全 文 ：2008年 6月　第 10卷　第 6期 中国现代中药 ModernChineseMedicine Jun.2008　Vol.10　No.6
专 稿
[通讯作者 ] 　＊王文全 , E-mail:wwq57@126.com。
人参属药用植物连作障碍研究进展
简在友 1 , 王文全1＊ , 孟丽 2 , 张子龙 1
(1.北京中医药大学中药学院 , 北京　100102;2.河南科技学院 , 河南　新乡　453003)
[摘要 ] 　针对人参属药用植物人参 、 西洋参和三七连作障碍问题 , 综述了连作障碍原因及其解决措施 , 并展
望了人参属药用植物连作障碍研究重点。
[关键词 ] 　人参属;药用植物;连作障碍;进展
五加科人参属 ginseng药用植物主要有人参 Pa-
naxginsengC.A.Mey.、西洋参 Panaxquinquefoli-
usmL.和三七 Panaxnotoginseng(Burk.)F.H.
Chen[ 1] 。这 3种药材野生资源极少 , 目前医药上用
的绝大多数是通过栽培获得的。作物在栽培方面普
遍存在的一个问题就是连作障碍 , 人参 、西洋参和
三七也不例外。
1　人参属药用植物连作障碍问题
人参 、 西洋参都是宿根植物 , 忌地性极强 , 不
能重茬连作 , 栽过一茬以后的土壤在几年甚至几十
年内不能再栽 。用重茬地继续栽种人参一般在第 2
年以后存苗率降至 30%以下 , 有大约 70%土地上的
人参须根脱落 、 烧须 , 根周皮烂红色 、 长满病疤 ,
致使人参地上部分死亡 , 有的地块几乎全部绝苗。
为了发展人参产业就必须不断地砍伐森林形成新栽
培地 , 原来栽培地大面积土壤裸露 , 植被短期内难
以恢复 , 因此参地上的蓄水 、 生物多样性 、 生物量
等森林生态效益日趋降低。由于伐林增多 , 人为增
加了洪涝隐患 , 并且使珍稀物种因失去了栖息的环
境而濒临灭绝[ 2] 。三七的连作障碍报道较少 , 但也
存在连作障碍问题 , 轮作间隔年限需达到 6年以上 ,
栽培三七才会有效益 。
2　人参 、西洋参和三七连作障碍原因
作物普遍有连作障碍问题 , 如水稻 、 花生 、 红
薯 、辣椒 、 番茄 、黄瓜 、 茄子等 。很多中药材栽培
也存在连作障碍问题 , 如地黄 、 苍术 、丹参 、 苜蓿 、
罂粟等 , 尤其是人参属药材人参 、 西洋参和三七。
作物有连作障碍的原因主要有三方面 , 即土壤微生
物引起的病害 、 根际化感作用和土壤营养不足 [ 3] 。
2.1土壤微生物引起的病害
人参连作障碍一个主要原因是侵染性人参病害 ,
锈腐病是人参的一种主要侵染性病害 。其他土传病
害有根腐病 、疫病 、 立枯病 、 猝倒病 、菌核病 、 黑
斑病 、 细菌性软腐等 。线虫和螨类在人参烂根病形
成过程中也起重要危害作用 [ 2] 。床土中病原微生物
数量增多 , 土壤微生物区系改变 , 进而引起连作障
碍 [ 3] 。三七根腐病除了与细菌中的假单胞细菌有关
外 , 还与霉菌 、 放线菌及厌氧生 长菌有密切
关联 [ 4] 。
通过土壤杀菌和土壤复合菌剂使用 , 可以缓解
人参烧须 、 烂根的现象[ 5] 。使用生产上常用的农药
多菌灵 、代森锰锌和国产用于仓库消毒的氯化苦 ,
进行小面积无土栽培旧基质消毒试验 , 结果表明氯
化苦和代森锰锌对提高出苗率 、 减少西洋参根病具
有很好的促进作用[ 6] 。放线菌 07、 08有较强的抑制
锈腐病菌的增殖作用 , 是较好的人参有机肥料 [ 2] 。
2.2根际土壤中的化感作用
作物的连作障碍与自毒作用密切相关。根分泌
物中的酚类和酚酸类化合物在植物自毒作用和连作
障碍中可能具有重要的作用。根系分泌物中的抑菌
物质可能会同时抑制有害和有益微生物 , 使下一代
植物因缺少益生菌的帮助而影响生长。
小麦根系分泌物酚酸 、 异羟肟酸类和短链脂肪
酸 3类物质具有自毒活性 , 能够抑制小麦发芽和根
系的生长。黄瓜根系分泌物如酚酸化合物苯甲酸及
其衍生物 、 肉桂酸及其衍生物等加入黄瓜根际土壤
中 , 植株叶片生长受到抑制 , 蒸腾和光合作用下降 ,
叶绿素含量降低 , 显示根系分泌物的自毒作用[ 7] 。
研究发现从胡萝卜种子中水浸提出的巴豆酸能抑制
水芹 、 黄瓜和胡萝卜的生长 [ 8] 。从向日葵叶中水浸
提出的倍半萜内酯对西红柿芽的生长有抑制作用。
桉树的落叶滤出物对水稻发芽有化感作用。绣线菊
中含有抑制植物生长的化感物质即顺式苯丙烯糖
苷 [ 9] 。滑韭叶和鳞茎以及其根周围的土壤中有抑制
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DOI :10.13313/j.issn.1673-4890.2008.06.001
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莴苣 、 苋 、 小麦等其他植物发芽和生长的酚酸与酚
醛类化感物质[ 10] 。从田菁植株和田菁属种子中提取
的某种物质能长期抑制一些蔬菜和杂草的种子萌发
与生长 , 尤其是对根的生长抑制作用更明显 , 并且
在这些植株移栽之后抑制作用依然存在。
有些化感物质与植物的一些病原菌还有协同作
用 , 如 SuFengYe[ 11]研究报道肉桂酸具有引起黄瓜
根氧化加剧和促进霉菌侵染导致的枯萎作用。此外 ,
化感作用还是杂草入侵的一种模式 , 如顶羽菊入侵
时就释放一种化感物质 , 影响其他植物的生长[ 12] 。
还有人报道从水稻叶中分离到的黄酮类物质和环己
酮能够抑制一些杂草和病原真菌的生长 , 而对水稻
本身却没有影响 [ 13] 。
人参分泌物对自身生长有一定的影响 , 即化感
作用[ 5] 。人参根和根际土壤对人参均有抑制生长的
化感作用[ 14] 。人参部分化感物质组成为棕榈酸甲酯
等酯类 , 9, 12-十八 (烷)酸 (Z, Z)、 十五 (烷)
基酸等酸类 , 双环 (10, 8, 0)二十烷 (Z)、二十
三烷 、 5, 6-四亚甲基四氢-1, 3-嗪 -2-硫-4-环己烷和
二十五烷等烷类 [ 15] 。对于西洋参而言 , 它茎叶中的
化感物质严重抑制自身的生长 , 而根中的化感物质
在较高浓度时对植株生长有相克作用 。利用有效微
生物 (EM)处理老参地能显著提高土壤多酚氧化
酶 、土壤过氧化酶和过氧化物酶的活性 , 对西洋参
的生物性状有明显改善作用[ 2] 。
2.3土壤营养元素不足或不平衡
连作造成土壤养分耗竭 , 耕作时没有及时补充 ,
就有可能造成养分供给不足 , 植株生长不良。如丹
参这种根类药用植物 , 如果缺钾将会造成严重影响。
丹参的裂根现象被普遍认为是缺微量元素造成的。
因此 , 适时适量地补充肥料是减少连作损失的重要
方式[ 16] 。人参对土壤营养有特殊的要求 , 种过一茬
人参后 , 床土理化性状发生变化 , 如营养 (大量元
素和微量元素)不足 , 营养元素比例失调 , 土壤比
重 、容重增大 , 孔隙度变小 , 物理性粘粒 (<
0.01mm)增多 , 土壤吸收性能降低 , 土壤偏酸
等 [ 5] 。在土壤中添加氮 、 磷 、 钾和其他微量元素
(镁 、硫 、钙 、 硼 、 锌等)对西洋参的生长有很大
的益处 , 可改善参地土壤环境 [ 2] 。
3　目前解决人参属药用植物连作障碍问题的措施
连作障碍是作物栽培过程中的普遍问题 , 目前
还没有根本的解决办法。但针对不同种类的作物有
些措施可起到一定的缓解作用。这些措施同时也是
分别针对上面提到的连作障碍原因。
3.1消灭病原微生物
作物连作导致专一性病原微生物积聚于土壤中 ,
使下茬作物易于染病。连作土壤灭菌后再种辣椒 ,
植株比未灭菌连作土壤上种的辣椒植株健壮 , 抗氧
化酶活性低 , 说明灭菌能消灭病原微生物 , 有效缓
解连作障碍效应 。在老参地上进行杀菌处理 , 利用
新型人参复合肥补充 、平衡土壤中的各种养分和增
加土壤中的放线菌 , 抑制病原菌的繁殖 , 刺激人参 、
西洋参的生长 , 起到保苗 、防病 、促进根系生长作
用 , 在人参和西洋参的栽培中起到一定效果。连作
土壤干热灭菌 、湿热灭菌 , 灭菌后进行有益土壤微
生物复壮 , 并结合运用床土调整剂和土壤生态改良
技术 , 用于人参连作已取得初步成效 [ 2] 。马承铸
等 [ 17]研究了利用熏蒸剂 、生防益生菌剂和化学杀菌
剂等技术协调组合解决长期以来三七与人参属作物
田不能连作或再种植同一作物需 10年左右轮作期这
一难题 。刘立志等[ 18]研究报道利用某 3种芽孢杆菌
能有效地拮抗云南三七根腐病主体病原菌坏损柱孢 。
3.2消除化感物质的自毒作用
通过引入拮抗菌或接种有益微生物来实现连作
障碍的生物防治 。如在连作障碍的大豆种植中引入
海洋放线菌 MB-97, 能够有效地减轻大豆连作障碍。
CelulosimicrobiumCelulan是一种放线菌 , 除了具有
降解大分子有机物的能力外 , 还能够有效降解苯丙
烯酸 、 苯甲酸和对氨基苯甲酸等酚酸类物质 , 能一
定程度上防治黄瓜连作障碍 [ 19] 。利用 EM处理老参
地土壤 , 能显著提高土壤多酚氧化酶 、土壤过氧化
酶和过氧化物酶的活性 , 表现出对连作西洋参的生
物性状有明显的改善作用 [ 2] 。
3.3土壤中补充可利用营养元素
作物连作后 , 土壤中有些可利用的营养元素被
作物吸收利用 , 导致土壤中这些营养元素不足 , 土
壤中营养元素不平衡 , 因而作物生长不良 。增施微
生物肥 、微肥和二氧化碳肥等 , 增施改土效果较好
的有机肥 , 如腐熟的作物秸秆 、 厩肥 、 马粪 、 牛粪
等 [ 19] 。在土壤中添加氮 、 磷 、 钾和其他微量元素
(镁 、 硫 、 钙 、 硼 、 锌等)可改善参地土壤环境 ,
对西洋参的生长有明显的促进作用 [ 2] 。
3.4通过不同作物轮作改良土壤
利用不同作物的病菌差异和对营养的要求不同 ,
轮作适当的其他作物有利于土壤改良。
老参地轮作紫穗槐 、 苜蓿 、 细辛等 , 6 ～ 10年
后可再种植人参 。日本采用种参地与水田作物 、 豆
类 、小麦 、 玉米 、牧草 、 蔬菜 、 花卉及果树等轮作
的方法 , 使人参的轮作年限从 30 ～ 60年缩短到 13
～ 19年。朝鲜 、韩国采用参粮轮作方式 , 老参地 3
～ 7年后可再重复利用 [ 5] 。西洋参宜与紫苏轮作 ,
此期间若用紫苏子作西洋参的肥料 , 轮作效应更
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佳 [ 20] 。对于三七 , 有人研究发现轮作间隔年限长的
发病机率明显下降[ 3] 。
3.5利用菌根菌改善根际土壤
人参和三七都是菌根植物[ 21, 22] 。丛枝菌根
(AM)的形成能促进植物对营养元素的吸收和生长
发育 , 提高植物的抗性 , 促进药用植物有效成分的
合成[ 22] 。泡囊 -丛枝菌根菌 (VA菌根菌)和人参锈
腐病的发生之间存在一定互相关 [ 21] ;利用微生物和
菌根真菌的根际繁殖可抑制人参根腐病和镰刀
菌 [ 2] 。丛枝菌根真菌 (AMF)是三七丰产栽培中的
一种具有潜在应用价值的微生物资源 [ 22] 。
4　人参属药用植物连作障碍问题研究展望
人参属药用植物严重的连作障碍问题是困扰人参
和西洋参种植产业的一大难题 , 也明显阻碍了中草药
的产业化发展。今后人参属中草药连作障碍研究首先
要分别查清人参 、 西洋参和三七连作障碍的主要原
因 , 然后研究解决措施。比如用土壤灭菌法研究土壤
病原微生物问题 , 把连作土壤灭菌后再栽培人参或西
洋参 , 以未灭菌连作土壤为对照 , 分析土壤病原微生
物的作用;灭菌连作土壤与灭菌生地土壤对照栽培人
参或西洋参 , 分析化感作用或营养问题。用营养添加
法研究营养问题 , 在灭菌连作土壤中添加生地土壤的
过滤液 , 与灭菌连作土壤相对照栽培人参或西洋参 ,
比较分析营养元素或微量元素问题。
针对病原微生物原因 , 研究运用土壤消毒 、 选
育抗病品种或利用有益微生物 (如放线菌 、 菌根
菌)拮抗病原微生物等措施解决连作障碍问题 , 土
壤消毒的研究重点是研究杀菌作用强 、 低残留 、 无
公害的农药 , 植物源农药是很有应用前景的一个领
域 。土壤中的化感作用可考虑淋溶 、 利用有益微生
物分解等措施 , 也可借鉴其他作物 、 蔬菜栽培方面
的经验 , 研究利用间作或轮作等方式减轻化感作用
导致的连作障碍 。此外 , 针对营养问题研究栽培人
参 、西洋参的合理营养配比 , 施用适量配比的化肥 、
微肥或有机肥解决营养不足或不平衡问题 。
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(收稿日期　2008-04-11)
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