林下三七产业发展现状及对策研究

林下三七产业是传统三七产业的升级转型,其解决了传统三七种植中占用耕地、连作障碍及土壤污染等问题,并提高了三七产品的品质,实现三七的生态、绿色及有机生产,进一步的延伸拓展三七产业链,提高三七产品的市场竞争力。因此,本文以云南省三七主产区文山州为依托,进行其林下三七产业种植用地、种植技术、种植推广及政府支持等现状的论述,并针对推动林下三七全产业链发展提出了相应的对策,以促进林下三七产业法治化、标准化、集群化的发展。

施用微生物菌剂对林下三七品质的影响

为进一步提高云南省林下三七品质,采用液相色谱质谱(LC-MS)技术,同时结合多元统计分析,进行微生物菌剂林下三七与未施用菌剂林下三七根部糖醇类、维生素类和其他类差异代谢物筛选和KEGG注释。2组三七根中共检测到代谢物82种。差异代谢物26种,上调11种,包括糖醇类9种、维生素类2种;下调15种,包括糖醇类11种、维生素类2种、其他类2种。施用微生物菌剂的三七根中部分糖醇类、维生素代谢物增多,如D-苏糖醇、核酮糖-5-磷酸和维生素C(抗坏血酸)等,可见施用微生物菌剂对林下三七品质提升有一定促进作用。但菌剂施用也导致了三七中部分代谢物含量的降低,如阿魏酸钠、piscidionl A和D-氨基葡萄糖等。

基于UPLC-MS/MS的林下三七不同部位生物碱类成分分析

为了挖掘林下三七地上部分的利用价值,给提高三七资源的综合利用率提供新思路,采用超高效液相色谱和串联质谱法分析了林下三七的果实、叶片、根三个部位的生物碱类成分。结果表明,林下三七果实、叶片和根共检测到53个生物碱类化合物,但各部位总含量不相同,果实>叶片>根;多元统计分析发现果实与根、叶片与根成分差异显著,分别有26个和24个差异化合物,果实中3-吲哚丙酸、甲氧基吲哚乙酸和油酰单乙醇胺的含量较高,叶片中3-羟基吡啶、N-甲基烟酰胺和5-羟基吲哚-3-乙醇的含量较高;筛选得到鉴别果实、叶片、根的生物碱类差异标志物,分别是油酰单乙醇胺、3-羟基吡啶和乙酰色胺。

基于高通量测序技术的林下三七土壤微生物多样性研究

为探究林下三七根际土壤微生物多样性对三七品质的影响,本试验以林下三七为材料,设置不施肥对照和施用生物菌有机肥处理,通过扩增16S rDNA序列对两种处理下林下三七根际土壤微生物进行高通量测序、微生物多样性分析、OTU分析、菌群分析;运用UPLC-MS/MS技术分析林下三七的次生代谢物差异。结果表明:(1)施用适量生物菌有机肥有利于林下三七土壤微生物多样性的提高。在门水平下,处理组菌群主要由变形菌门(Proteobacteria,55.576%)、放线菌门(Actinobacteria,19.509%)、酸杆菌门(Acidobacteria,12.267%)组成。在属水平下,处理组菌群主要包括罗河杆菌属(Rhodanobacter,10.185%)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium,4.816%)、节杆菌属(Arthrobacter,5.133%)、鞘脂单胞菌属(Sphingomonas,3.249%)。(2)对三七的次生代谢物进行主成分分析(PCA),处理组和对照组样本第一主成分明显分离,与三七根际土壤的结果相似;三七的酚酸类次生代谢产物有4种上调,29种下调。综上,适量施用有机肥能提升林下三七的品质和土壤质量,为缓解三七连作障碍和种植高品质三七提供了新的栽培模式。

水分管理对澜沧县林下三七生长发育的影响

目的:探究不同土壤含水量对澜沧县林下三七生长发育和有效成分积累的影响,选择最适合林下三七生长的土壤含水量。方法:通过烘干称重法测量三七种植墒土壤含水量,对林下三七进行为期5个月的控水试验,设置3个土壤水分梯度,分别为0.60W、0.75W和0.90W(试验地的田间最大持水量记为W,W=42.83%);控水结束之后通过测量三七的株高,茎粗,干鲜重,皂苷含量来评价三七的生长发育和有效成分积累情况。结果:三七株高和茎粗均为:0.90W>0.60W>0.75W,地下部分的鲜重和干重均为:0.90W>0.75W>0.60W,地下部分总皂苷含量高低为:0.90W>0.60W>0.75W,叶片的主要皂苷总含量为:0.60W>0.75W>0.90W。结论:在林下三七的种植管理过程中,最适宜三七生长和品质提升的土壤含水量为0.90W(土壤含水量约38.5%)。

澜沧县林下三七圆斑病的发生及避雨栽培的控制效果

目的:对林下三七圆斑病病原菌进行分离鉴定,探究避雨栽培对其控制效果,为林下三七圆斑病的科学防治提供依据。方法:采用形态学和分子生物学方法对林下三七圆斑病病原菌进行分离和鉴定,调查比较了避雨和不避雨条件下林下三七圆斑病的发病率和病情指数,检测了避雨和不避雨两种栽培模式下三七干重、鲜重和皂苷含量。结果:林下三七圆斑病的病原菌为槭菌刺孢(Mycocentrospora acerina),不避雨条件下林下三七圆斑病的发病率最高可达52.29%,避雨条件下的为1.97%。避雨栽培对林下三七圆斑病的平均相对防效在小广扎林下三七基地为92.57%,在大塘子林下三七基地为100%。避雨栽培可以降低林下三七植株冠层相对湿度2.03%,提高三七植株冠层温度0.21℃,避免雨水促进三七圆斑病菌的传播。避雨栽培对林下三七的鲜重、干重和皂苷含量没有显著影响。结论:明确了林下三七圆斑病的病原菌,确证了避雨栽培对林下三七圆斑病的控制效果。

云南省澜沧县林下三七根结线虫病害调查与侵染来源分析

【目的】明确云南省澜沧县林下有机三七种植基地及育苗基地三七根结线虫病病原种类及来源,为该地区三七根结线虫病的防治奠定基础。【方法】采用系统调查法对澜沧县林下三七种植基地、育苗基地的三七及其周边相同生境下的杂草进行根结线虫病害发生情况调查和病原线虫种类鉴定。【结果】3个基地中大塘子三七育苗基地的根结线虫危害最严重,发病率高达66.82%;其次是林下基地,而哈果马育苗基地危害相对较轻。经收集鉴定,危害林下和育苗基地三七和杂草的病原根结线虫为北方根结线虫(Meloidogyne hapla);在思茅松林下分布杂草97种,其中发生根结线虫病的杂草有紫茎泽兰和积雪草2种,根据杂草的分布丰度和根结线虫寄生的程度可以判断紫茎泽兰是林下三七根结线虫病的主要中间寄主。两育苗基地的杂草类型基本一致,分布杂草124种,其中发生根结线虫病的杂草有溪黄草、紫茎泽兰、鬼针草、六棱菊、豆茶决明、野茼蒿、香薷、一点红、积雪草、草玉梅和豨莶等11种,根据杂草的分布丰度和根结线虫寄生的程度可以判断鬼针草、野茼蒿和紫茎泽兰是三七育苗基地三七根结线虫病的主要中间寄主。【结论】云南省澜沧县林下及育苗基地危害三七及杂草的病原线虫均为北方根结线虫(M.hapla),种苗带病是林下三七根结线虫病发生的主要原因,而苗圃地土壤中的病原线虫来自易感病杂草的富集作用。因此,三七育苗地的选择、育苗和移栽过程中杂草的清除是病害防控的关键。

叶面喷施天然矿物质纳米碳酸钙对林下三七生长和花品质的影响

目的:明确叶面喷施天然矿物质纳米碳酸钙对三七生长及花品质的影响,为林下三七叶面营养平衡管理提供依据。方法:以云南省澜沧县林下二年生三七为材料,测定叶面喷施不同浓度的纳米碳酸钙对三七生长、病害发生及花中皂苷和重金属含量的影响。结果:(1)纳米碳酸钙在浓度0.17%~0.50%范围内能显著促进林下三七植株生长,增加花、茎叶和根的重量;浓度0.25%~0.50%范围内能显著提高林下三七的株高;0.50%浓度下能显著提高叶绿素含量。(2)纳米碳酸钙在0.50%叶面喷施浓度下能显著降低圆斑病的发病率和病情指数。(3)纳米碳酸钙在0.13%~0.50%浓度下能显著降低花中Hg的含量;在0.17%~0.50%浓度下能显著降低花中Cu的含量;在0.13%~0.17%浓度下能显著降低花中Cd的含量;在0.17%浓度下能显著降低花中Pb的含量。(4)纳米碳酸钙在0.13%~0.50%的施用浓度下能显著提高花中人参皂苷Rb的含量;0.17%~0.50%的喷施浓度能显著提高花中人参皂苷Rc、Rb_(3)和总皂苷的含量;0.25%~0.50%的喷施浓度能显著提高花中人参皂苷Rb_(2)和Rd的含量。结论:叶面喷施天然矿物质纳米碳酸钙可促进林下三七植株健壮生长,降低发病率,促进花中皂苷的合成并拮抗重金属的吸收,提高三七花的品质。

三七叶气泡水饮料的研制

以林下有机三七叶为原料,采用单因素实验将三七叶发酵提取液、柠檬汁提取物、金银花汁提取物、果糖、柠檬酸配制成气泡水饮料,之后使用响应面优化方法对工艺进行优化。结果表明,最佳饮料配方为三七叶发酵提取液0.5 g、柠檬汁提取物35 g、金银花汁提取物40 g、果糖73 g、柠檬酸0.01 g。在该条件下制成的三七叶气泡水饮料色泽明亮,口感爽口,感官评价得分可达86.11分,且质量指标符合国家标准,是一款健康、营养的创新型饮料。本研究为三七叶的利用奠定了一定基础。

2种植物源有机肥对林下有机三七生长及品质的影响

为解决林下土壤养分不均衡的问题,采用2种纯植物源材料生产的有机肥对在松树林下有机种植的二年生药用植物三七[Panax notoginseng (Burkill)F.H.Chen]开展有机肥施用对其生长与品质影响的研究,明确适合林下三七生长的有机肥施肥方法和用量。通过1年大田试验,探究2种有机肥对三七生长、皂苷含量、三七产量和土壤化学性质的影响,评价2种有机肥的使用效果。结果表明:1)以基肥加追肥的方式施用广州植物源腐熟有机肥30 000kg/hm^(2)导致存苗率显著下降;2)广州植物源腐熟有机肥更有利于林下三七叶绿素的合成和根部干物质的累积;3)2种有机肥均能显著提高林下土壤中有机质和速效钾的质量分数,提升林下三七的产量和品质,其中,以广州植物源腐熟有机肥施用基肥3 750kg/hm^(2)加追肥3 750kg/hm^(2)产量最高,较对照提高54.38%,皂苷含量增加39.88%。综上,2种有机肥均能显著改善土壤营养状况,提升林下三七的产量和品质,以广州植物源腐熟有机肥施用基肥3 750kg/hm^(2)加追肥3 750kg/hm^(2)施肥方式最佳。