浙江苍南番茄-水稻轮作对连作土壤理化性质和微生物群落的影响

文献类型： 中文期刊

第一作者： 王少骅

作者： 王少骅;沈年桥;储天然;吴永汉;李康宁;石延霞;谢学文;李磊;范腾飞;李宝聚;柴阿丽

作者机构：

关键词： 番茄-水稻轮作;土壤;理化性质;有害微生物;微生物群落

期刊名称： 中国农业科学

ISSN： 0578-1752

年卷期： 2025 年 58 卷 004 期

页码： 692-703

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【目的】浙江苍南番茄长期连作导致土壤酸化、次生盐渍化、土壤板结和土传病害严重等一系列土壤连作障碍问题。本论文通过分析番茄-水稻轮作对长期连作土壤理化性质、酶活性、微生物量和微生物群落结构等的影响，旨在提供一种减轻土壤连作障碍、改善土壤环境的方法。【方法】设置番茄连续单作18年（T1）、番茄连作17年后番茄-水稻轮作1年（T2）、番茄连作15年后番茄-水稻轮作3年（T3）3组试验处理，采集土壤样本。采用p H计和电导率仪测定土壤p H和EC值，高温燃烧法、凯氏定氮法、氯化钾溶液浸提法等方法测定土壤总碳、总氮、铵态氮等土壤理化性质。使用酶活性试剂盒测定土壤酶活性，q PCR技术检测微生物总量和有害微生物浓度，选择性培养基平板涂布计数法对土壤可培养微生物进行计数。采用Mi Seq PE3000高通量测序平台进行土壤宏基因组测序、拼接组装、序列比对和功能注释。【结果】不同处理土壤理化性质差异显著，番茄-水稻轮作1年和3年分别将土壤p H从单作的5.20提高至6.04和6.73，将EC值从单作的558μS·cm-1降至417和445μS·cm-1，碳氮比从9.16提高至10.45和10.74。轮作后土壤酶活性提高，过氧化氢酶、脲酶、多酚氧化酶活性分别由11.72μmol·d-1·g-1、10.76μg·d-1·g-1和22.67 mg·d-1·g-1提高至58.58μmol·d-1·g-1、142.48μg·d-1·g-1和37.10 mg·d-1·g-1。轮作后微生物数量和群落结构发生变化，有害微生物减少，土壤可培养放线菌含量增加，真菌/细菌比值降低，绿弯菌门（Chloroflexi）、酸杆菌门（Acidobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）等显著增加，放线菌门（Actinobacteria）显著减少；轮作3年土壤中青枯、软腐、枯萎病菌的含量分别降至1.76×10～3、7.28×10～2和3.07×103 copies/g。轮作后土壤微生物潜在功能发生变化，碳水化合物代谢、能量代谢等相关基因丰度增加，新陈代谢中碳水化合物代谢相关基因上调。【结论】番茄-水稻轮作可改善长期单作导致的土壤酸化、盐碱化和土壤元素不平衡，提高土壤碳氮比和酶活性，减轻土传病害的发生，使得土壤由真菌型向细菌型转化，并改变了土壤微生物群落结构，促进土壤微生物碳水化合物代谢，对改善土壤连作障碍具有重要作用。

分类号： S641.2%S511

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