黃連連作障礙研究進(jìn)展

摘要：黃連作為一種重要的中藥材，在中醫(yī)藥體系中具有不可替代的地位，且其藥用歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。然而，隨著黃連種植年限的延長(zhǎng)，連作障礙日益凸顯，對(duì)黃連的產(chǎn)量與品質(zhì)構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，進(jìn)而影響了整個(gè)黃連產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。本文深入探討了黃連連作所帶來的潛在危害，詳細(xì)分析了連作障礙形成的深層原因，并針對(duì)性地總結(jié)了一系列切實(shí)可行的緩解措施。研究表明，土壤理化性質(zhì)的逐漸劣化、土傳病蟲害的不斷加劇，以及黃連自身的化感自毒效應(yīng)，是導(dǎo)致連作障礙的三大主導(dǎo)因素。這些因素的產(chǎn)生與黃連、土壤及微生物之間的復(fù)雜交互作用密切相關(guān)，因此，應(yīng)從優(yōu)化栽培措施，落實(shí)土壤微環(huán)境修復(fù)，加速抗性品種選育一系列措施綜合管理，進(jìn)而促進(jìn)黃連的高質(zhì)量發(fā)展。

關(guān)鍵詞：黃連；連作障礙；化感自毒作用；根際微生物；緩解措施

黃連屬（Coptis Salisb.）植物，隸屬于毛茛科（Ranunculaceae）黃連族（Trib. Coptideae），為多年生草本植物。目前，全球范圍內(nèi)該屬植物的記錄種類有11～18種，它們主要分布在東亞和北美的暖溫帶以及寒冷的針葉林地區(qū)。黃連屬植物因具有顯著的藥用價(jià)值而廣受關(guān)注，特別是在中國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中，素有“中藥抗生素”的美稱，被視為重要的大宗中藥材之一[1]，到現(xiàn)在為止有兩千多年的入藥史，中國(guó)是黃連屬的物種多樣性中心之一，大多分布在湘、渝、川、云、黔等中西部地區(qū)?，F(xiàn)代科學(xué)研究證明，黃連主要化學(xué)成分多種異喹啉生物堿，包括小檗堿、黃連堿、甲基黃連堿、掌葉防己堿、非洲防己堿、吐根堿等多種生物堿[2]。其中小檗堿是黃連主要有效成分，對(duì)關(guān)節(jié)炎有良好的治療效果[3]，具有顯著的藥理作用，抗微生物及抗原蟲、抗急性炎癥、抗癌、抗?jié)儭⒔笛獕?、降血糖[4]、抑制組織代謝、降低心肌耗氧量，以及保護(hù)心腦血管等[5]，對(duì)治療腫瘤、糖尿病和心血管等現(xiàn)代頑疾也有一定藥效。

近年來，由于市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)，黃連的經(jīng)濟(jì)效益日益顯著，導(dǎo)致其種植面積迅速擴(kuò)大。然而，由于種植技術(shù)的限制和土地資源的有限性，黃連等中藥材的連作問題日益突出。在黃連的種植過程中，連作障礙成為了一個(gè)不可忽視的問題。連作障礙會(huì)導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)劣化、植物的化感自毒作用增強(qiáng)，使作物生長(zhǎng)發(fā)育減慢、單產(chǎn)下降，甚至引發(fā)嚴(yán)重的土傳病害，給中藥材產(chǎn)業(yè)帶來巨大損失。黃連連作障礙問題嚴(yán)重制約了黃連產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)成為黃連產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的主要限制因素，嚴(yán)重影響了黃連的產(chǎn)量和品質(zhì)[6]。

本文旨在對(duì)黃連連作障礙進(jìn)行深入研究，以理解其形成機(jī)制和影響因素，從而為制定有效的防治措施提供科學(xué)依據(jù)。并通過研究黃連連作障礙的修復(fù)技術(shù)和應(yīng)用方法，推動(dòng)黃連產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提高黃連的產(chǎn)量和品質(zhì)，更好地滿足市場(chǎng)需求，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)繁榮。

1黃連連作障礙及其危害

1.1黃連連作障礙

近年來，隨著中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，中藥材的需求量持續(xù)攀升，在中藥材的種植過程中，連作障礙問題愈發(fā)普遍，成為了中藥材產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸[7]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大約70%的根莖類中藥材在種植過程中會(huì)遇到連作障礙問題，例如人參、西洋參、黃連、地黃和山藥等[8]，其中以人參、黃連的連作障礙問題最突出。黃連連作障礙是指在同一塊土地上，以相同的種植方式連續(xù)種植黃連兩季或更多季，從而引發(fā)的黃連植株病害加劇、生長(zhǎng)受阻，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)量下滑和品質(zhì)降低的現(xiàn)象[9]。

1.2黃連連作障礙的危害

1.2.1產(chǎn)量、品質(zhì)降低

連作是導(dǎo)致黃連減產(chǎn)和病害加劇的主要因素[10]。在連作條件下，土壤中的養(yǎng)分容易失衡，特別是某些對(duì)黃連生長(zhǎng)至關(guān)重要的微量元素和有機(jī)物質(zhì)可能逐漸耗盡，無法滿足黃連正常生長(zhǎng)的需求。此外，連作還可能導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)惡化，影響土壤的通氣性和保水性，進(jìn)而影響黃連的根系發(fā)育和養(yǎng)分吸收，使黃連的根部病害較為嚴(yán)重，其生長(zhǎng)發(fā)育受到限制，產(chǎn)量減少且品質(zhì)降低，有時(shí)甚至無法種植出符合商品標(biāo)準(zhǔn)的藥材。

連作還容易引發(fā)土壤中的病原菌和害蟲的積累，增加黃連遭受病蟲害的風(fēng)險(xiǎn)。病蟲害的侵襲不僅直接影響黃連的生長(zhǎng)和發(fā)育，還可能導(dǎo)致植株死亡，從而顯著降低產(chǎn)量。研究結(jié)果表明，黃連存在顯著的連作障礙。種植五年后，若繼續(xù)在原土地上種植，黃連的生理系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)紊亂，微生物生態(tài)平衡也會(huì)受到干擾。細(xì)胞膜會(huì)發(fā)生過氧化反應(yīng)，進(jìn)而損害膜的正常結(jié)構(gòu)和功能，導(dǎo)致光合能力下降，植株的生長(zhǎng)發(fā)育受阻，整體抗性也會(huì)相應(yīng)減弱。由于連作障礙，黃連的產(chǎn)量會(huì)下降43.29%[11]。

1.2.2病害加劇

連作使得土壤中的病原菌和害蟲數(shù)量增加，為病害的發(fā)生提供了有利條件，使發(fā)病率提高59.92%[11]。這些病原菌和害蟲會(huì)不斷積累，并在連作過程中逐漸適應(yīng)并侵害黃連，導(dǎo)致病害的頻繁發(fā)生和加劇。病害的加劇不僅會(huì)影響黃連的正常生長(zhǎng)和發(fā)育，還可能導(dǎo)致植株死亡，從而進(jìn)一步降低產(chǎn)量。同時(shí)，病害還會(huì)影響黃連的品質(zhì)，使其無法達(dá)到商品標(biāo)準(zhǔn)，給種植者帶來經(jīng)濟(jì)損失。因此，黃連采收后必須進(jìn)行土地更換栽培，這無疑造成了對(duì)土地的極大浪費(fèi)，甚至在某些情況下會(huì)導(dǎo)致沒有新的土地可供使用，從而嚴(yán)重制約了黃連藥材的生產(chǎn)[12]。

2連作障礙產(chǎn)生的原因

在中藥材中，黃連的連作障礙問題尤為突出，這是由多種相互關(guān)聯(lián)且相互制約的因素共同作用的結(jié)果，其形成機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜[13]。當(dāng)前的研究揭示，黃連連作障礙的主要原因包括土傳真菌病害的加劇和線蟲數(shù)量的增加；植株對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的單一吸收導(dǎo)致土壤微生物的失衡，這種失衡又進(jìn)一步惡化了土壤的理化性狀；以及黃連植株自身的化感自毒效應(yīng)，共同構(gòu)成了導(dǎo)致連作障礙的三大主導(dǎo)因素[14]。

2.1土傳真菌病害加重，線蟲增多

土壤微生物區(qū)系的變化對(duì)土壤健康狀況有著直接影響，進(jìn)而關(guān)系到作物的健康生長(zhǎng)[15]。相較于由細(xì)菌、線蟲等引發(fā)的土傳病害，土傳真菌病害的傳播性更強(qiáng)。黃連的連續(xù)種植會(huì)導(dǎo)致某些特定病菌如根腐病菌、立枯病菌等會(huì)在土壤中連年繁殖并大量積累，這些病原菌通過侵染黃連的根系，導(dǎo)致病害的發(fā)生和加重。同時(shí)，連作還會(huì)使土壤中的病原菌產(chǎn)生抗藥性，從而形成病土，進(jìn)一步加劇病害的防治難度。病土的形成會(huì)使黃連的長(zhǎng)勢(shì)減弱、產(chǎn)量降低，抗病和抗逆能力下降[16]。

此外，連續(xù)種植還會(huì)抑制硝化細(xì)菌、放線菌、光合菌、根瘤菌、菌根真菌以及固氮菌等有益微生物的生長(zhǎng)和繁殖。這會(huì)導(dǎo)致土壤微生物區(qū)系發(fā)生改變，病蟲害不斷積累，進(jìn)而造成嚴(yán)重的土傳病害[16]。根莖類藥用植物在連作后，線蟲病的發(fā)生率也會(huì)顯著提高[17]。微生物的種類和數(shù)量與連作障礙之間存在密切關(guān)聯(lián)，長(zhǎng)期連作會(huì)破壞根際微生物的生態(tài)平衡，從而導(dǎo)致土壤微生物群落的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化，進(jìn)而引發(fā)各種土傳病害[18]。

2.2對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的片面吸收導(dǎo)致土壤理化性狀惡化

2.2.1養(yǎng)分失衡與有機(jī)質(zhì)下降

連作會(huì)導(dǎo)致土壤中某些元素虧缺，而其他元素相對(duì)富集，從而造成土壤養(yǎng)分不均衡[19]。這種養(yǎng)分的不均衡對(duì)下一茬黃連的正常生長(zhǎng)造成了嚴(yán)重影響，降低了黃連的抗逆能力，進(jìn)而容易引發(fā)病蟲害，最終導(dǎo)致黃連的產(chǎn)量和品質(zhì)下降[20]。在連續(xù)多年的黃連栽培土壤中，由于黃連對(duì)養(yǎng)分的選擇性吸收，特別是氮、磷、鉀等關(guān)鍵元素容易被過度消耗，導(dǎo)致土壤中部分營(yíng)養(yǎng)元素缺乏。同時(shí)，土壤中的有機(jī)質(zhì)含量也逐漸下降，導(dǎo)致土壤肥力降低。但長(zhǎng)期過度施用化肥也會(huì)進(jìn)一步加劇土壤質(zhì)量的下降[21]。連作使得土壤結(jié)構(gòu)變得緊實(shí)，通氣性降低，這不利于黃連根系的呼吸和生長(zhǎng)。此外，土壤保水性也會(huì)受到影響，導(dǎo)致水分利用效率降低。

2.2.2單鹽毒害

黃連在生長(zhǎng)過程中不斷消耗自身所需的元素，導(dǎo)致土壤中這些元素的含量逐漸減少。與此同時(shí)，黃連根系分泌出的大量有毒物質(zhì)在土壤中不斷累積，土壤中的菌量也隨之增加[22]。這些因素容易導(dǎo)致毒害作用或元素間的拮抗作用，進(jìn)而使土壤的酸堿度失衡，最終可能引發(fā)單鹽毒害。

2.3化感自毒作用及作用機(jī)制

當(dāng)作物通過分泌化感物質(zhì)對(duì)自身或同科作物造成危害時(shí)，被稱為自毒作用[23]。植物化感作用是一種化學(xué)生態(tài)學(xué)現(xiàn)象，指的是活體植物通過分泌、分解等方式向環(huán)境釋放次生代謝物，并對(duì)鄰近伴生植物（如雜草等受體）的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生影響[24]。

2.3.1根系分泌物的抑制作用

張丹[25]研究發(fā)現(xiàn)，黃連根際土壤中的酚酸類化合物具有化感作用，這些化合物來源于黃連根系的分泌物。在黃連的栽培過程中，隨著生長(zhǎng)年限的增加，連作土壤中的酚酸含量逐漸上升。黃連植株分泌的化感物質(zhì)會(huì)影響其光合作用、呼吸作用，改變細(xì)胞膜的功能和滲透性，對(duì)植株體內(nèi)的氧化還原反應(yīng)和激素水平產(chǎn)生影響，同時(shí)還會(huì)對(duì)負(fù)責(zé)礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素吸收的根系造成嚴(yán)重影響。

2.3.2自毒物質(zhì)的積累與影響

在黃連的栽培過程中，隨著生長(zhǎng)年限的增加，連作土壤中的總酚酸和阿魏酸含量均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這種酚酸的積累被認(rèn)為是導(dǎo)致黃連連作障礙的主要因素。研究還發(fā)現(xiàn)，酚酸類化合物與土壤理化性質(zhì)和土壤微生物群落之間存在一定的相關(guān)性，特別是部分土壤理化性質(zhì)與酚酸類化合物之間存在顯著的相關(guān)性[26]。多項(xiàng)研究表明，黃連根系分泌的酚酸類化合物會(huì)誘導(dǎo)黃連土壤微生物區(qū)系失衡，從而改變土壤理化性質(zhì)和連作地的土壤環(huán)境，再加上植株的化感自毒效應(yīng)，這些因素皆為黃連發(fā)生連作障礙的重要原因[13]。

3連作障礙緩解措施

連作障礙在我國(guó)中藥材各大產(chǎn)區(qū)均普遍存在。目前，對(duì)于黃連連作障礙的內(nèi)在機(jī)制尚未被系統(tǒng)揭示，因此仍無法從根源上徹底解決黃連種植過程中的連作障礙問題。然而，通過采取一系列優(yōu)化措施，如調(diào)整栽培結(jié)構(gòu)，實(shí)施合理的輪作、間作和套作制度，科學(xué)施肥并添加修復(fù)微生物菌劑，以及進(jìn)行合理的土壤管理和選用抗連作的優(yōu)良品種，可以在一定程度上緩解黃連連作障礙所帶來的問題。

3.1優(yōu)化栽培結(jié)構(gòu)

通過對(duì)黃連土壤進(jìn)行合理輪作、間作和套作等方式，可以有效地減輕酚酸類物質(zhì)的自毒作用。作物輪作被看作是一種具有潛力的可持續(xù)戰(zhàn)略，它有助于解決集約化農(nóng)業(yè)實(shí)踐中產(chǎn)生的環(huán)境問題[27]。此外，輪作作物的真菌營(yíng)養(yǎng)和泥炭土壤改良對(duì)田間土壤中本土叢枝菌根真菌的豐度和有效性產(chǎn)生積極影響[28]?！暗具B輪作”模式以黃連-水稻輪作為核心，不僅實(shí)現(xiàn)了黃連的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，還提高了土地的經(jīng)濟(jì)效益，土壤中的有機(jī)質(zhì)、氮含量以及速效鉀含量均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且隨著種植年限的增加，土壤中的主要微生物數(shù)量也有所增加，土壤pH下降問題在這一輪作模式中得到了顯著改善[29]。黃連與川牛膝具有相似的生態(tài)環(huán)境需求，它們都適宜生長(zhǎng)在富含腐殖質(zhì)、排水良好且土層深厚的土壤中，以及海拔較高的山區(qū)。在四川峨眉地區(qū)進(jìn)行的大田研究表明，川牛膝采收后輪作黃連，黃連的生長(zhǎng)狀況良好且病蟲害較少[30]。

不同作物間作也是緩解連作障礙的一項(xiàng)重要策略。間作不僅能提高作物產(chǎn)量[31]，還能通過作物根系的分泌物或揮發(fā)物改變間作體系內(nèi)的根際土壤微生態(tài)環(huán)境，從而創(chuàng)造出一個(gè)友好型的生態(tài)環(huán)境，有助于緩解連作障礙的發(fā)生。間作還能促進(jìn)磷、鐵和鋅等營(yíng)養(yǎng)元素的吸收，進(jìn)而提高產(chǎn)量并改進(jìn)作物的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量[32]。段媛媛等[33]的研究表明，與單作模式相比，林下間作模式下的黃連生長(zhǎng)性狀更優(yōu)，特別是玄參-黃連間作模式效果最佳。這種間作模式不僅改善了土壤的理化性質(zhì)，還促進(jìn)了黃連的生長(zhǎng)，并顯著增強(qiáng)了黃連根際土壤的酶活性。

牛四坤[11]研究表明，伴生種植可以有效緩解黃連連作產(chǎn)生的病蟲害增加、產(chǎn)量下降等負(fù)面影響，其中大蔥作為伴生植物的效果最佳。徐錦堂等[34]的研究則表明，玉米與黃連套種可以提高黃連的存苗率，并增加土壤肥力。

3.2合理施肥及修復(fù)微生物菌劑的使用

黃連的生長(zhǎng)周期相對(duì)較長(zhǎng)，并且對(duì)土壤的營(yíng)養(yǎng)成分有著較高的要求，連續(xù)種植會(huì)導(dǎo)致土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變，進(jìn)而引發(fā)土壤退化，這意味著在短時(shí)間內(nèi)難以再次種植出高品質(zhì)的黃連。為了滿足黃連在各個(gè)生長(zhǎng)階段的需求，肥料的選擇和使用顯得尤為重要。特別是在黃連的生長(zhǎng)中期，更加需要肥效穩(wěn)定且營(yíng)養(yǎng)全面的復(fù)合肥來確保其健康生長(zhǎng)。曾燁等[35]研究指出，采用適量

氮、鉀、磷配比施肥可以顯著提高黃連的養(yǎng)分吸收、產(chǎn)量以及品質(zhì)，從而獲得更為優(yōu)質(zhì)的黃連。此外，其他研究也表明，使用緩釋肥可以有效增加黃連的產(chǎn)量，解決因連續(xù)種植導(dǎo)致的營(yíng)養(yǎng)元素缺失問題，并有助于黃連的營(yíng)養(yǎng)積累[36]。在黃連的生長(zhǎng)過程中，應(yīng)根據(jù)其不同生長(zhǎng)階段的需求及時(shí)施加相應(yīng)的肥料，并考慮將不同類型的肥料進(jìn)行混合使用，以達(dá)到更好的施肥效果。同時(shí)，為了更加合理地施肥，需要根據(jù)土壤的具體肥力狀況進(jìn)行土壤測(cè)試，然后根據(jù)測(cè)試結(jié)果調(diào)整底肥的施用比例。喻偉龍[21]的研究顯示，使用有機(jī)肥部分替代化肥可以顯著改善黃連根際土壤的養(yǎng)分狀況，能夠明顯改變真菌群落的構(gòu)成，并增加特有物種的數(shù)量，這對(duì)改善土壤生態(tài)系統(tǒng)的健康狀況和提高藥材的品質(zhì)都是有益的。周濤[37]從黃連土壤的微生物中成功篩選出能夠降解酚酸的菌株，并基于這些菌株制備了復(fù)合型微生物菌劑。這種菌劑不僅可以調(diào)節(jié)土壤中的微生物群落，還具有抑制有害微生物的潛在作用，進(jìn)而能夠促進(jìn)黃連品質(zhì)和產(chǎn)量的提升。試驗(yàn)說明復(fù)合菌劑能改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤通氣性和保水性，為黃連的生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境，進(jìn)而提高黃連的產(chǎn)量和品質(zhì)。復(fù)合菌劑的合理施用為解決黃連連作障礙問題提供了新的思路和方法。

3.3合理的土壤管理制度

在集約化耕作制度下，當(dāng)代農(nóng)業(yè)過度依賴化肥并大量投入有機(jī)物和微生物，這已成為其基本特征。然而，這種做法引發(fā)了一系列可持續(xù)性問題，諸如土壤健康退化和作物生產(chǎn)力下降等[38]。在黃連種植過程中，合理的土壤管理制度對(duì)于提高黃連產(chǎn)量和品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。首先，選擇排水良好、肥力適中的微酸性土壤作為黃連的種植基礎(chǔ)至關(guān)重要，這需要對(duì)土壤進(jìn)行詳細(xì)化驗(yàn)和分析，以確保其滿足黃連的生長(zhǎng)需求。其次，在種植前對(duì)地塊進(jìn)行深翻和細(xì)耙，打破土壤板結(jié)，提升通氣性和透水性，并結(jié)合化驗(yàn)結(jié)果合理施用有機(jī)肥和無機(jī)肥，為黃連提供均衡營(yíng)養(yǎng)。

在生長(zhǎng)期間，根據(jù)黃連的生長(zhǎng)需求和天氣條件，制定科學(xué)的施肥計(jì)劃，并保持合理的灌溉與排水，以防澇害，及時(shí)拔除中心病株、清除作物病殘?bào)w，以減輕連作病害的影響；同時(shí)加強(qiáng)土地管理，采用高溫悶棚、深翻土壤、蒸汽消毒、火焰消毒技術(shù)和熱水消毒技術(shù)等方法，將病原菌翻入土壤中，加速病殘?bào)w的分解和腐爛，從而消除其傳染機(jī)會(huì)[39]。土壤保護(hù)也不容忽視，通過避免過度耕作和濫用化肥、農(nóng)藥，以及采用生物和物理防治方法，可以有效減少病蟲害，保障黃連健康生長(zhǎng)。因此，在保證生態(tài)安全綠色可持續(xù)的前提下，要通過這一系列綜合措施，爭(zhēng)取為黃連創(chuàng)造一個(gè)理想的土壤環(huán)境，從而提高其產(chǎn)量和品質(zhì)，為黃連產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4結(jié)語與展望

黃連具有多重藥理作用，包括抗炎、抗腫瘤、降血脂、降血糖、抗骨質(zhì)疏松癥和抗骨關(guān)節(jié)炎等效果。這些藥理作用使得黃連在治療細(xì)菌性痢疾、糖尿病、百日咳、喉嚨痛、口瘡和濕疹等疾病方面具有顯著療效[40-42]。我國(guó)黃連的栽培歷史深遠(yuǎn)，對(duì)于其栽培技術(shù)和產(chǎn)量品質(zhì)有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。黃連的藥用成分含量不僅是衡量其質(zhì)量的核心要素，更在臨床應(yīng)用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[43]。如今，黃連的應(yīng)用已經(jīng)廣泛滲透到人們生活的方方面面，不僅在傳統(tǒng)的中醫(yī)藥領(lǐng)域得到應(yīng)用，還拓展到了飲食、保健品、化妝品、畜禽業(yè)以及綠色農(nóng)藥等多個(gè)領(lǐng)域。然而，隨著黃連應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，人們對(duì)黃連的需求量急劇增加，這使得黃連的栽培變得更為重要和具有挑戰(zhàn)性。由于黃連生長(zhǎng)期長(zhǎng)，且存在連作障礙等問題，因此，必須更加重視黃連的栽培技術(shù)和方法，以滿足市場(chǎng)需求，并推動(dòng)黃連產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

當(dāng)黃連的殘茬和凋零的地上部分在土壤中分解時(shí)，會(huì)釋放出大量化感物質(zhì)。這些物質(zhì)在黃連的根際區(qū)域逐漸積累，可能吸引并滋生大量有害微生物，進(jìn)而對(duì)黃連的根系生長(zhǎng)造成抑制[44]。在黃連的根際土壤中，植物、土壤與微生物之間存在著復(fù)雜的交互關(guān)系。為了有效緩解連作障礙，合理施用有機(jī)肥和微生物肥料成為關(guān)鍵，這不僅可以提升黃連的產(chǎn)量和品質(zhì)，還能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益的雙重提升[45]。當(dāng)下的研究?jī)H初步探索了黃連與土壤微生物間復(fù)雜的相互作用，但具體生理調(diào)控機(jī)制尚不清楚。未來，應(yīng)該從基因和蛋白質(zhì)層面進(jìn)行深入探究，利用多組學(xué)和高通量測(cè)序等先進(jìn)技術(shù)[46-49]，對(duì)連作土壤中逐漸積累的化感物質(zhì)以及微生物群落失衡問題進(jìn)行更為詳盡的分析，并為解決黃連連作障礙提供全新的視角和解決方案，進(jìn)而促進(jìn)黃連產(chǎn)業(yè)的良性健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

［1］鄭琛.黃連屬植物系統(tǒng)發(fā)育及分類修訂[D].南昌：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2022.

[2]徐錦堂，王立群，徐蓓.黃連研究進(jìn)展[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，26（6）：704-707.

[3]WU J S， LUO Y， DENG D H， et al. Coptisine from Coptis chinensisexerts diverse beneficial properties： a concise review[J]. Journal of Cellular and Molecular Medicine， 2019， 23（12）： 7946-7960.

[4]李大龍， 徐美良. 黃連生物堿治療糖尿病腎病的研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)醫(yī)藥科學(xué)， 2024，14（1）： 72-75.

[5]胡茜， 張穎， 李堃， 等. 黃連主要成分小檗堿的臨床藥理作用探析[J]. 中國(guó)中醫(yī)藥現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育， 2021， 19（24）： 203-205.

[6]李慕源. 黃連種植土壤微生物組學(xué)特性及其在連作障礙修復(fù)中的應(yīng)用[D]. 重慶： 西南大學(xué)， 2021.

[7]WANG F Y， ZHAN P， ZHANG X M， et al. Unraveling rotational remedies： Deciphering the autotoxicity of Panax notoginsengsaponins[J]. Industrial Crops and Products， 2023， 206： 117601.

[8]ZHANG B， LI X Z， WANG F Q， et al. Assaying the potential autotoxins and microbial community associated with Rehmannia glutinosareplant problems based on its ‘a(chǎn)utotoxic circle’[J]. Plant and Soil， 2016， 407（1）： 307-322.

[9]趙培強(qiáng).黃芪（Astragalus membranaceus）連作障礙的研究[D].蘭州：西北師范大學(xué)，2009.

[10]MOHAMMAD MURTAZA ALAMI. 黃連五年連作對(duì)土壤微生物群落的影響[D].湖北：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.

[11]牛四坤.不同作物伴生對(duì)連作黃連產(chǎn)量和根際土壤微生物群落的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2020，49（1）： 52-60.

[12]WU H M， LIN M H， RENSING C， et al. Plant-mediated rhizospheric interactions in intraspecific intercropping alleviate the replanting disease of Radix pseudostellariae[J]. Plant and Soil， 2020， 454（1）： 411-430.

[13]羅夢(mèng)香，張森，周旺，等.地黃連作障礙研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2024， 58（1）： 15-22.

[14]LI J X， ZHAO T T， CHEN L， et al. Artemisia argyi allelopathy： a generalist compromises hormone balance， element absorption， and photosynthesis of receptor plants[J]. BMC Plant Biology， 2022， 22（1）： 368.

[15]侯慧，董坤，楊智仙，等.連作障礙發(fā)生機(jī)理研究進(jìn)展[J].土壤，2016， 48（6）： 1068-1076.

[16]杜用璽，蔣靖怡，徐揚(yáng)，等.黃連常見病害研究進(jìn)展與防治策略[J].中國(guó)中藥雜志，2021，46（5）： 1067-1072.

[17]孫兆凱.不同土壤調(diào)控方法對(duì)生姜連作線蟲群體數(shù)量的影響[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2018.

[18]LI X G， DING C F， ZHANG T L， et al. Fungal pathogen accumulation at the expense of plant-beneficial fungi as a consequence of consecutive peanut monoculturing[J]. Soil Biology and Biochemistry， 2014， 72： 11-18.

[19]王小國(guó).根莖類藥用植物連作障礙研究進(jìn)展[J]. 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2024（3）： 110-115， 128.

[20]武華衛(wèi)，陳善波，金銀春，等.不同施肥量對(duì)黃連早期生長(zhǎng)量的影響[J].四川林業(yè)科技，2017，38（4）：1-5.

[21]喻偉龍.有機(jī)肥替減化肥對(duì)黃連生物堿含量及根際土壤微生物的影響[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2022.

[22]劉昌云，張永至，申杰，等.黃連根腐病發(fā)病因素分析及防治藥劑篩選[J].植物醫(yī)生，2019（4）：24-27.

[23]SHAN Z X， ZHOU S X， SHAH A， et al. Plant allelopathy in response to biotic and abiotic factors[J]. Agronomy， 2023， 13（9）： 2358.

[24]吳林坤，林向民，林文雄.根系分泌物介導(dǎo)下植物-土壤-微生物互作關(guān)系研究進(jìn)展與展望[J].植物生態(tài)學(xué)報(bào)，2014，38（3）：298-310.

[25]張丹.基于黃連化感物質(zhì)與微生物群落結(jié)構(gòu)變化的連作障礙機(jī)制研究[D].成都：成都中醫(yī)藥大學(xué)，2015.

[26]VASHISHTH D S， BACHHETI A， BACHHETI R K， et al. Allelopathic effect of Callistemon viminalis’s leaves extract on weeds， soil features， and growth performance of wheat and chickpea plants[J]. Journal of Plant Interactions， 2023， 18（1）： 2248172.

[27]REBOLLEDO-LEIVA R， ALMEIDA-GARCA F， PEREIRA-LORENZO S， et al. Determining the environmental and economic implications of lupin cultivation in wheat-based organic rotation systems in Galicia， Spain[J]. Science of the Total Environment， 2022， 845： 157342.

[28]VESTBERG M， SAARI K， KUKKONEN S， et al. Mycotrophy of crops in rotation and soil amendment with peat influence the abundance and effectiveness of indigenous arbuscular mycorrhizal fungi in field soil[J]. Mycorrhiza， 2005， 15（6）： 447-458.

[29]李鑫鑫.黃連栽培模式對(duì)土壤因子的影響及黃連品系間主要生理指標(biāo)研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

[30]趙磊.川牛膝與黃連輪作規(guī)范化種植規(guī)程（SOP）和川牛膝多糖提取分離技術(shù)研究[D].成都：成都中醫(yī)藥大學(xué)，2009.

[31]RAZA M A， YASIN H S， GUL H， et al. Maize/soybean strip intercropping produces higher crop yields and saves water under semi-arid conditions[J]. Frontiers in Plant Science， 2022， 13： 1006720.

[32]XUE Y F， XIA H Y， CHRISTIE P， et al. Crop acquisition of phosphorus， iron and zinc from soil in cereal/legume intercropping systems： a critical review[J]. Annals of Botany， 2016， 117（3）： 363-377.

[33]段媛媛，劉曉洪，吳佳奇，等.間作模式對(duì)黃連生理生長(zhǎng)性狀及根際土壤理化性質(zhì)的影響[J].生態(tài)學(xué)雜志，2020，39（11）：3676-3685.

[34]徐錦堂，袁政，周繼武.林間栽連及玉米黃連套種黃連生態(tài)栽培技術(shù)[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，26（6）：604-607.

[35]曾燁，王學(xué)奎，周波，等.配方施肥對(duì)生長(zhǎng)中期黃連養(yǎng)分和品質(zhì)的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2013，26（5）：1924-1928.

[36]陳仕江，張德利，鐘國(guó)躍，等.黃連緩釋專用肥對(duì)其產(chǎn)量、養(yǎng)分、品質(zhì)的影響研究[J].中國(guó)中藥雜志，2008，33（20）：2313-2316.

[37]周濤.黃連連作障礙修復(fù)菌劑的制備與應(yīng)用研究[D].重慶：西南大學(xué)，2021.

[38]GUPTA G， DHAR S， KUMAR A， et al. Microbes-mediated integrated nutrient management for improved rhizo-modulation， pigeonpea productivity， and soil bio-fertility in a semi-arid agro-ecology[J]. Frontiers in Microbiology， 2022， 13： 924407.

[39]孫澤萬，孫嬡，朱萬輝，等.利川市黃連根腐病發(fā)病規(guī)律及綜合防治建議[J].湖北植保，2023（1）：59-60，69.

[40]陳斐杰，夏會(huì)娟，劉福德，等.生物質(zhì)炭特性及其對(duì)土壤性質(zhì)的影響與作用機(jī)制[J].環(huán)境工程技術(shù)學(xué)報(bào)，2022，12（1）：161-172.

[41]溫春秀，姜國(guó)志，謝曉亮，等.優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病丹參系列新品種選育及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[Z].河北省農(nóng)林科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所，2018.

[42]WANG J， WANG L， LOU G H， et al. Coptidis Rhizoma： a comprehensive review of its traditional uses， botany， phytochemistry， pharmacology and toxicology[J]. Pharmaceutical Biology， 2019， 57（1）： 193-225.

[43]ZHANG Y H， MA J L， ZHANG W F. Berberine for bone regeneration： therapeutic potential and molecular mechanisms[J]. Journal of Ethnopharmacology， 2021， 277： 114249.

[44]CHEN D X， PAN Y， WANG Y， et al. The chromosome-level reference genome of Coptis chinensisprovides insights into genomic evolution and berberine biosynthesis[J]. Horticulture Research， 2021， 8（1）： 121.

[45]LAVANYA G， VASUNDHARA S， REDDY B R K， et al. Effect of microbial inoculants on crop growth， yield， biochemical and phyiological parameters of blackgram[Vigna mungo（L.） hepper][J]. International Journal of Environment and Climate Change， 2023， 13（10）： 3808-3816.

[46]WAMBAC Q E， ALLOUL A， GRUNERT O， et al. Aerobes and phototrophs as microbial organic fertilizers： Exploring mineralization， fertilization and plant protection features[J]. PLoS One， 2022， 17（2）： e0262497.

[47]de FREITAS G M， THOMAS J， LIYANAGE R， et al. Cold tolerance response mechanisms revealed through comparative analysis of gene and protein expression in multiple rice genotypes[J]. PLoS One， 2019， 14（6）： e0218019.

[48]VANDEREYKEN K， SIFRIM A， THIENPONT B， et al. Methods and applications for single-cell and spatial multi-omics[J]. Nature Reviews. Genetics， 2023， 24（8）： 494-515.

[49]CAO T T， LUO Y C， SHI M， et al. Microbial interactions for nutrient acquisition in soil： Miners， scavengers， and carriers[J]. Soil Biology and Biochemistry， 2024， 188： 109215.

Research Progress on Continuous Cropping Obstacles of Huanglian（Coptis chinensis Franch.）

LIU Cheng1， LI Runzi1， ZHOU Yiquan2， OUYANG Jin1， XIONG Zhengwei1， XIONG Yun1， RAN Jiahua1， RAN Xinhe1

（1.College of Biological and Chemical Engineering， Chongqing Second Normal University/Chongqing Field Scientific Observation and Research Station for Authentic Traditional Chinese Medicine in the Three Gorges Reservoir Area， Chongqing 400067， China; 2.Chongqing Institute of Traditional Chinese Medicine， Chongqing 400067， China）

Abstract：As an essential traditional Chinese medicinal material， Huanglian （Coptis chinensis Franch.） holds an irreplaceable and significant position in the system of traditional Chinese medicine， boasting a long history of medicinal use. However， with the prolongation of Huanglian cultivation years， the obstacles of continuous cropping have become increasingly prominent， posing a severe threat to its yield and quality， thereby affecting the steady development of the entire Huanglian industry. This paper delved into the potential hazards arising from the continuous cropping of Huanglian， comprehensively analyzed the underlying causes of these cropping obstacles， and summarized a series of practical and feasible mitigation measures accordingly. Research indicated that the gradual deterioration of soil physical and chemical properties， the intensification of soil-borne pests and diseases， and the allelopathic autotoxicity of Huanglian itself were the three primary factors leading to continuous cropping obstacles. The emergence of these factors were closely related to the complex interactions among Huanglian， soil， and microorganisms Therefore， we should optimize cultivation measures， implement soil microenvironment restoration， and accelerate the comprehensive management of resistant variety breeding， so as to promote the high-quality development of Huanglian.

Keywords：Coptis chinensis;continuous cropping obstacles;allelopathic autotoxicity;rhizosphere microorganisms;mitigation measures

基金項(xiàng)目：重慶市教育委員會(huì)科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（KJQN202201606）；重慶市技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用發(fā)展專項(xiàng)（CSTB2023TIAD-LDX0012）；重慶第二師范學(xué)院高層次人才科研啟動(dòng)項(xiàng)目（2023BSRC014）；重慶第二師范學(xué)院校級(jí)科研項(xiàng)目（KY202301A）。

第一作者：劉成（1982-），男，博士，講師，從事中藥材種植及生理生態(tài)研究。E-mail：2513805919@qq.com。