作物连作障碍是粮食、蔬菜、水果、中药材等优质安全生产的主要限制因子。本书是研究三七连作障碍形成机制及优质生产技术的专著。本书系统地介绍了三七连作障碍的形成与病原菌的侵染、自身有毒代谢物的累积、土壤理化性质的恶化及养分失衡、环境因子的胁迫、栽培管理措施不当等的关系及生态种植关键技术。本书内容广泛，从应用基础研究到技术研究，从实验室研究、田间试验到示范推广，系统地介绍了三七连作障碍形成的原理、生态种植关键技术及相关研究方法。
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序
前言
第1章 绪论 1
1.1 中药材产业发展现状 1
1.2 中药材生产面临的问题 2
1.2.1 中药材规模化种植导致连作障碍严重发生 2
1.2.2 中药材规模化种植导致病虫危害严重 2
1.2.3 盲目追求高产的栽培方式导致药材质量不佳、药效降低 3
1.2.4 中药材不规范种植导致污染加重、安全性降低 3
1.3 中药材连作障碍形成的原因 4
1.3.1 中药材连作障碍形成的生态学成因 4
1.3.2 中药材遗传改良不足，导致连作障碍严重 7
1.3.3 中药材种植追求高产而忽视品质 12
1.4 克服中药材连作障碍的基本思路 14
1.5 三七连作障碍及解决思路 16
1.5.1 三七药用和经济价值 16
1.5.2 三七连作障碍成因研究进展 17
1.5.3 三七连作障碍解决思路及实践 18
参考文献 21
第2章 三七生物学特性 26
2.1 三七生长发育规律 26
2.1.1 种子期及其发育特征 26
2.1.2 幼苗期及其发育特征 26
2.1.3 成株期及其发育特征 26
2.1.4 壮年期及其发育特征 27
2.2 三七基因组特征 27
2.3 三七药效成分及形成规律 30
2.4 三七生长对环境的要求 32
2.4.1 三七生长对光照的要求 32
2.4.2 三七生长对温度的要求 33
2.4.3 三七生长对水分的要求 34
2.4.4 三七生长对肥料的要求 36
2.5 三七的区域分布 36
参考文献 37
第3章 三七连作障碍形成机制 40
3.1 三七连作障碍的发生及危害 40
3.2 作物连作障碍的研究进展 40
3.3 三七连作障碍由生物和非生物因子共同导致 41
3.4 三七根腐病菌侵染与连作障碍形成的关系 41
3.5 三七根系代谢物的分泌和积累与三七连作障碍形成的关系 42
3.5.1 三七连作障碍由土壤中生物和非生物因子共同导致 42
3.5.2 酚酸类自毒物质是导致三七连作障碍的重要非生物因子 43
3.5.3 三七根系代谢的皂苷类物质与连作障碍形成的关系 46
3.5.4 三七根际代谢物会加重根腐病发生严重程度 61
3.6 土壤养分失衡会加重三七连作障碍的发生 70
3.7 三七生长过程中非生物胁迫与连作障碍的关系 85
3.7.1 土壤水分胁迫能加剧连作障碍的发生 85
3.7.2 光照对三七连作障碍发生的影响 88
3.7.3 温度对三七连作障碍发生的影响 89
参考文献 91
第4章 三七病害发生流行规律及生态防控关键技术原理和应用 97
4.1 三七主要病害发生流行规律 97
4.1.1 三七圆斑病病原特征及发生流行规律 97
4.1.2 三七黑斑病病原特征及发生流行规律 112
4.1.3 三七根腐病病原特征及发生流行规律 115
4.1.4 其他三七主要病害及病原菌 124
4.2 调控环境因子控制三七主要病害的效果及机制 131
4.2.1 光照调控对三七主要病害的影响 131
4.2.2 光照调控对三七主要病害的控制机制 132
4.2.3 温度调控对三七主要病害的影响 132
4.2.4 温度调控对三七主要病害的控制机制 133
4.2.5 水分调控对三七主要病害的影响 133
4.2.6 水分调控对三七主要病害的控制机制 136
4.3 三七病害生态控制关键技术及应用 141
4.3.1 环境调控（避雨、控湿、控温）病害防治关键技术 141
4.3.2 环境消毒关键技术 143
4.3.3 化学防控 143
4.3.4 生物防治 144
参考文献 145
第5章 三七害虫生态防控原理及关键技术应用 149
5.1 三七主要害虫种类及主要种类的发生危害规律 149
5.1.1 三七害虫种类 149
5.1.2 三七主要害虫的发生危害规律 158
5.2 三七害虫生态防控原理及技术 162
5.2.1 三七害虫生态防控原理 162
5.2.2 三七主要害虫的生态防控技术 171
5.3 三七全生育期主要害虫的防治历 173
参考文献 174
第6章 三七品质形成机制及调控 176
6.1 三七品质调控的基本理论基础 176
6.1.1 植物次生代谢产物的功能 176
6.1.2 植物次生代谢途径的激发 176
6.1.3 三七次生代谢产物的研究进展 178
6.1.4 三七次生代谢产物调控的理念和方法 179
6.2 三七品质形成的分子基础 179
6.2.1 三七基因组分析及皂苷合成关键路径研究 179
6.2.2 三七品质形成的分子基础 180
6.3 三七品质的影响因素 181
6.3.1 土壤养分对三七品质形成的影响 181
6.3.2 水分对三七品质形成的影响 186
6.3.3 光照对三七品质形成的影响 186
6.3.4 微生物对三七品质形成的影响 187
参考文献 201
第7章 三七生态种植关键技术参数的确定及验证 204
7.1 三七生长环境参数的优化及验证 204
7.1.1 光照参数的优化及应用 204
7.1.2 温度参数的优化及应用 206
7.1.3 土壤水分参数的优化及应用 207
7.2 土壤理化性质关键参数优化及验证 209
7.2.1 土壤质量控制关键参数 209
7.2.2 土壤理化性质参数及应用 211
7.3 三七栽培管理技术关键参数构建及应用 216
7.3.1 种子和种苗健康处理 216
7.3.2 三七种子播种密度参数的优化和验证 221
7.3.3 三七种苗移栽密度参数的优化和验证 226
7.3.4 三七肥料施用参数的优化和验证 227
7.4 土壤处理和修复关键参数的优化及验证 231
7.4.1 克服连作障碍方法的启示 231
7.4.2 土壤处理关键技术参数的优化及验证 236
7.5 克服三七连作障碍的综合处理措施 248
7.5.1 蒸汽处理+养分修复+生物炭添加+有益微生物修复 249
7.5.2 蒸汽处理+养分修复+自然土壤微生物植入法 255
7.5.3 土壤化学处理+养分平衡+微生物修复综合处理及示范 261
7.5.4 辣根素处理结合微生物修复缓解连作障碍的效果 262
参考文献 263
第8章 三七农田生态种植关键技术体系及应用 271
8.1 三七生态种植区域选择 271
8.2 三七种植基地环境选择 272
8.3 三七种植土壤选择 273
8.3.1 物理指标 273
8.3.2 化学指标 273
8.3.3 三七种植土壤环境质量控制标准 273
8.3.4 土壤前茬作物选择 274
8.3.5 土壤化感物质含量控制 274
8.3.6 土壤有害生物种类控制标准 275
8.4 三七种苗健康繁育 275
8.4.1 三七种苗繁育区域选择 275
8.4.2 选地、整地和土壤处理 275
8.4.3 三七育苗设施建设——遮阴避雨棚 276
8.4.4 三七种子生态繁育和处理 277
8.4.5 三七播种 277
8.4.6 三七育苗基地光照管理 278
8.4.7 三七育苗基地温度控制 279
8.4.8 三七种苗水分管理 279
8.4.9 三七种苗肥料管理 279
8.4.10 三七种苗采挖 280
8.4.11 三七种苗分级 280
8.4.12 三七种苗伤口处理 281
8.4.13 三七种苗运输 281
8.5 三七大田生态栽培 281
8.5.1 商品三七种植区域选择 281
8.5.2 选地、整地和土壤处理 281
8.5.3 三七棚建设——遮阴避雨棚 281
8.5.4 移栽定植 282
8.5.5 光照管理 282
8.5.6 温度管理 283
8.6 三七水分管理 284
8.6.1 三七播种/移栽后至出苗前水分管理（12月～翌年3月） 284
8.6.2 三七出苗后至雨季来临前水分管理（4～6月） 284
8.6.3 雨季水分管理（6～10月） 284
8.7 三七肥料管理 285
8.8 三七花果管理 286
8.8.1 摘蕾 286
8.8.2 果实管理 286
8.9 三七病害生态防控技术 286
8.9.1 主要防治对象和发生流行规律 286
8.9.2 防治原则 286
8.9.3 主要防治方法 287
8.10 三七虫害生态防控技术 288
8.10.1 三七害虫发生及种类 288
8.10.2 三七害虫防治原则 288
8.10.3 三七害虫的控制措施 288
8.11 三七杂草生态控制 290
8.11.1 三七草害的发生特点 291
8.11.2 三七草害的防治 291
8.12 三七鼠害生态控制 297
8.12.1 三七地鼠害发生的特点 298
8.12.2 三七地鼠害防治的原则 298
8.12.3 三七地鼠害防治的决策 298
8.12.4 三七地鼠害防治技术 299
8.13 三七的采收和加工 303
8.13.1 三七花的采收和加工 303
8.13.2 三七种子的采收和加工 304
8.13.3 三七茎叶的采收和加工 305
8.13.4 三七地下部分的采收 305
参考文献 306
第9章 三七连作障碍研究方法 308
9.1 植物-土壤反馈效应评价 308
9.1.1 研究背景 308
9.1.2 研究目的 308
9.1.3 仪器设备 309
9.1.4 常用试剂 309
9.1.5 研究方法 309
9.2 三七根系形态学测定 310
9.2.1 研究目的 310
9.2.2 仪器设备 310
9.2.3 研究方法 310
9.3 三七组织培养 310
9.3.1 研究背景 310
9.3.2 研究目的 311
9.3.3 仪器设备 311
9.3.4 常用试剂 311
9.3.5 研究方法 311
9.4 三七生理学测定方法 313
9.4.1 三七根系相关酶活性的测定 313
9.4.2 三七光合参数的测定 314
9.5 三七基因组学研究方法 316
9.5.1 研究背景 316
9.5.2 研究目的 316
9.5.3 研究方法 316
9.6 转录组学 320
9.6.1 转录组的定义 320
9.6.2 试验方法 320
9.7 三七代谢组分析 330
9.7.1 代谢前处理 331
9.7.2 代谢组分析方法 333
9.8 三七蛋白质组学研究 354
9.8.1 样品的准备 356
9.8.2 蛋白质提取 356
9.8.3 蛋白质定量 357
9.8.4 蛋白酶切及iTRAQ试剂标记 357
9.8.5 生物信息学分析 359
9.8.6 差异蛋白Pathway富集分析 362
9.8.7 差异蛋白的GO富集分析 363
9.9 土壤生物酶相关指标研究方法 364
9.9.1 研究目的 364
9.9.2 仪器设备 365
9.9.3 常用试剂和药品 365
9.9.4 研究方法 365
9.10 土壤物理指标研究方法 367
9.10.1 研究目的 367
9.10.2 仪器设备 367
9.10.3 土壤机械组成 367
9.11 土壤化学指标研究方法 368
9.11.1 土壤重金属检测方法及含量控制标准 368
9.11.2 土壤农药残留检测方法及含量控制标准 370
9.12 植物根系与微生物互作研究方法 371
9.12.1 根系-微生物互作 371
9.12.2 根系分泌物-微生物互作 373
9.13 三七相关微生物样品的收集 374
9.13.1 仪器设备 375
9.13.2 常用试剂 375
9.13.3 研究方法 375
9.14 三七相关微生物的分离培养——培养组学 378
9.14.1 不同培养基的配方 379
9.14.2 研究方法 380
9.15 三七相关微生物的结构和功能分析 380
9.15.1 16S和ITS高通量测序分析 380
9.15.2 工作流程 382
9.15.3 测序数据处理 384
9.16 GeoChip功能基因芯片分析 387
9.16.1 GeoChip实验流程 387
9.16.2 生物信息分析流程 388
9.16.3 GeoChip功能基因芯片注意事项 389
9.17 宏转录组 389
9.18 三七病原菌分离和鉴定 395
9.18.1 植物病原菌株分离方法 395
9.18.2 植物病原真菌分离方法 395
9.18.3 植物病原细菌分离方法 397
9.18.4 植物病原菌致病力测定 397
9.18.5 三七根腐病田间分级标准研究及评价 399
9.19 三七内生真菌分离和鉴定 400
9.19.1 三七内生真菌分离方法 400
9.19.2 内生真菌功能评价 400
9.20 酵母菌株分离方法 403
9.21 三七有益微生物功能验证 404
9.21.1 真菌-细菌对峙培养 404
9.21.2 细菌-细菌对峙/融合分析 405
9.21.3 盆栽试验有益拮抗内生细菌菌株定殖能力分析 406
9.21.4 微生物盆栽试验功能验证促生长功能分析 408
9.21.5 拮抗菌株对供试植株的抗病作用 408
9.22 微生物菌群网络功能分析 409
9.22.1 基本步骤 409
9.22.2 常用分析软件 410
9.22.3 案例分析 410
9.23 植物线虫分离方法 415
9.23.1 土壤根结线虫的分离 415
9.23.2 植株根结线虫的分离 417
9.23.3 根结线虫纯化及保存 417
9.23.4 植物线虫致病性分析 418
参考文献 420
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