丹参栽培中，选出一株“有潜力”的微生物只是第一步。它能不能被制成稳定的菌剂，施到土里后用多少合适，根际环境怎样响应，最终改变的是根量、成分，还是两者兼有，才决定这株菌离实际应用还有多远。

    近期，我们团队与中国医学科学院药用植物研究所合作，在 Bioresource Technology 在线发表研究，围绕3株真菌和2株芽孢杆菌，依次完成制剂参数优化、剂量梯度盆栽、丹参生物量与3种丹参酮测定，以及根际和根内微生物群落分析。结果显示，功能菌剂确实可以同时撬动生长和成分积累，但较优剂量随菌株和目标指标而变，并不是简单的“加得越多，效果越好”。

01 先把菌做成能储存的制剂

    菌株在培养皿里表现良好，不代表它经过制备、运输和储存后仍能保持活性。研究首先处理的，就是这个常被忽略的制剂问题。

    长枝木霉（Tl）、Alternaria tellustris（At）和 Paraphoma radicina（Pr）被制成冻干粉。团队分别比较了残余水分和颗粒大小，发现3株真菌各有自己的适宜参数，不能沿用同一套配方。优化后的冻干粉在室温、4℃和-20℃储存6个月后仍表现出生长活性。

    枯草芽孢杆菌（Bs）和地衣芽孢杆菌（Bl）则采用海藻酸钠-CaCl2包埋。两种微胶囊的包埋率分别为92.68%和93.12%。这里有一个容易混淆的数字：室温储存180天后，存活率约为32%–33%，并非仍保持在90%以上。这个下降也说明，“能够制成制剂”和“长期储存后还剩多少有效活菌”需要分开评价。

02 用21个处理寻找剂量窗口

    制剂准备完成后，研究设置了一个两因素盆栽试验：5种菌剂各设4个剂量，另加不接种对照（CK），共21个处理。每个处理4盆，共84盆；每盆种4株丹参，装1.5 kg混合土。接种后继续培养75天。

    真菌冻干粉的4个剂量为0.045、0.15、0.30和0.45 g/盆；芽孢杆菌微胶囊为20、60、120和180粒/盆。这样的设计不只回答“哪株菌有效”，还可以观察同一菌剂从极低剂量到高剂量的响应曲线。

03 根量和成分的较优剂量并不相同

    最直接的结果来自根生物量。与CK相比，Tl中剂量（0.30 g/盆）使根生物量增加217%，At中剂量增加194%，而Bs在极低剂量（20粒/盆）下增加177%。这3个处理是根生物量结果中最突出的组合，也提示不同制剂不能用同一个施用量来衡量。

    如果目标从根量转向丹参酮，剂量窗口又发生了变化。Tl低剂量（0.15 g/盆）使丹参酮I、丹参酮IIA和隐丹参酮分别增加109%、92%和122%；At低剂量下，3种成分分别增加80%、81%和135%。在丹参酮I和丹参酮IIA上，真菌制剂的整体提升幅度强于两种芽孢杆菌制剂；隐丹参酮的处理差异则相对没有那么一致。

    这组结果的意义不只是“某种菌有效”。它更清楚地说明：追求根生物量和追求特定成分，可能需要不同的菌株—剂量组合。生产端若只照搬一个最高剂量，反而可能错过更合适的施用窗口。

04 根际发生了什么

    植物表型之外，5种菌剂还在不同剂量下改变了土壤pH、有机质、有效氮磷钾以及蔗糖酶、碱性磷酸酶和脲酶活性。由于各指标的响应幅度和方向并非在所有处理中完全一致，更准确的说法是“土壤生化环境发生了系统性变化”，而不是“所有土壤指标都得到全面改善”。

    微生物测序并未覆盖全部5种菌剂。团队根据前面的生物量和成分结果，进一步选择CK、Tl、At和Bs，分析根际土与根内的细菌、真菌群落。总体上，真菌群落对菌剂类型和施用量的响应比细菌群落更明显，根际群落的变化又比根内群落更突出。以Tl为例，中、高剂量处理下根际Trichoderma的相对丰度超过80%。这里的关键词是“相对丰度”：它说明群落组成发生了重排，不等同于绝对菌量，也不能直接推出病害风险已经下降。

05 作用路径目前走到了哪一步

    为了把植物、土壤和群落结果放到同一框架中，研究使用了变异分解、Mantel检验和结构方程模型。三类分析共同指向一条相容的路径：菌剂类型和剂量与土壤pH、养分、酶活以及根际/根内群落变化相联系，这些变化又与根生物量和丹参酮积累同步出现。

    但“路径相容”不等于“机制已经证明”。变异分解回答的是哪些变量集合能够解释更多差异；Mantel检验和结构方程模型描述的是统计关联结构。要确认某个土壤因子或某个微生物类群是否真正构成中介环节，还需要菌株定殖追踪、绝对定量、靶向干预和独立重复试验。

06 下一步，是把“有效窗口”带到田间

    这项研究把菌剂制备、剂量筛选、植物表型和根际生态放在同一实验框架中，形成了从“菌能否存活”到“丹参如何响应”的连续证据链。对科研设计而言，最值得保留的是两个原则：不同菌株需要分别优化制剂参数；菌剂评价必须同时设置剂量梯度，并区分生物量、单项成分和土壤生态指标。

    对种植端而言，目前可以带走的是“菌剂存在有效施用窗口”，而不是把0.30 g/盆或20粒/盆直接换算成大田处方。本研究为75天盆栽试验，每处理4盆；组学分析又是根据前期结果选出的处理子集。田间土壤类型、气候波动、本地微生物竞争、制剂储运和投入产出，都可能改变效果。接下来需要多地点、多季节田间试验，才能判断这些候选制剂在哪些条件下稳定有效。

    这不是对现有结果的削弱，而是团队工作的下一段：从可重复的盆栽剂量反应，走向可验证、可生产、可评估的丹参菌剂应用方案。

原始论文

Title: Reshaping root-associated microbiota to enhance medicinal quality: Application of optimized functional microbial inoculants in Salvia miltiorrhiza cultivation  
Authors: Wanyun Li, Zhengyu Zhu, Xueli He, Zhe Liu, Caixia Chen, Jinhong Lu, Chenjie Yu, Xinyu Liu, Chao He, Xianen Li
Journal: Bioresource Technology  
Year: 2027（2026年8月18日在线发表）
DOI: 10.1016/j.biortech.2026.135671