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桔梗（Platycodon grandiflorus）连作障碍严重影响其产量与品质，为探寻有效解决办法，研究人员开展桔梗与不同作物间作的研究。结果表明，间作能提高土壤质量、微生物多样性，增加桔梗产量和品质，JG-SS 模式效果显著，为桔梗种植提供新方向。
在农业生产的大舞台上，植物的生长面临着诸多挑战。其中，连续 cropping 障碍就像一个顽固的 “大反派”，严重阻碍着作物的健康生长。连续 cropping 障碍是指在同一块土地上连续种植同一种作物或相关作物，导致植物生长变弱、产量降低、品质变差，病虫害还会趁机肆虐。土壤微生态环境的变化，如土壤酶活性降低、微生物群落失衡等，是造成这一障碍的重要原因 。
桔梗（Platycodon grandiflorus）作为一种传统的中国 medicinal herb，既可以入药，又能用于烹饪，有着止咳化痰等功效，深受人们喜爱。然而，野生桔梗资源日益减少，人工种植成为主要来源。但不幸的是，桔梗也深受连续 cropping 障碍的困扰。多年种植发现，连续 cropping 使得桔梗产量下降、品质恶化、病虫害增多，这对桔梗产业的发展造成了极大的阻碍 。
为了攻克这一难题，来自内蒙古医科大学药学院等机构的研究人员挺身而出，开展了一项意义重大的研究。他们选择了三种中药材和三种当地常见作物，与桔梗进行不同模式的间作种植实验，试图找到最优化的种植模式，为桔梗的标准化种植提供理论依据 。该研究成果发表在《BMC Plant Biology》上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法：一是在内蒙古赤峰市松山区的实验田进行随机区组试验，设置七种种植模式，包括桔梗单作（JG-JG）和六种间作模式；二是在桔梗收获期采集土壤样本，测定土壤理化性质和酶活性；三是通过高通量测序技术分析土壤微生物群落的多样性和组成变化 。
下面让我们来看看具体的研究结果：
- 不同间作模式对桔梗土壤理化性质的影响：研究发现，间作系统和单作系统的土壤理化性质存在显著差异。JG-FF、JG-YM 和 JG-SS 处理显著提高了土壤中碱解氮（AN）、总磷（TP）等养分含量，JG-SS 处理还增加了土壤有机质（OM）和总氮（TN）含量 。
- 不同间作模式对桔梗土壤酶活性的影响：不同间作模式下土壤酶活性也有所不同。JG-SS 处理下土壤蔗糖酶（S-SC）、纤维素酶（S-CL）和酸性磷酸酶（S-ACP）活性显著高于其他处理，土壤酶活性排序为 JG-SS > JG-FF > JG-NX > JG-YM > JG-DD > JG-GZ > JG-JG 。
- 不同间作模式对桔梗产量、根腐病发病率和五种皂苷含量的影响：间作显著提高了桔梗的产量，JG-SS 处理下产量最高，且根腐病发病率显著降低。同时，不同间作模式还提高了桔梗中多种皂苷成分的含量，如桔梗皂苷 D（platycodin D）在 JG-SS 处理下浓度最高 。
- 不同间作模式下根际土壤微生物群落的多样性：分析发现，JG-SS 处理下细菌和真菌的 OTU 数量较多，真菌群落的共享 OTU 数量少于细菌群落。JG-SS、JG-NX 和 JG-GZ 处理下真菌的 Shannon 多样性指数显著高于对照组 。
- 土壤细菌和真菌群落组成的变化：在细菌门水平上，JG-SS 和 JG-NX 处理下酸杆菌门（Acidobacteriota）显著增加；在真菌门水平上，JG-SS 处理下担子菌门（Basidiomycota）和壶菌门（Chytidiomycota）更丰富 。
- 土壤微生物与环境因素、成分、产量和发病率的相关性分析：通过分析发现，不同微生物与土壤理化性质、桔梗产量、成分和发病率之间存在显著相关性。例如，Vicinamidobacteria 与桔梗皂苷（onjisaponin）浓度和 pH 呈显著正相关 。
- 土壤微生物共现网络：间作处理增加了土壤微生物网络的平均聚类系数、边数、细菌和真菌节点数，JG-SS 处理的正相关链接比例最高，负相关链接比例最低 。
研究结论和讨论部分指出，间作能够增强土壤的理化性质，提高土壤酶活性，增加微生物多样性，减少桔梗根腐病的发生，提高桔梗的产量和品质，尤其是 JG-SS 间作模式效果最为显著。间作改变了土壤微生物群落结构，促进了有益微生物的增殖，增强了植物与微生物之间的相互作用 。这一研究为解决桔梗连续 cropping 障碍问题提供了新的思路和方法，为桔梗产业的可持续发展奠定了坚实的基础，对推动传统 Chinese medicine 产业的发展具有重要意义。
