连续种植丹参的土壤微生态改良：木霉属真菌对生长促进及土传病原菌抑制的双重机制

本研究通过接种三种木霉属真菌（T. brevicompactum、T. viridescens、T. velutinum），系统评估其对连续种植（CC）丹参（Salvia miltiorrhiza）土壤微生物群落和养分状态的调控作用。结果显示，木霉处理显著提升有益菌门（如放线菌门Actinobacteria）丰度9.25%–16.88%，降低病原菌Fusarium丰度12.67%–31.75%，并改善土壤有机碳（TOC）47.35%–65.88%及硝态氮（NO3?-N）91.38%–318.89%。其中T. brevicompactum表现最优，使丹参鲜重增加17.79%，关键活性成分（如丹参酮IIA）含量提升51.16%，为药用植物绿色栽培提供新策略。

　　

1 引言

丹参作为治疗心脑血管疾病的核心药材，年需求量达2000万公斤，但连续种植（CC）导致土壤病原菌（如Fusarium）累积和养分失衡，三年连作发病率高达60%–70%。传统化学熏蒸法存在环境污染风险，而木霉属真菌（Trichoderma spp.）因其促生和抑菌双重功能成为绿色替代方案。

2 材料与方法

实验在山东平邑县6年连作丹参田进行，对比三种木霉菌株（T. brevicompactum CGMCC 23213、T. viridescens CGMCC 23212、T. velutinum CGMCC 23211）与对照组（CK）。通过灌溉孢子悬浮液（10⁶ CFU/ml），分析土壤理化性质（如pH、NO₃^?-N）、微生物组（16S rRNA/ITS测序）及丹参活性成分（HPLC检测）。

3 结果

3.1 生物量提升

T. brevicompactum处理组鲜重和干重分别增加20.73%和49.02%（p<0.05），显著优于其他菌株。

3.2 土壤改良

木霉处理降低pH，提升TOC（47.35%–65.88%）和速效磷（AP 1.85%–11.86%），其中硝态氮（NO₃^?-N）增幅达318.89%。

3.3 微生物组调控

放线菌门（Actinobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）丰度显著增加，而病原菌Fusarium降低31.75%。冗余分析（RDA）显示AP和NO₃^?-N是驱动微生物群落变化的关键因子。

3.4 活性成分增效

T. brevicompactum使丹参酮IIA（0.65% vs 0.43%）、丹酚酸B（5.59% vs 4.72%）含量显著提升（p<0.01），推测与木霉诱导的JA/SA信号通路激活有关。

4 讨论

木霉通过分泌有机酸溶解磷钾、竞争抑制病原菌（如Fusarium），并招募有益菌群（如Gemmatimonas参与氮循环），形成“土壤-微生物-植物”正向反馈。其诱导的系统抗性可能通过激素信号通路促进丹参酮合成。

5 结论

T. brevicompactum可作为连作障碍生物防治的首选菌株，其提升药材品质（活性成分增幅超50%）和土壤健康（TOC提升65.88%）的双重效益，为生态农业提供技术支撑。未来需拓展至其他药用植物（如人参）的可持续种植体系。