[1]周丹,韦雪娇,李开阳,等.紫苏轮作对半夏连作根际土壤微生物群落结构、功能及理化性质的影响[J].江苏农业科学,2025,53(12):235-249.
　Zhou Dan,et al.Effects of perilla rotation on microbial community structure，function and physicochemical properties of rhizosphere soil in Pinellia ternata continuous cropping[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2025,53(12):235-249.
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紫苏轮作对半夏连作根际土壤微生物群落结构、功能及理化性质的影响()

《江苏农业科学》[ISSN:1002-1302/CN:32-1214/S]

卷:
第53卷
期数:
2025年第12期
页码:
235-249
栏目:
资源与环境
出版日期:
2025-06-20

文章信息/Info

Title:
Effects of perilla rotation on microbial community structure，function and physicochemical properties of rhizosphere soil in Pinellia ternata continuous cropping
作者:
周丹1; 韦雪娇1; 李开阳2; 兰世超1; 程搏幸1; 罗倩1
1.贵州师范学院，贵州贵阳 550018； 2.贵州省赫章县农业农村局，贵州赫章 553200
Author(s):
Zhou Dan; et al
关键词:
半夏; 连作; 紫苏; 轮作; 根际土壤; 微生物群落结构
Keywords:
-
分类号:
S182；S567.23+9.061
DOI:
-
文献标志码:
A
摘要:
揭示紫苏轮作对半夏连作根际土壤微生物群落结构、功能及土壤理化性质的影响，旨在探讨有助于缓解半夏连作障碍的种植模式。从紫苏轮作和半夏连作中采集半夏根际土壤，采用高通量测序技术比较轮作1YBX、连作2YBX和轮作3YZSBX生境中半夏根际土壤微生物群落多样性、群落结构、功能差异，挖掘连作和紫苏轮作生境中优势微生物，分析其与环境因子的相关性。结果表明，轮作1YBX、连作2YBX和轮作3YZSBX的9个半夏根际土壤样品共获得细菌、真菌的OTU数量分别为1 398、1 779个，其中连作2YBX的细菌OTU数量明显低于轮作1YBX，轮作3YZSBX真菌OTU数量高于连作2YBX。细菌门水平上，变形菌门(Proteobacteria)和酸杆菌门(Acidobacteriota)是优势细菌门；轮作3YZSBX的变形菌门(Proteobacteria)(39.85%)、拟杆菌门(Bacteroidetes)(18.76%)、厚壁菌门(Firmicutes)(9.01%)相对丰度高于轮作1YBX(34.93%、3.67%和2.88%)和连作2YBX(29.86%、1.15%和154%)；在属水平上，轮作3YZSBX半夏根际土壤中的芽单胞菌属(Gemmatimonas)、雷尔氏菌属(Ralstonia)、土生单胞菌属(Terrimonas)和鞘氨醇盒菌属(Sphingopyxis)相对丰度均高于连作根际土。真菌在门水平上，子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)是优势真菌门，但轮作3YZSBX的子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)丰度相对较低；在属水平上，轮作3YZSBX的指示菌为被孢霉属(Mortierella)、小葚核属(Minimedusa)、Capnodiales属、青霉菌属(Penicillium)和曲霉属(Aspergillus)等。氨基酸生物合成途径在紫苏轮作和半夏连作根际土壤中占主导地位，连作阻断了细菌的氧化呼吸链作用，造成细菌多样性随着年限的增加而降低；连作1YBX和轮作3YZSBX中病理-腐生-共生型(pathotroph-saprotroph-symbiotroph)占比(23.43%和15.95%)较高，连作2YBX中腐生型(saprotroph)(39.31%)与共生型(symbiotroph)(25.71%)占绝对优势。pH值与TP含量是影响紫苏轮作和半夏连作根际土壤细菌和真菌群落结构的环境因子，碱解氮对细菌群落结构丰度的影响较大。连作是半夏根际土壤微生物群落结构的失调的重要原因之一，紫苏轮作不仅能有效地缓解此问题，还能有效地富集具有抑制病原真菌、抵抗半夏病虫害和降解土壤中有机污染物等功能的有益菌，有望成为缓解半夏连作障碍的有效途径。
Abstract:
-

参考文献/References:

［1］张欣悦，张华梦，姚志鹏，等. 高效防治半夏软腐病生防菌的筛选及其生物防治效果研究［J］. 南京农业大学学报，2024，47(6)：1077-1085.
［2］宋邦燕，张海艳，龙育鋆，等. QuEChERS-UPLC-MS/MS法同时检测中药材半夏中31种农药残留［J］. 农药，2023，62(10)：735-740.
［3］周冰谦，赵恒强，王晓，等. 不同连作年限山地丹参根际土壤细菌群落结构变化及其多样性分析［J］. 中华中医药杂志，2019，34(9)：3980-3985.
［4］刘珊廷，罗兴录，吴美艳，等. 连作与轮作下木薯产量及土壤微生物特征比较［J］. 热带作物学报，2019，40(8)：1468-1473.
［5］崔利，郭峰，张佳蕾，等. 摩西斗管囊霉改善连作花生根际土壤的微环境［J］. 植物生态学报，2019，43(8)：718-728.
［6］刘诗蓉，王红兰，孙辉，等. 半夏连作对根际土壤微生物群落的影响研究［J］. 中草药，2022，53(4)：1148-1155.
［7］孟祥佳，刘洋，黎妍妍，等. 烟草—荞麦轮作对烟草黑胫病防治及土壤微生态的调控作用［J］. 南方农业学报，2022，53(6)：1525-1535.
［8］史功赋. 大兴安岭西麓春小麦土壤微生物对不同轮作休耕模式的响应机制［D］. 呼和浩特：内蒙古大学，2021：58-59.
［9］何志贵. 半夏连作障碍发生机制与轮作修复研究［D］. 杨凌：西北农林科技大学，2019：89-90.
［10］于海权，于宏蕊，刘思宇，等. 人参—桔梗等轮作对参后地土壤微生态的影响［J/OL］. 吉林农业大学学报，2023：1-12(2023-06-25)［2024-06-04］. https：//link.cnki.net/doi/10.13327/j.jjlau.2021.0127.
［11］杜洋洋，包媛媛，刘项宇，等. 连作和轮作对云南三个马铃薯主栽品种根际土壤真菌群落结构的影响［J］. 中国土壤与肥料，2023(12)：58-69.
［12］鲍士旦. 土壤农化分析 ［M］. 3版.北京：中国农业出版社，2000：70-97
［13］赵林艳，官会林，王克书，等. 土壤含水量对三七连作土壤微生物群落的影响［J］. 生物技术通报，2022，38(7)：215-223.
［14］徐燕，牛俊峰，陈利军，等. 基于高通量测序技术研究栽培苍术根际土壤微生物变化［J］. 作物杂志，2022(5)：221-228.
［15］郭丽丽，尹伟伦，郭大龙，等. 油用凤丹牡丹不同种植时间根际细菌群落多样性变化［J］. 林业科学，2017，53(11)：131-141.
［16］Yuan Y H，Liu L X，Wang L，et al. Effects of different seasons on bacterial community structure in rose rhizosphere soil［J］. Applied Microbiology and Biotechnology，2023，107(1)：405-417.
［17］张含丰. 长期不同轮作对稻田土壤理化性质、微生物群落及其功能潜力的影响［D］. 长沙：湖南农业大学，2022：25-30.
［18］杨莉，刘宇航，郝佳，等. 生物质炭对人参连作土壤微生物组成及功能的影响［J］. 华南农业大学学报，2022，43(1)：28-36.
［19］邹毅辉，徐婧君，陈育青，等. 连作对百香果根际土壤微生物群落的影响［J］. 中国南方果树，2022，51(1)：47-53.
［20］王安萍，林义权，殷帅文，等. 龙牙百合炭疽病株和健株根际土壤微生物群落多样性分析［J］. 井冈山大学学报(自然科学版)，2023，44(6)：67-74.
［21］常健玮，刘国群，颜雯婷，等. 不同有机肥替代比例对橘园土壤及果实品质影响研究［J］. 中国土壤与肥料，2024 (5)：78-88.
［22］吕艳娜，孙小萌，赵芮，等. 药用植物内生细菌多样性及其生物学作用［J］. 中国野生植物资源，2017，36(6)：45-49.
［23］Oshiki M，Toyama Y，Suenaga T，et al. N2O reduction by Gemmatimonas aurantiaca and potential involvement of Gemmatimonadetes bacteria in N2O reduction in agricultural soils［J］. Microbes and Environments，2022，37(2)：ME21090.
［24］王琪，王红兰，孙辉，等. 蚕豆间作对羌活次生代谢产物及根际土壤微生物多样性的影响［J］. 中国中药杂志，2022，47(10)：2597-2604.
［25］王小利，王淑兰. 基于KEGG的碳固定和氮代谢通路土壤微生物组筛选［J］. 农业机械学报，2020，51(8)：303-310.
［26］高林，王新伟，申国明，等. 不同连作年限植烟土壤细菌和真菌群落结构差异［J］. 中国农业科技导报，2019，21(8)：147-152.
［27］王政，王所良，李智，等. 连作条件下烟草根腐病不同抗性品种根际土壤细菌群落特征［J］. 江苏农业科学，2024，52(5)：222-228，236.
［28］项小燕，阮思睿，张颖，等. 大别山五针松根际微生物和内生菌群落特征及功能多样性［J］. 广西植物，2025，45(1)：31-43.
［29］肖飞，邢丹轲，赵峰德，等. 电解铁碳填料强化絮体污泥造粒及微生物群落研究［J］. 干旱区资源与环境，2024，38(6)：148-158.
［30］刘财礼. 仿刺参(Apostichopus japonicus)幼参对亮氨酸最适需求量及亮氨酸与异亮氨酸交互作用对其生长及生理代谢影响的研究［D］. 上海：上海海洋大学，2021：29-31.
［31］陈子涵，何涛，施本义，等. 黄精轮作改善土壤微生物群落缓解三七连作障碍潜力分析［J］. 植物病理学报，2024，54(4)：787-798.
［32］孙倩，吴宏亮，陈阜，等. 宁夏中部干旱带不同作物根际土壤真菌群落多样性及群落结构［J］. 微生物学通报，2019，46(11)：2963-2972.
［33］常浩，李文学，徐志鹏，等. 河西绿洲灌区连作玉米根际土壤真菌群落结构特征［J］. 玉米科学，2023，31(5)：173-182.
［34］吕嘉妍，毛健辉，霍春宇，等. 广东省本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落特征［J］. 微生物学通报，2023，50(11)：4938-4953.
［35］Cao Y F，Thomashow L S，Luo Y，et al. Resistance to bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum depends on the nutrient condition in soil and applied fertilizers：a meta-analysis［J］. Agriculture，Ecosystems & Environment，2022，329：107874.
［36］欧阳子龙，贾湘璐，石景忠，等. 间作对作物、土壤及微生物影响的研究进展［J］. 江苏农业科学，2024，52(2)：18-30.
［37］杜思瑶，于淼，刘芳华，等. 设施种植模式对土壤细菌多样性及群落结构的影响［J］. 中国生态农业学报，2017，25(11)：1615-1625.
［38］张雅茜，方晰，冼应男，等. 亚热带区4种林地土壤微生物生物量碳氮磷及酶活性特征［J］. 生态学报，2019，39(14)：5326-5338.

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[1]郭成瑾,张丽荣,沈瑞清.土壤消毒对马铃薯连作田土壤微生物数量的影响[J].江苏农业科学,2014,42(10):367.
　Guo Chengjin,et al.Effects of soil sterilization on soil microbial quantity in potato continuous cropping land[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2014,42(12):367.
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　Chen Yangchun,et al.Physiological responses of tissue culture seedlings of different Pinellia ternata cultivars to salt stress[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(12):314.
[3]刘素慧,尉辉,徐金强,等.EM菌对连作大蒜形态和生理生化指标的影响[J].江苏农业科学,2016,44(02):192.
　Liu Suhui,et al.Effects of effective microorganisms on morphological and physiological characteristics of continuous cropping garlic (Allium sativum L.)[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(12):192.
[4]李依韦,银 玲.黄瓜连作对土壤中微生物种群及酶活性的影响[J].江苏农业科学,2015,43(07):150.
　Li Yiwei,et al.Effect of successive cucumber cropping on microbial population and enzyme activity in soil[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2015,43(12):150.
[5]赵艳,张晓波,阮云泽,等.海南省不同地区连作年限对香蕉园土壤养分及线虫数量的影响[J].江苏农业科学,2015,43(04):315.
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[6]郭彦,杨洪双.大豆多根瘤、无根瘤突变体连作对土壤酶活性的影响[J].江苏农业科学,2015,43(03):99.
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[7]任旭琴,陈伯清,彭莉,等.凹土和有益微生物菌液对淮安红椒连作土壤养分和酶活性的影响[J].江苏农业科学,2016,44(10):491.
　Ren Xuqin,et al.Effects of concave soil and beneficial microbial liquid on nutrients and enzyme activities in continuous cropping soil of Huaian red pepper[J].Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(12):491.
[8]李安优,曾桂萍,赵致,等.连作年限对太子参根腐病发生及防御酶活性的影响[J].江苏农业科学,2017,45(13):123.
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[9]赵帆,赵密珍,王钰,等.草莓不同连作年限土壤养分及微生物区系分析[J].江苏农业科学,2017,45(16):110.
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[10]王海玲,梅艳,阮培均,等.白麻芋半夏高产繁殖农艺措施的数学模型分析[J].江苏农业科学,2018,46(06):127.
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期：2024-06-04
基金项目：贵州省科技厅计划(编号：黔科合支撑［2021］一般245)；贵州省青年科技项目(编号：黔教合KY字［2021］242)；贵州师范学院科学研究基金(编号：2022ZD003)；贵州师范学院“大地论文工程”项目(编号：贵师院发［2020］99号)；贵州师范学院功能性内生菌资源开发创新人才团队建设专项(编号：2024RCTD003)。
作者简介：周丹(1979—)，女，贵州遵义人，硕士，正高级实验师，主要从事中药材种植连作障碍研究。E-mail：zhdan@gznc.edu.cn。
通信作者：罗倩，博士，教授，主要从事食用菌栽培研究。E-mail：13929346@qq.com。
更新日期/Last Update: 2025-06-20