当归为伞形科多年生草本植物当归Angelica sinensis(Oliv.)Diels的干燥根,是常用中药之一。当归栽培以育苗移栽为主,其传统育苗方式为覆草法,覆草具有保持土壤水分、调节土壤温度、抵御强光直射、抑制杂草滋生、提高幼苗出苗率等作用。当归覆草育苗常使用新鲜小麦秸秆,其碳氮比(C/N)较高,若覆盖过厚或育苗过程中未及时补充适量氮素,会导致土壤微生物分解作用缓慢,并过度消耗土壤氮素导致土壤碳氮比的升高,不利于幼苗获得足够的氮素营养,引起幼苗发育迟缓、植株矮小黄化现象。研究表明,植物根际促生菌作为定殖于植物根际的有益微生物,可通过多种途径促进植物生长及其对土壤养分的吸收和利用;氨基酸微肥为植物提供易于吸收利用的小分子氨基酸作为氮源,并可提高有益菌的活性和作用效果。本研究优选两种功能性植物根际促生菌株,将其与氨基酸微肥组合施用,在田间试验下,研究复合功能菌与氨基酸微肥单施或混施对当归幼苗生长、光合生理特征、碳氮代谢特性、土壤养分、酶活性、种苗质量以及种苗移栽后当归药材早期抽薹和成药状况的影响,主要研究成果如下:1.单施复合功能菌、单施氨基酸微肥及混施复合功能菌和氨基酸微肥均能促进当归幼苗生长,增加幼苗不同时期株高、根长、根粗及生物量的积累;提高幼苗光合速率和光合色素含量,调节幼苗叶绿素荧光参数,改善幼苗光合性能;调节幼苗碳氮代谢酶活性,增强幼苗碳氮代谢能力,促进碳氮代谢产物的积累和转化。复合功能菌主要影响了当归幼苗AI、GOGAT活性和Ls、ΦPSII和ETR,提高了幼苗葡萄糖、铵态氮、总氨基酸和类胡萝卜素含量;氨基酸微肥主要影响当归幼苗Pn、Ci和Tr,提高幼苗蔗糖和可溶性蛋白含量。而复合功能菌和氨基酸微肥混施时综合表现更加均衡,优于单施处理。2.单施复合功能菌、单施氨基酸微肥及混施复合功能菌和氨基酸微肥后当归种苗产量分别增产18.28%、31.06%和21.54%,当归一级种苗占比显著提高(P<0.05),且复合功能菌和氨基酸微肥混施后一级种苗占比达64.27%,废弃苗仅占8.79%。复合功能菌与氨基酸微肥配施提高了当归种苗根长、根粗和单根重等指标,增加根中可溶性糖、可溶性蛋白含量并降低了种苗碳氮比;提高土壤S-CAT、S-UE、S-SC和S-ALP/AKP酶活性,增加土壤全氮、硝态氮、速效磷、速效钾含量和土壤含水量,降低土壤全碳、铵态氮含量和土壤碳氮比。氨基酸微肥对土壤全氮含量的提升效果较强,复合功能菌则可有效促进土壤有机碳的分解,降低土壤全碳含量,此外还显著降低了土壤铵态氮含量。而复合功能菌和氨基酸微肥混施的综合表现最佳,可有效增加当归种苗产量,促进幼苗根系和根际土壤的养分交换,提高种苗质量。3.单施复合功能菌、单施氨基酸微肥及混施复合功能菌和氨基酸微肥育成种苗长势良好,成活率和成药率高,抽薹率及发病率较低,复合功能菌与氨基酸微肥混施育成种苗移栽成活率达86.40%,抽薹率仅0.37%;复合功能菌和氨基酸微肥育成种苗移栽后当归株高、株幅、茎粗、主根长、不定根数和单根重等指标明显增加;当归药材含水量、总灰分、酸不溶性灰分、浸出物和阿魏酸含量等均符合药典规定。综合来看,复合功能菌和氨基酸微肥混施为最佳处理组合,可有效解决当归育苗中因覆盖秸秆导致碳氮比失调影响幼苗生长的问题,育成种苗也满足当归生产的要求。结论:复合功能菌与氨基酸微肥配施能有效改善当归幼苗光合性能和碳氮代谢能力,提高土壤S-CAT、S-UE、S-SC等酶活性和速效养分含量,降低土壤碳氮比,进而促进当归幼苗生长、改善幼苗矮小黄化、提高种苗质量和产量,并增加了育成种苗移栽后的成活率和成药率、降低当归早期抽薹率和发病率。 摘要译文