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

来源：江苏农业科学杂志2025年第第12期北京时间：

作者：周丹;韦雪娇;李开阳;兰世超;程搏幸;罗倩

单位：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

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。

关键词：半夏;连作;紫苏;轮作;根际土壤;微生物群落结构