Page 8 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2024年第1期

2 华 中 农 业 大 学 学 报 第 43 卷

失，同时亦发现根瘤菌属（Rhizobium）和黄杆菌属 于保持土壤质量和作物生产力的一项重要农艺措
（Flavobacterium）等部分特异有益细菌属会逐渐富 施 ［26］ 。轮作可通过根系分泌物数量和组成的差异影
集，表明番茄连作过程中细菌群落的变化是一个复 响土壤理化性质，进而改善土壤生物环境和克服连
杂的过程，而不是有益细菌单方面的耗竭或富集。Li 作障碍，实现可持续农业的目标 ［27-29］ 。此外，轮作亦
等 ［14］ 发现连作番茄植株根际土壤中，细菌丰富度和 有助于重塑土壤微生物群落结构，减少土传病害的
多样性均低于轮作土壤。同时，番茄连作土壤中，变 发生 ［30-31］ 。因此，可以通过设计更具体和多样化的
形菌门（Proteobacteria）及放线菌门（Actinobacteria） 作物轮作模式来减轻连作栽培的负面影响 ［32］ 。如 Li
细菌相对丰度均低于相应的轮作土壤。研究证实， 等 ［14］ 研究了轮作对番茄根际土壤细菌多样性和群落
土壤抗病性与变形菌门细菌和放线菌门细菌的相对 结构的影响，发现轮作土壤细菌丰富度和多样性均
丰度呈正相关 ［15］ ；变形菌门细菌在碳、氮和硫循环中 高于相应的连作土壤，且轮作土壤中变形菌门细菌
起重要作用 ［16］ ；放线菌门细菌是一类异养菌，能够产 及放线菌门细菌相对丰度均高于相应的连作土壤。
生几丁质酶、脲酶、过氧化氢酶等土壤酶，在土壤有 研究证实，变形菌门细菌在促进植物生长、改善土壤
机质分解中发挥着主要作用 ［17-18］ ，同时产生抗生素 生态环境方面发挥着重要作用 ［33］ ；放线菌门细菌能
以抑制各种植物病害。另一方面，康亚龙 ［19］ 发现，番 有效抑制土传病原微生物繁殖 ［34］ 。而轮作不同作
茄连作土壤中，细菌磷脂脂肪酸含量显著降低，真菌 物，其根系分泌出相异的有机质，进而提高了包括变
磷脂脂肪酸含量显著上升；土壤微生物优势菌群由 形菌门细菌和放线菌门细菌等土壤细菌的多样性与
细菌主导的状态转变为真菌主导，土壤生态系统的 丰度 ［35］ 。杨尚东等 ［36］ 发现番茄轮作土壤中，微生物
稳定性逐渐下降。孙文庆等 ［20］ 亦发现，番茄连作土 生物量碳、氮以及涉及碳、氮、磷循环的相关酶活性
壤中土著细菌群落随着连作时间的延长数量减少或 和土壤细菌多样性与丰富度等生物学指标均显著高
消失，同时某些真菌类群大量富集，导致土壤细菌和 于相应的番茄连作土壤。Lyu 等 ［22］ 发现轮作降低了
真菌群落结构失衡，根际有益菌数量减少而病原菌 番茄连作土壤中真菌的丰富度和多样性，尤其显著
大量滋生，从而降低了番茄抵御病害的能力。此外， 降低了引发番茄根腐病等土传病害的赤霉菌属（Gib‑
番茄连作多年后根系分泌物诱导土壤真菌丰度占比 berella）和棘壳孢属（Pyrenochaeta lycopersici）真菌
随着连作次数的增多而增加 ［21］ 。如 Lyu等 ［22］ 发现温 的相对丰度 ［37］ ；邓玉清 ［38］ 发现，轮作不仅有助于提
室连作番茄基质中假踝囊菌属（Pseudogymnoascus）、 高土壤养分的有效性，而且显著增加了土壤中可培
赤霉菌属（Gibberella）、棘壳孢属（Pyrenochaeta）等 养细菌的数量，显著降低了可培养真菌的数量，有利
真菌相对丰度占比显著提高。 于维护土壤微生物群落保持“细菌型”结构，阻碍土
综上所述，番茄连作土壤中，细菌群落多样性下 壤微生物群落向“真菌型”转变。
降，真菌丰度占比显著增加，土壤优势微生物类型由 2.2 间 作
“细菌型”转变为“真菌型”。 间作是指在同一生长季节在同一块土地上同时

2 番茄连作土壤中微生物群落的重 种植 2 种或多种作物的耕作方式 ［39］ 。这种耕作方式
对于维持和提高土壤质量亦十分重要 ［40］ 。研究证
塑技术
实，间作具有提高土壤肥力以及资源利用率 ［41］ 、增加
土壤微生物多样性和丰富性对维护土壤健康和 作物产量 ［42- 43］ 、减少植株病虫害和杂草密度 ［44-45］ 、提
促进作物生长发挥着重要作用 ［23］ 。首先，细菌是陆 高根际微生物群落结构多样性 ［46］ 等功能。如 Fu
地生态系统中，几乎所有生物地球化学循环过程的 等 ［47］ 发现，马铃薯、洋葱与番茄间作，可有效降低番
主要驱动因素，参与维护耕地土壤健康及保障土壤 茄黄萎病的发病率与危害程度，其作用机制是间作
的主要因素之一 ［24］ ，病原微生物难以在细菌多样性 的番茄植株抗病相关基因的表达量均高于相应的单
丰富的土壤中生长和繁殖 ［25］ 。其次，部分真菌亦具 作番茄。同样地，Li 等 ［48］ 发现，马铃薯、洋葱与番茄
有降解、寄生、生产抗生物质等广泛的生态功能，同 间作，显著提高了番茄植株根际土壤细菌群落多样
样有助于维护土壤健康与肥力 ［25］ 。 性与丰富度；尤其提高了节杆菌属（Arthrobacter）、芽
2.1 轮 作 孢杆菌属（Bacillus）、假单胞菌属（Pseudomonas）细菌
与单一作物连作栽培相比，作物轮作是一种用 等具有促进植物生长的有益细菌属，降低了枝孢菌