织孢霉在根区土壤中减少,在根表土壤中消失. 表明施用放线菌制剂 Act12 能
够改善土壤微生物区系,提高人参植株的抗性和根系活力,增加产量并改善品质.
关键词摇 人参摇 放线菌摇 密旋链霉菌摇 微生物区系摇 皂苷
文章编号摇 1001-9332(2013)08-2287-07摇 中图分类号摇 Q939. 96摇 文献标识码摇 A
Effects of actinomycetes agent on ginseng growth and rhizosphere soil microflora. ZHANG
Hong鄄yan1,2, XUE Quan鄄hong1, SHEN Guang鄄hui1, WANG Dong鄄sheng1 ( 1Northwest A&F Univer鄄
sity, Yangling 712100, Shaanxi, China; 2Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing
163319, Heilongjiang, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2013,24(8): 2287-2293.
Abstract: Taking the ginseng in Xiao Xing爷 an Mountains of Northeast China as test object, this
paper studied the effects of applying Streptomyces pactum (Act12) on ginseng growth and on the soil
microflora in root zone and root surface. After treated with Act12, the yield and quality of
ginseng爷s medicinal part improved, the induced enzyme activities in leaves and the root activity in鄄
creased, and the numbers and proportions of soil bacteria and actinomycetes increased significantly
while those of soil fungi decreased. Compared with the control, the soil microflora in treatment
Act12 changed. The numbers of the dominant bacteria Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas ko鄄
reensis, and Microbacterium oxydans were much higher in root zone soil and root surface soil, and
the pathogen Plectosphaerella cucumerina decreased in root zone soil and disappeared in root surface
soil. These results suggested that the addition of Act12 could improve the soil microflora, enhance
the resistance and root activity of ginseng plant, and increase the ginseng yield and its quality.
Key words: ginseng; actinomycete; Streptomyces pactum; microflora; ginsenoside.
*“十一五冶国家科技支撑计划项目(2006BAD05B07)资助.
**通讯作者. E鄄mail: xueqhong@ 163. com
2012鄄11鄄07 收稿,2013鄄05鄄20 接受.
摇 摇 人参连作障碍严重制约着人参产业的发展. 引
起人参连作障碍的因素很多,但土壤中有益微生物
数量减少、有害微生物数量增加导致的微生物区系
异常是主要原因[1-6] . 利用生防微生物修复人参连
作障碍已取得重要进展[7],但目前的研究主要集中
在生防真菌及细菌的筛选及防病增产效果上[8-12],
仅有少数研究涉及放线菌对人参土传病害病原菌的
抑菌效果[13-15],而关于放线菌剂施用对人参品质及
对根区、根表土壤微生物区系的影响研究不多.
本文重点探讨施用放线菌制剂对人参产量、品
质及根域土壤微生物区系的影响,其结果将为人参
连作障碍微生物修复及优质高产栽培提供科学
依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 供试材料
供试菌剂由密旋链霉菌( Streptomyces pactum,
Act12)经固态发酵制成. 制剂中活菌数为 5 伊1010
应 用 生 态 学 报摇 2013 年 8 月摇 第 24 卷摇 第 8 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Aug. 2013,24(8): 2287-2293
CFU·g-1 . Act12 具有良好的防病促生作用,对多种
病原菌有拮抗作用,同时对多种园艺作物表现出良
好的促生效果,且具有调整植物根区土壤微生态的
作用[16] .
供试培养基包括牛肉膏蛋白胨琼脂(BPA)、马
铃薯蔗糖琼脂(PDA)和高氏 1 号(GA) [17] .
试验地点为黑龙江省铁力市桃山镇桃山天德人
参有限公司人参基地. 该基地位于小兴安岭南麓
(46毅57忆 N,128毅16忆 E),海拔 350 ~ 370 m,年降水量
550 ~ 670 mm.年均气温 2. 8 益,供试土壤为棕壤.
原植被为针阔叶混交林,经开垦为人参田.有机质含
量 89. 9 g·kg-1,pH值 6. 52(1 颐 2. 5 H2O),速效氮
378. 0 mg·kg-1,速效磷 11. 0 mg·kg-1,速效钾
276. 4 mg·kg-1 .
1郾 2摇 试验设计
试验设不施菌剂对照(CK)、穴施菌剂 2 个处
理.重复 5 次,共 10 个小区.小区面积 3 m2(2. 0 m伊
1. 5 m),行株距为 12. 5 cm伊25. 0 cm,每小区 96 株.
种植畦南北方向平行排列,5 次重复安排在 5 个种
植畦上.每个重复内包括 1 个穴施菌剂处理小区和
1 个对照小区,处理与对照小区相距 5 m,目的在于
尽量使每个重复内处理与对照小区的土壤肥力一
致,减少处理与对照因肥力差异造成的试验误差.
试验地为连续生长第 4 年的人参地.在处理区
环绕人参植株挖宽度 4 cm、深度 4 cm 的环状沟,
2009 年 5 月 9 日将放线菌菌剂均匀施入沟内,适当
喷水润湿,覆土盖平,施入量为每株 1. 5 g.对照小区
不施菌剂.种植期间采用常规大田管理方法.
1郾 3摇 样品采集及测定
1郾 3郾 1 样品采集摇 施菌剂后经过两季生长,于 2010
年 10 月 13 日在供试样点每个小区选取对照、处理
人参代表性植株各 2 株,每处理共重复 10 株,带回
实验室测定植株生物学性状、叶片诱导酶活性及人
参药用成分含量,同时采集土壤样品.
1郾 3郾 2 生物量测定摇 将采回的人参植株样品测量株
高(床面至花序顶端的高度)、茎高(床面至茎顶端
高度)、茎粗(茎的中间部位)及叶长与叶宽(复叶中
间叶片最长与最宽部位).根系用清水冲洗,吸水纸
吸干,称量鲜质量,并于 50 益烘干后称量干质量.
1郾 3郾 3 叶片诱导酶活性及根系活力测定摇 叶片苯丙
氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)活力及须根
根系活力(TTC)测定按高俊凤[18]方法进行.
1郾 3郾 4 人参有效成分测定摇 将干燥参根磨碎,过 60
目筛.精确称取人参根粉 1郾 0000 g,加甲醇 60 mL,
80 益水浴回流 8 h.将甲醇提取液减压蒸馏.浓缩物
用 30 mL蒸馏水复溶后置分液漏斗中用水饱和的正
丁醇 30 mL 萃取 4 次. 取上层液蒸干,加甲醇溶解
后,全部转移至 10 mL 容量瓶中,用甲醇定容至刻
度,摇匀,以高效液相色谱仪测定人参皂苷含量. 测
定仪器及条件: Shimadzu LC2010HT (日本岛津公
司)液相系统、SPD鄄10AVP 紫外检测仪、科瑞科技
Kroma鄄silC18(5 滋m,4. 6 mm伊250. 0 mm)色谱柱.检
测波长 203 nm,柱温 25 益 .流动相为乙腈和水的梯
度溶液,流速为 1. 0 mL·min-1 .
1郾 3郾 5 人参根区、根表土壤微生物分析 摇 按周永强
等[19]方法采集根区、根表及根外土壤样品. 根区土
壤为人参须根密集分布区的土壤,与须根的生长及
生理生化代谢密切相关. 根表土壤为将须根上附着
的土壤抖落后须根表面仍紧密粘附的、将根剪下后
置于无菌水中振荡后洗下的土壤. 根外土壤为离人
参根系较远、不受人参根系影响的畦间土. 细菌、真
菌及放线菌数量均用稀释平板法分离测定,28 益培
养,计数.
将平皿上形态完全相同的菌落视为同一分类单
元进行优势菌分离、计数及鉴定.将数量排名前 3 位
的细菌确定为优势细菌;真菌只有一种菌数量较多,
确定其为优势真菌.优势细菌和真菌总 DNA提取分
别按徐丽华等[20]和易润华等[21]方法进行. PCR 扩
增产物送南京金思特生物科技有限公司测序. 将所
获得序列校对后,采用 BLAST 方法从 GenBank 数据
库中调取相关序列,采用 CLUSTALX 2. 0 软件进行
同源性分析,Mega 4. 0 软件中的 Neighbor鄄Joining 方
法构建系统进化树[22] .将测序结果结合形态及生理
生化指标将优势菌鉴定到种[23-24] .
1郾 4摇 数据处理
接种效应 驻=(接种处理-CK) / CK伊100%
优势真(细)菌比例 R =优势真(细)菌数量 /真
(细)菌总数伊100%
有效成分产量 ( mg · 株-1 ) = 根 干 质 量
(g·株-1)伊有效成分含量(mg·g-1)
采用 Excel 2003 及 SPSS 16. 0 软件对试验数据
进行分析,采用单因素方差分析(one鄄way ANOVA)
和最小显著差异法(LSD)比较不同处理数据间的差
异(琢=0. 05).
2摇 结果与分析
2郾 1摇 菌剂对人参生物学性状及产量的影响
从表1可以看出,放线菌制剂对人参生长有促
8822 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
表 1摇 放线菌制剂对人参生物学性状和产量的影响
Table 1摇 Effects of actinomycetes agent on biological characteristics and yield of ginseng
处理
Treatment
株高
Plant height
(cm)
茎 Stem
高度
Height
(cm)
直径
Diameter
(cm)
叶 Leaf
长度
Length
(cm)
宽度
Width
(cm)
根系 Root
鲜质量
Fresh mass
(g·plant-1)
干质量
Dry mass
(g·plant-1)
对照 CK 38. 41依7. 97a 20. 11依3. 48a 0. 50依0. 12a 12. 63依0. 68a 4. 63依0. 56a 15. 29依6. 03a 4. 74依1. 47b
菌剂 Agent 43. 24依5. 51a 22. 77依2. 94a 0. 56依0. 96a 12. 80依1. 80a 4. 90依0. 62a 17. 99依4. 74a 6. 25依1. 23a
⊿ (% ) 11. 2 11. 7 10. 7 1. 3 5. 5 17. 7 31. 9
同列不同小写字母表示差异显著(P<0. 05) Different small letters in the same column indicated significant difference at 0. 05 level. 下同 The same
below.
进作用,促生效果为根>茎>叶.经菌剂处理后,人参
株高及茎叶各项生物学指标均有所增加,但均未达
到显著水平. 根系鲜质量和干质量增幅分别为
17郾 7%和 31. 9% ,其中,接种菌剂处理根干质量与
对照差异显著.即施用菌剂有助于人参根系干物质
积累,提高人参产量.
2郾 2摇 菌剂对人参叶片诱导酶及根系活力的影响
PAL和 PPO是植物体内的两种防御酶,与植物
抗病性相关[25] .
从表 2 可以看出,施用菌剂处理的人参叶片
PAL 和 PPO 活力分别较对照提高 24. 2% 和
12郾 8% ,但未达到显著水平.根系活力较对照提高了
70. 7% ,差异显著.说明施用菌剂能有效提高根系活
力,促进人参生长.菌剂对根系活力的影响与表 1 中
人参产量提高的结果吻合.
2郾 3摇 菌剂对人参皂苷含量的影响
人参中具有药理活性的主要代谢物是人参皂
表 2摇 放线菌制剂对人参叶片诱导酶及根系活力的影响
Table 2 摇 Effects of actinomyces agent on induced enzyme
activities of leaf and root activity of ginseng
处理
Treatment
叶片酶活力
Leaf enzyme activity
PAL
(U·g-1·h-1)
PPO
(U·g-1·min-1)
根系活力
Root activity
TTC
(滋g·g-1·h-1)
对照 CK 100. 36依20. 55a 5. 09依0. 99a 31. 11依9. 33b
菌剂 Agent 124. 65依10. 86a 5. 66依1. 26a 53. 11依10. 00a
⊿ (% ) 24. 2 12. 8 70. 7
PAL:苯丙氨酸解氨酶 Phenylalanine ammonialyase; PPO:多酚氧化酶
Polyphenoloxidase; TTC:须根根系活力 Fibrous root activity.
苷.人参皂苷中 Rb1、Rb2、Rg1 和 Re 4 种成分的含
量是评价人参药材及制剂质量的主要指标[26] .
从表 3 可以看出,施用放线菌制剂能改善人参
药材品质.施菌剂处理人参根内 4 种人参皂苷含量
均有所增加,增加幅度为 2. 0% ~ 7. 8% ,其中对 Re
的促进效应最大.由于人参施用菌剂后显著促进了
参根干质量的增加(表 1),导致单株人参皂苷 4 种
有效成分的产量显著增加,增幅高达 34. 5% ~
42郾 2% ,单株人参皂苷总产量增加了 39. 5% ,差异
皆达到显著水平.这表明菌剂可促进根系中人参皂
苷合成,提高人参皂苷含量,促进人参品质改善,更
重要的是显著提高了单个植株根系中合成的人参皂
苷量.
2郾 4摇 菌剂对人参根区、根表土壤微生物区系的影响
从表 4 可以看出,施用菌剂后,人参根区土壤细
菌、放线菌数量分别较对照增加了 130. 6% 、
13郾 8% ,但真菌数量比对照减少了 49. 5% . 菌剂处
理与对照的细菌、真菌数量差异显著.对根表土壤而
言,施用菌剂处理较对照 3 大类微生物变化更明显,
细菌增加 344. 4% 、放线菌增加 230. 7% ,差异显著,
真菌减少 78郾 3% ,差异显著.
摇 摇 除微生物数量外,微生物组成比例也是植物根
域土壤微生物生态系统正常与否的重要指标[27] .
从表 5可以看出,施用菌剂人参根区土壤中 B / F、
A/ F 及 B/ A 值分别较对照增加 356. 5%、125郾 5%
及100. 0% ,根表土壤的B / F、A / F值分别约为对照
表 3摇 放线菌制剂对人参皂苷含量及产量的影响
Table 3摇 Effects of actinomycetes agent on ginsenoside content and yield
项目
Item
处理摇 摇 摇
Treatment摇 摇 摇
人参皂苷 Ginsenoside
Rb1 Rb2 Rg1 Re
总量
Total
含量 对照 CK 3. 98依0. 65a 1. 45依0. 85a 6. 56依0. 65a 4. 83依1. 98a 16. 82依3. 75a
Content 菌剂 Agent 4. 06依0. 26a 1. 54依0. 98a 6. 98依0. 29a 5. 21依1. 36b 17. 79依2. 99a
(mg·g-1) ⊿ (% ) 2郾 0 6. 2 6. 4 7. 8 5. 7
产量 对照 CK 18. 87依6. 87b 6. 87依1. 94b 31. 09依6. 88b 22. 89依5. 09b 79. 73依19. 29b
Yield 菌剂 Agent 25. 38依9. 22a 9. 63依2. 17a 43. 63依7. 13a 32. 56依8. 32a 111. 19依30. 86a
(mg·plant-1) ⊿ (% ) 34. 5 40郾 0 40. 3 42. 2 39. 5
98228 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 张鸿雁等: 放线菌制剂对人参生长及根域土壤微生物区系的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 4摇 人参根区和根表土壤中的微生物数量
Table 4摇 Quantities of soil microorganisms from root zone soil and root surface soil (CFU·g-1)
土壤样品
Soil sample
摇 处理
Treatment
细菌
Bacteria (伊106)
真菌
Fungi (伊102)
放线菌
Actionmycetes (伊105)
根区土 对照 CK 10. 52依1. 36b 20. 49依4. 65a 25. 36依5. 69a
Root zone soil 菌剂 Agent 24. 26依5. 39a 10. 34依1. 68b 28. 85依4. 01a
⊿ (% ) 130. 6 -49. 5 13. 8
根表土 对照 CK 5130. 36依967. 36b 10. 62依2. 67a 2. 15依0. 25b
Root surface soil 菌剂 Agent 22800. 98依1563. 20a 2. 30依0. 52b 7. 11依2. 63a
⊿ (% ) 344. 4 -78. 3 230. 7
根外土 External soil 8. 99依1. 59c 15. 25依3. 88c 0. 72依0. 21b
的 20、15 倍,B / A 则较对照增加 31郾 5% . B / F、A / F
提高,反映了土壤真菌所占比例降低,而细菌和放线
菌的比例提高,人参根系受土传病原真菌危害的风
险降低,土壤健康水平提高.
摇 摇 同时,本研究从人参根区、根表土壤中获得 3 株
优势细菌,分别是荧光假单胞菌(Pseudomonas fluo鄄
rescens)、韩国假单胞菌(Pseudomonas koreensis)和氧
化微杆菌(Microbacterium oxydans),1 株优势真菌为
烟色织孢霉(Plectosphaerella cucumerina). 3 株细菌
和 1 株真菌的系统发育树分别见图 1 和图 2.
表 5摇 人参根区与根表土壤中 3 大类群微生物的组成比例
Table 5 摇 Ratio of the three major groups from root zone
soil and root surface soil
土壤样品
Soil sample
Bacteria /
Fungi
(B / F)
Actionmycetes /
Fungi
(A / F)
Bacteria /
Actionmycetes
(B / A)
根区土 对照 CK 5147 1240 4
Root zone soil 菌剂 Agent 23495 2796 8
⊿ (% ) 356. 5 125. 5 100. 0
根表土 对照 CK 4839622 198 24428
Root surface soil 菌剂 Agent 99130434 3086 32112
⊿ (% ) 1948. 3 1458. 6 31. 5
根外土 External soil 5993 46 128摇 摇
图 1摇 3 株优势细菌的系统发育树
Fig. 1摇 Phylogenetic tree of 3 strain bacteria.
摇 摇 从表 6、表 7 可以看出,施用菌剂改变了 3 种优
势细菌和 1 株优势真菌的数量及在土壤细菌、真菌
中的比例.施用菌剂后,土壤中 3 种优势细菌呈不同
程度的增加.其中,在根区土壤中,荧光假单胞菌和
韩国假单胞菌的数量分别较对照增加 11郾 5% 和
10郾 6% ,氧化微杆菌则增加 182. 1% ,与对照的差异
均达到显著水平(表 6).根表土壤与之类似,荧光假
单胞菌和韩国假单胞菌数量分别较对照增加
577郾 1%和 70. 1% ,氧化微杆菌增加 10324. 7% ,差
异均达到显著水平(表 7).
摇 摇 此外,施菌剂处理对优势真菌的影响很大,其
中,人参根区土壤优势真菌烟色织孢霉比对照减少
70郾 1% ,而人参根表土壤中未检出该菌.
施用菌剂虽然使荧光假单胞菌和韩国假单胞菌
在根区土壤中的数量略有增加,但却使这 2 种菌在
土壤细菌总数中所占比例较对照分别降低 51. 6%
和 52. 0% (表 6). 在根表土壤中,韩国假单胞菌在
土壤细菌总数中所占比例较对照降低 87. 5% ,而荧
光假单胞菌的比例无变化(表 7).与此相反,施用菌
剂后氧化微杆菌在土壤细菌总数中所占比例较对照
均有所提高:在根区土壤及根表土壤中的提高幅度
分别为 22. 8%和 670. 9% .
图 2摇 真菌 F2 的系统发育树
Fig. 2摇 Phylogenetic tree of fungus strain F2.
0922 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
表 6摇 人参根区土壤中的优势细菌和真菌
Table 6摇 Dominant bacteria and fungus in root zone soil of ginseng
项目
Item
优势菌
Dominant microbial population
数量 Number (CFU·g-1)
对照
CK
菌剂
Agent
⊿
(% )
比例 Rate (% )
对照
CK
菌剂
Agent
⊿
(% )
细菌 荧光假单胞菌 Pseudomonas fluorescens (B4) 42. 41依9. 36b 47. 27依12. 03a 11. 5 40. 3 19. 5 -51. 6
Bacteria 韩国假单孢菌 Pseudomonas koreensis (B7) 26. 70依6. 85b 29. 54依9. 77a 10. 6 25. 4 12. 2 -52. 0
(伊105) 氧化微杆菌 Microbacterium oxydans (B3) 15. 71依3. 26b 44. 32依10. 20a 182. 1 14. 9 18. 3 22. 8
总计 Total 84. 82 121. 13 42. 8 80. 6 50. 0 -38. 0
真菌 Fungi 烟色织孢霉 Plectosphaerella cucumerina (F2) 888. 58依125. 30a 265. 25依108. 23b -70. 1 37. 5 75. 8 102. 1
同行不同小写字母表示差异显著(P<0. 05) Different small letters in the same row indicated significant difference at 0. 05 level. 下同 The same below.
表 7摇 人参根表及根外土壤中的优势细菌和真菌
Table 7摇 Dominant bacteria and fungus in root surface soil and external soil
种类
Type
优势菌
Dominant microbial
根表土 Root surface soil
数量 Number (CFU·g-1)
对照
CK
菌剂
Agent
⊿
(% )
比例 Ratio (% )
对照
CK
菌剂
Agent
⊿
(% )
根外土 External soil
数量
Number
(CFU·g-1)
比例
Rate
(% )
细菌
Bacteria
荧光假单胞菌
Pseudomonas fluorescens (B4)
0. 70依0. 21b 4. 74依0. 26a 577. 1 4. 1 4. 1 0摇 4. 50依0. 33 5. 0
(伊105) 韩国假单胞菌
Pseudomonas koreensis (B7)
5. 69依1. 36b 9. 68依0. 87a 70. 1 33. 5 4. 2 -87. 5 4. 50依0. 62 5. 0
氧化微杆菌
Microbacterium oxydans (B3)
0. 93依0. 19b 96. 95依15. 22a 10324. 7 5. 5 42. 4 670. 9 6. 00依1. 56 6. 7
总计 Total 7. 32 111. 37 - 43. 1 50. 7 17. 6 15. 00 16. 7
真菌
Fungus
烟色织孢霉
Plectosphaerella cucumerina
471. 21依96. 30a 0b - 23. 1 0摇 -摇 599. 60依154. 33 40. 0
3摇 讨摇 摇 论
本研究中,从人参田土壤中分离所得 4 株优势
菌中,3 株细菌为有益菌,1 株真菌为病原菌.其中的
荧光假单胞菌是植物根区土壤中常见细菌,具有良
好的抗生[28]和促生活性[29] . 韩国假单胞菌具有抗
病作用[30] .对氧化微杆菌的抗生促生研究较少,张
淼[31]发现氧化微杆菌可以促进牛蒡子(Arctium lap鄄
pa)生长并有转化牛蒡子苷的功能. 但氧化微杆菌
能否促进人参皂苷合成尚待研究. 烟色织孢霉是一
种植物病原菌[32],在土壤中广泛存在,能寄生多种
植物,引起植物根、根颈和果实腐烂、溃败,严重危害
辣椒、甜瓜、黄瓜和芒果等作物[33],目前尚无该菌危
害人参的报道.
在 4 种土壤优势微生物中,荧光假单胞菌、氧化
微杆菌及病原真菌烟色织孢霉的剧烈变化具有更为
重要的意义.施菌剂处理后,人参根区、根表土壤中
的氧化微杆菌分别为对照的 2. 8、104 倍,根表土壤
的荧光假单胞菌数量为对照的 6. 8 倍,而烟色织孢
霉在根区土壤中较对照降低 70. 1% ,在根表土壤中
消失,表明施用放线菌制剂能大幅度增加与人参根
系健康密切相关的根区、根表土壤中两种优势细菌
的数量,减少有害真菌数量,使影响根系健康及生长
的根区、根表土壤微生物区系发生质的变化.该变化
与人参根系活力大幅度提高、根系干质量显著增加
及根系中人参皂苷含量增加一致.由此可知,除了菌
剂中 Act12 的直接促生作用[16]外,施用放线菌制剂
对土壤微生物区系也有显著影响:可显著增加土壤
中有益细菌数量,减少有害真菌数量,降低土壤真菌
病害发生风险,提高根区、根表土壤的抗生活性,并
促进作物生长. 4 种优势菌对人参的防病促生作用
有待进一步研究,且微生物区系改变对人参生长的
间接影响程度及机理尚不清楚.
本试验表明,放线菌 Act12 接种对人参产量、品
质及根区根表土壤微生物区系皆有明显影响,该研
究为放线菌制剂在人参优质高产栽培中的应用可行
性提供了新的试验依据. 与细菌、真菌相比,放线菌
可以产多种抗生素,可以用特定病原菌为靶标菌筛
选出针对土传病害病原菌的生防放线菌;放线菌孢
子抗逆性强,易于工业化固态发酵生产,活菌制剂保
存期长,具有更好的应用价值. 因此,放线菌制剂对
人参连作障碍的修复具有重要的应用价值,可以促
进人参健康生长,提高产量、改善品质;调整土壤微
生物区系平衡,使有益细菌数量大幅度提高,有害真
19228 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 张鸿雁等: 放线菌制剂对人参生长及根域土壤微生物区系的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
菌数量大幅度减少.
此外,本研究在土壤样品采集上具有以下特点:
将用“抖落法冶采集的位于人参须根密集分布区、受
根系分泌物脱落物影响大且与根系生长及健康密切
相关的土壤定义为根区土壤;将去掉根区土壤后残
留的紧密粘附在须根表面用无菌水洗下的薄层土壤
定义为根表土壤;将远离人参根系、受根系生长代谢
影响很小的土壤定义为根外土壤.用上述采样、制样
方法所测得的根区、根表土壤及根外土壤的微生物
数量及种类能够更为准确地反映微生物与根系的关
系,更好地揭示菌剂施用后对土壤微生物区系的影
响,反映施用放线菌制剂后作物根系密集分布区内
及根系表面土壤微生物数量、区系及优势微生物的
变化,进而对施用菌剂后人参的生物学和生化响应
从微生态机制上做出解释,且具有较强的可操作性.
参考文献
[1]摇 Wu L鄄J (吴连举), Zhao Y鄄H (赵亚会), Guan Y鄄M
(关一鸣), et al. A review on studies of the reason and
control methods of succession cropping obstacle of Panax
ginseng C. A. Meyer. Special Wild Economic Animal
and Plant Research (特产研究), 2008(2): 68-72 (in
Chinese)
[2]摇 Zhang L鄄X (张连学), Chen C鄄B (陈长宝), Wang Y鄄
P (王英平), et al. Study on discontinuous cultivating
of Panax ginseng and its workable solution. Journal of
Jilin Agricultural University (吉林农业大学学报),
2008, 30(4): 481-485 (in Chinese)
[3] 摇 Zhang M (张 摇 敏), Tan X鄄H (谈献和), Zhang Y
(张 摇 瑜), et al. A review on studies of continuous
cropping obstacle of traditional Chinese medicine. Re鄄
search and Practice on Chinese Medicines (现代中药研
究与实践), 2012, 26(1): 83-85 (in Chinese)
[4]摇 Yu H鄄Y (于慧瑛), L俟 G鄄Z (吕国忠), Sun X鄄D (孙
晓东), et al. Study on the species and quantity of rhi鄄
zosphere soil fungi of healthy and root rot ginseng. Jour鄄
nal of Anhui Agricultural Sciences (安徽农业科学),
2007, 35(26): 8279 (in Chinese)
[5]摇 Yu H鄄Y (于慧瑛), L俟 G鄄Z (吕国忠), Sun X鄄D (孙
晓东). Study on the species and quantity of rhizosphere
soil fungi of healthy and root rot ginseng with different
growth years. Ginseng Research (人参研究), 2006
(4): 9-11 (in Chinese)
[6]摇 Li Y (李 摇 勇), Liu S鄄L (刘时轮), Yi X鄄X (易茜
茜), et al. Dynamic of soil microorganisms from root re鄄
gion of ginseng with different growing years. Journal of
Anhui Agricultural Sciences (安徽农业科学), 2010,
38(2): 740-741 (in Chinese)
[7]摇 Wu L鄄J (吴连举), Guan Y鄄M (关一鸣), Pang S鄄F
(逄世峰), et al. Research progress on biological con鄄
trol of soil鄄borne diseases in ginseng and American gin鄄
seng by anti鄄microorganism. Journal of Anhui Agricultur鄄
al Sciences (安徽农业科学), 2010, 38(28): 15630-
15631 (in Chinese)
[8]摇 Jiang Z, Li J, Wang YX, et al. Screening of two bio鄄
control strains of Bacillus subtilis against ginseng soil鄄
borne disease and their antifungal activities. Plant Dis鄄
eases and Pests, 2011, 2: 16-18
[9]摇 Wu L鄄J (吴连举), Yang Y鄄J (杨依军), Wu X (武
侠), et al. Studies on the control of Cylindrocarpon de鄄
structans of ginseng by soil antagonistic microbes. Chi鄄
nese Journal of Biological Control (中国生物防治),
1999, 15(4): 166-168 (in Chinese)
[10]摇 Zhang Y鄄Y (张亚玉), Sun H (孙摇 海), Wu L鄄J (吴
连举), et al. Effects of multi鄄microbial organic on bulk
density of soil and ginsenoside in cultivated ginseng on
farmland. Special Wild Economic Animal and Plant Re鄄
search (特产研究), 2010(1): 35-37 (in Chinese)
[11]摇 Sun H (孙 摇 海), Zhang Y鄄Y (张亚玉), Pang S鄄F
(逄世峰), et al. Impact of multi鄄function probiotics on
transplanted ginseng production and soil volume weight.
Forest By鄄Product and Speciality in China (中国林副特
产), 2010(4): 22-23 (in Chinese)
[12]摇 Wei Y鄄J (魏云洁). The effect on improving the yield
and quality of ginseng with BOM fertilizer. Forest By鄄
Product and Speciality in China (中国林副特产),
1996(1): 14-15 (in Chinese)
[13]摇 Chung YR, Kim HJ, Park KJ. Comparison of rhizo鄄
sphere environments in soils suppressive and conductive
to ginseng root rot. Korean Journal of Plant Protection,
1984, 23: 142-146
[14]摇 Huang Y鄄L (黄雅丽), Li F鄄Z (李凤珍). Studies on
microorgnism in the rhizosphere of ginseng. 玉. Isola鄄
tion and function. Journal of Microbiology, 1990, 10
(suppl. 1): 42-48 (in Chinese)
[15]摇 Ma F鄄R (马凤茹), Xing Y鄄Z (邢云章), Li X鄄H (李
晓红). Study on control of ginseng rust rot with ‘5406爷
stimulated antagonist. Special Wild Economic Animal
and Plant Research (特产研究), 1993(2): 1-2 ( in
Chinese)
[16]摇 Zhao J (赵 摇 娟), Xue Q鄄H (薛泉宏), Wang L鄄N
(王玲娜), et al. Antagonistic effect of multifunctional
actinomycete strain Act12 on soil鄄borne pathogenic fungi
and its identification. Chinese Journal of Eco鄄Agriculture
(中国生态农业学报), 2011, 19(2): 394-398 ( in
Chinese)
[17]摇 Cheng L鄄J (程丽娟), Xue Q鄄H (薛泉宏). Experi鄄
mental Techniques of Microbiology. Xi爷an: World Pub鄄
lishing Corporation, 2000 (in Chinese)
[18]摇 Gao J鄄F (高俊凤). Experimental Techniques of Plant
Physiology. Xi爷an: World Publishing Corporation, 2000
(in Chinese)
[19]摇 Zhou Y鄄Q (周永强), Xue Q鄄H (薛泉宏), Yang B
(杨 摇 斌), et al. Adjusted effect of inoculating with
biocontrol actinomyces on microbial flora of watermelon
rooting zone. Journal of Northwest A&F University (Nat鄄
ural Science) (西北农林科技大学学报·自然科学
版), 2008, 36(4): 143-150 (in Chinese)
[20]摇 Xu L鄄H (徐丽华), Li W鄄J (李文均), Liu Z鄄H (刘志
2922 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 24 卷
恒), et al. Actinomyces Systematics: Principle, Meth鄄
ods and Practice. Beijing: Science Press, 2007 ( in
Chinese)
[21] 摇 Yi R鄄H (易润华), Zhu X鄄R (朱西儒), Zhou E鄄X
(周而勋). Simplified the CTAB method for rapid ex鄄
traction of filamentous fungal DNA trace. Journal of
Zhanjiang Ocean University (湛江海洋大学学报),
2003, 23(6): 72-73 (in Chinese)
[22]摇 Cui XL, Mao PH, Zeng M. Streptimonospora salina
gen. nov. , sp. nov. , a new member of the family No鄄
cardiopsaceae. International Journal of Systematic and
Evolutionary Microbiology, 2001, 51: 357-363
[23]摇 Gerhardt P, Murray RGE, Wood WA, et al. Methods
for General and Molecular Bacteriology. Washington,
DC: American Society for Microbiology, 1994
[24]摇 Nescia A, Barros G, Castillo C, et al. Soil fungal popu鄄
lation in preharvest maize ecosystem in different tillage
practices in Argentina. Soil & Tillage Research, 2006,
91: 143-149
[25]摇 Schneider S, Ullrich WR. Differential induction of re鄄
sistance and enhanced enzyme activities in cucumber
and tobacco caused by treatment with various abiotic and
biotic inducers. Physiological and Molecular Plant Pa鄄
thology, 1994, 45: 291-304
[26]摇 Ang鄄Lee MK, Moss J, Yuan CS. Herbal medicines and
perioperative care. Journal of the American Medical
Association, 2001, 286: 208-216
[27]摇 Li Q鄄F (李琼芳). Dynamics of the microbial flora in
the liriope rhizosphere and outrhizosphere during contin鄄
uous cropping years. Chinese Journal of Soil Science (土
壤通报), 2006, 37(3): 563-565 (in Chinese)
[28]摇 Nagarajkumar M, Jayaraj J, Muthukrishnan S, et al.
Detoxification of oxalic acid by Peudomonas fluorescens
strain PfMDU2: Implications for the biological control of
rice sheath blight caused by Rhizoctonia solani. Microbi鄄
ological Research, 2005, 160: 291-298
[29]摇 Kannan V, Sureendar R. Synergistic effect of beneficial
rhizosphere microflora in biocontrol and plant growth
promotion. Journal of Basic Microbiology, 2009, 49:
158-164
[30]摇 Hultberg M, Alsberg T, Khalil S, et al. Suppression of
disease in tomato infected by Pythium ultimum with a bi鄄
osurfactant produced by Pseudomonas koreensis. BioCon鄄
trol, 2010, 55: 435-444
[31] 摇 Zhang M (张 摇 淼). Effects of Rhizospheric Microor鄄
ganisms and Endogenous Bacteria on the Growth and
Quality of Arctium lappa L. Master Thesis. Shenyang:
Liaoning University of Traditional Chinese Medicine,
2010 (in Chinese)
[32]摇 Palm ME, Gams W, Nirenberg HI. Plectosporium, a
new genus for Fusarium tabacinum, the anamorph of
Plectosphaerella cucumerina. Mycologia, 1995, 87:
397-406
[33]摇 Carlucci A, Raimondo ML, Santos J, et al. Plectospha鄄
erella species associated with root and collar rots of horti鄄
cultural crops in southern Italy. Persoonia, 2012, 28:
34-48
作者简介摇 张鸿雁,女,1970 年生,博士研究生.主要从事微
生物资源利用研究. E鄄mail: zhy2219@ 163. com
责任编辑摇 肖摇 红
39228 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 张鸿雁等: 放线菌制剂对人参生长及根域土壤微生物区系的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇