不同连作年限对食用木薯产量、品质及土壤微生物群落的影响

来源：中国土壤与肥料杂志2024年第11期北京时间：

作者：阮丽霞，李恒锐，梁振华，蔡兆琴，兰秀，陈会鲜，何文，韦婉羚，李天元，黄珍玲，杨海霞，张秀芬，郭素云，张远飞，叶骏菲

单位：(1.广西南亚热带农业科学研究所，广西 龙州 532415;2.南宁市土壤肥料工作站，广西 南宁 530007;3.南宁市气象局，广西 南宁 530007)

摘要：为探究连作对食用木薯产量、品质及土壤微生物群落的影响，以不同连作年限食用木薯及其根际土壤为研究对象，采用Illumina高通量测序分析根际土壤微生物群落结构及多样性，同时测定不同连作年限食用木薯产量、品质、土壤理化性质及酶活性的变化。结果表明，食用木薯连作显著降低了其产量和品质，主要表现为株高、茎粗、薯长、粗淀粉、可溶性糖、粗蛋白和β-类胡萝卜素含量下降，粗纤维含量升高；土壤pH值、有机质和碱解氮含量随着连作年限的延长而降低，有效磷和速效钾含量显著升高，土壤蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性显著下降。多年连作使食用木薯根际土壤细菌丰富度显著升高，多样性降低，土壤真菌丰富度和多样性降低，并改变了微生物群落结构，优势菌酸杆菌门(Acidobacteriota)、绿弯菌门(Chloroflexi)、担子菌门(Basidiomycota)的相对丰度显著降低，芽单胞菌门(Gemmatimonadota)、子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度显著升高，有益菌热酸菌属(Acidothermus)、假丝酵母菌属(Candidatus_Solibacter)、苔藓杆菌属(Bryobacter)、木霉菌属(Trich-oderma)的相对丰度显著降低，病原菌镰刀菌属(Fusarium)和罗尔斯属(Ralstonia)的相对丰度则显著增加。Spearman相关性分析显示，所测土壤环境因子与产量、品质存在显著相关性，对产量和品质影响较大的环境因子排序为pH>碱解氮>有效磷>速效钾>过氧化氢酶>有机质>蔗糖酶>脲酶，环境因子对薯长、产量和β-类胡萝卜素的影响最为显著；土壤环境因子与土壤微生物多样性及优势菌门、菌属存在显著甚至极显著相关性，食用木薯长年连作使土壤环境因子变劣，进而影响了土壤微生物群落结构，导致土壤菌群失衡，产量和品质下降，造成连作障碍，并且连作障碍在食用木薯连续种植的第3年开始凸显。研究结果旨在为揭示食用木薯连作障碍形成机制及缓解措施提供理论依据。

关键词：食用木薯;连作;产量和品质;微生物群落;高通量测序

基金资助：基金项目:国家重点研发计划(2023YFD1600600)；广西自然科学基金项目(2023GXNSDBA026150)；广西农业科学院基本科研业务专项(桂农科2023YM27)。