百香果连作对土壤细菌群落结构的影响（一）

细菌种群在土壤健康和植物的生长中起着重要作用，而作物的连作对其有着显著的影响。为探明百香果连作对土壤细菌群落结构和多样性的影响，本研究以种植‘台农1号’百香果1年(TF)、2年(TS)、3年(TT)、4年(TFo)及0年(撂荒地，TZ)的土壤为材料，利用Illumina 高通量测序技术对不同种植年限土壤细菌群落结构及多样性开展分析研究。

结果表明，所有土壤样本共检测出2418个OTUs，分属28门、70纲、170目、269科、465属、963种，其中变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)是主要的优势菌门，细菌种群的丰富度和多样性指数随连作年限的增加表现为先增加后降低。分析发现，百香果连作对土壤细菌群落结构有显著影响，其中绿弯菌门(Chloroflexi)、厚壁菌门(Firmicutes)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度随连作年限的增加显著升高，研究结果可为百香果连作障碍发生机制的进一步研究提供依据。

百香果(Passifloraedulis Sims, 2n=18)原产北美洲，是西番莲科(Passifloraceae)西番莲属(Passiflora)植物，其在食用和药用等方面具有较大的社会经济价值，在巴西、哥伦比亚、越南等国家及我国台湾地区广泛用于鲜果、饮料、香料等商业化发展。百香果于上世纪80年代引入我国大陆地区，目前，在我国南部的广西、福建、海南、广东，及西南的贵州和云南等地区的种植面积已逾60万亩，因其当年种植当年见效，近年来，百香果产业在脱贫攻坚过程中起到了重要的作用，其中，贵州省自2019年以来，便将百香果作为主要的扶贫产业进行规模化发展，种植面积已超过15万亩。

百香果虽为多年生藤本植物，但在实践中，其种植第一年产量较高，从第二年开始，病虫害发生频次和程度增加，从而导致产量和品质的降低，为了克服这个问题，生产中一般采用一年一种，但一年一种的连作也对百香果产量和品质产生了严重的影响，笔者前期的调查(另文在投)表明，随着百香果连作年限的增加，其叶片和果实染病率显著升高，植株平均单株结果量和果实大小也显著降低。王海滨等的研究结果表明，百香果连作土壤对百香果苗的生长具有抑制作用，并且随着连作年限的增加，抑制效果也逐渐增加。

细菌在土壤中广泛分布，并且具有较高的丰度，其通过利用植物根际分泌物作为营养源与植物形成相互作用，从而影响植物的生长发育。土壤细菌群落平衡与否，对植物的生长发育起着重要的影响，研究表明，作物连作会破坏土壤细菌群落结构，促进有害菌物的生长，抑制有益微生物的繁殖，从而对作物的生长、产量和品质造成负面影响，该观点在马铃薯、红薯、菠萝、大豆等作物连作的研究中得到验证。连作对细菌群落的影响因作物种类的不同而不尽相同，目前对百香果连作的研究，仅王海滨对百香果连作土壤的自毒作用开展了研究，陈晓婷等对百香果连作土壤微生物生物量进行了定量研究，结果表明随着百香果连作年限的增加，土壤细菌与放线菌数量呈显著下降趋势，而真菌数量呈显著上升趋势，但对百香果连作后土壤细菌群落结构及其种群多样性如何变化并未开展相关分析，百香果连作对土壤细菌群落结构的影响如何尚未清楚。本问以我国栽培最多的‘台农1号’百香果为对象，利用高通量测序技术，对不同连作年限百香果土壤细菌群落变化开展研究，旨在探索百香果连作对土壤细菌群落结构及多样性的影响，为进一步解释百香果连作障碍发生机理提供依据。

1材料与方法

1.1试验基地

百香果种植基地位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇（106°52′ 36″ E，25°43′ 38″ N），海拔约850m，属亚热带湿润季风气候，年平均气温16.8℃，年均降水量1100mm~1300mm，无霜期310天，土壤为白云质砂壤土。该基地为撂荒地自2016年以来逐年开垦而来，种植方式均为一年一种，最长的地块已连续种植百香果4年。笔者前期对该基地不同连作年限百香果的农艺性状的调查结果显示，随着连作年限的增加，百香果叶片和果实的染病率及病害程度均显著增加，同时其果实大小、单株结果量及产量均显著降低。

1.2 实验设计

研究对象选取该基地种植年限为1年(TF)、2年(TS)、3年(TT)、4年(TFo)且种植品种均为紫果百香果(Passifora edulis)的根区土壤，以及种植年限为0年(TZ)的撂荒地土壤。不同年限地块百香果种植株行距为2m×2m，“门”字型搭架，每年3月下旬定植，统一水肥和修剪管理，次年2月清园，种植年限4年的地块(TFo)为2016年3月开始种植，1年(TF)地块为2019年3月种植。撂荒地植被主要为白茅(Imperata cylindrica)等杂草。

1.3样品采集与制备

2020年1月3日，天气晴朗，在不同年限百香果种植地中随机选择3个相距50m以上的地块，每个地块按照相邻两点间距离不小于3m，且相邻3点不在同一水平直线上的原则，采集5个百香果根区深10cm～20cm的表土，5点混合，去除残渣、过2mm孔径土壤筛混匀后，用四分法分取部分样品装入无菌离心管置于干冰中保存，运回实验室放入-70℃冰箱冻存，用于核酸提取。

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