氮肥对药用植物生态系统中土壤及三级营养关系的影响及机制

摘要

氮肥作为植物包括药用植物栽培中施用频率最高的化肥,除了影响植物生长发育,还可以通过影响土壤及植物-植食性昆虫-天敌的三级营养关系,对生态系统产生复杂的调控作用。明确施氮对药用植物生态系统中土壤及各营养级间互作关系的影响,有助于提高药用植物对植食性昆虫的抗性、发挥天敌的自然控制力、增强药用植物生态系统功能。目前,研究大多关注的是施氮对中药材产量及品质的影响,关于施氮对药用植物生态系统功能的研究亟待补充。因此,该文从土壤及三级营养关系角度归纳了施氮对药用植物生态系统的潜在影响及机制:(1)施氮可能降低土壤微生物量并改变土壤细菌、真菌等微生物的种群结构,施氮还会降低土壤pH,而土壤微生物多样性的降低及土壤的酸化可能会对药用植物产生不利影响;(2)施氮能够调控药用植物对植食性昆虫的抗性,对中药材组成抗性(营养组成、物理结构等)及诱导抗性(抗性酶活、次生代谢物等)可能产生正、反两方面影响;(3)施氮可以通过药用植物调控天敌昆虫的发育、捕食等生物学特征,调控方式主要包括影响植物挥发物释放,影响植物的营养和结构,以及影响植物花粉、蜜露等天敌补充食物的质量;(4)施氮还能调控植食性昆虫与天敌的互作,施氮会增加植食性昆虫的营养,促进天敌的捕食或寄生,还能影响植食性昆虫对次生代谢物的"隔离"效率等,干扰天敌的控害能力。该文旨在为通过科学施氮提高药用植物生态系统功能提供思路和参考。