1、懷牛膝是一種非常適宜連作的道地性中藥材，連作下牛膝產(chǎn)量和藥用品質(zhì)均有顯著提高，為了全面了解懷牛膝連作對根際土壤微生物區(qū)系演變的作用效果，探討懷牛膝連作促進的作用機理，本研究以連作兩年懷牛膝根際土壤(2Y)、連作20年懷牛膝根際土壤(20Y)和空白對照土壤(CK)為試驗材料，測定了土壤的基本理化性質(zhì)，并聯(lián)合運用Biolog微平板技術、磷脂脂肪酸(PLFA)技術和末端限制性片段長度多態(tài)性(T-RFLP)技術對根際土壤微生物群落結構和功能多樣

2、性做進一步研究，結果表明：
　　懷牛膝連作對土壤基本理化性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響：對比20Y土壤和2Y土壤，有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、速效氮（銨態(tài)氮）和速效磷均有所增加，尤其以全磷、速效氮（銨態(tài)氮）和速效磷增加較為顯著。對比20Y土壤與對照CK土壤，20Y土壤的有機質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、速效氮（銨態(tài)氮）和速效磷分別是CK土壤的1.05、1.59、1.99、1.1、1.85和1.88倍，這說明懷牛膝連作一定程度上改善根際土壤環(huán)境，提高土壤的

3、保肥能力和補給能力，不僅有利于植株的生長，還為根際微生物活動提供營養(yǎng)和能源。
　　Biolog、PLFA和 T-RFLP三種實驗技術的結果分析表明，連作使得懷牛膝根際土壤微生物群落結構發(fā)生顯著變化，而微生物多樣性差異不顯著。Biolog實驗結果表明，不同連作年限的三種土壤樣品其微生物群落對碳源底物的代謝活性存在明顯差異，其中20Y土壤微生物對氨基酸類的代謝活性較高，對多聚物、酚酸類、羧酸類的代謝活性較低。通過PLFA實驗從土壤中提

4、取到28種PLFAs生物標記，發(fā)現(xiàn)2Y和20Y土壤中，細菌PLFA相對總量占絕對優(yōu)勢，占有率分別為51.12%和48.54%，真菌次之，PLFA相對含量占有率分別為26.6%和28.54%，原生動物和放線菌依次減少。但20Y土壤中，真菌、放線菌和原生動物的PLFA相對含量比2Y分別高出19.4%、1.4%和2.3%。T-RFLP技術采用HaeⅢ、MspI、AluI、AfaI四種限制性內(nèi)切酶進行酶切，其中經(jīng)AfaI酶切后，CK、2Y、20

5、Y分別獲得235、230和160個有效T-RF片段。與數(shù)據(jù)庫比對后，發(fā)現(xiàn)一些有益菌（以芽孢桿菌屬和類芽孢桿菌屬為主），包括枯草芽孢桿菌、浸麻類芽孢桿菌、環(huán)狀芽孢桿菌、球形芽孢桿菌、假單胞菌屬等和一些改善土壤質(zhì)地，防治植物病害的功能菌（如鏈霉菌屬等）隨著連作年限的增加而不斷增加，而以支原體屬為主的病原菌則不斷減少。
　　綜上，連作使得懷牛膝根際土壤微生物群落結構發(fā)生顯著變化，但微生物多樣性差異較不顯著。隨著懷牛膝種植年限的增加，一些

6、有益菌和功能菌（有益真菌、放線菌、原始動物和芽孢桿菌屬、類芽孢桿菌屬和鏈霉菌屬等）不斷富積，而一些病原菌（利用酚酸類代謝的有害菌、支原體屬等）的數(shù)量則不斷減少，這可能與長期連作下，懷牛膝根系分泌物的不斷釋放與累積有關。在根系分泌物的介導下，根際土壤微生物之間此消彼長，有益微生物之間互利協(xié)作，提高了根系的抗性水平，改善土壤肥力和補給能力，土壤微生物群落在不斷的競爭中趨于一種動態(tài)平衡，調(diào)節(jié)著土壤微生態(tài)環(huán)境，促進土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化與植物吸收，從而促