細(xì)菌種群在土壤健康和植物的生長(zhǎng)中起著重要作用，而作物的連作對(duì)其有著顯著的影響。為探明百香果連作對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和多樣性的影響，本研究以種植‘臺(tái)農(nóng)1號(hào)’百香果1年(TF)、2年(TS)、3年(TT)、4年(TFo)及0年(撂荒地，TZ)的土壤為材料，利用Illumina 高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)不同種植年限土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性開(kāi)展分析研究。

結(jié)果表明，所有土壤樣本共檢測(cè)出2418個(gè)OTUs，分屬28門、70綱、170目、269科、465屬、963種，其中變形菌門(Proteobacteria)、酸桿菌門(Acidobacteria)和放線菌門(Actinobacteria)是主要的優(yōu)勢(shì)菌門，細(xì)菌種群的豐富度和多樣性指數(shù)隨連作年限的增加表現(xiàn)為先增加后降低。分析發(fā)現(xiàn)，百香果連作對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)有顯著影響，其中綠彎菌門(Chloroflexi)、厚壁菌門(Firmicutes)和芽孢桿菌屬(Bacillus)的相對(duì)豐度隨連作年限的增加顯著升高，研究結(jié)果可為百香果連作障礙發(fā)生機(jī)制的進(jìn)一步研究提供依據(jù)。

百香果(Passifloraedulis Sims, 2n=18)原產(chǎn)北美洲，是西番蓮科(Passifloraceae)西番蓮屬(Passiflora)植物，其在食用和藥用等方面具有較大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，在巴西、哥倫比亞、越南等國(guó)家及我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)廣泛用于鮮果、飲料、香料等商業(yè)化發(fā)展。百香果于上世紀(jì)80年代引入我國(guó)大陸地區(qū)，目前，在我國(guó)南部的廣西、福建、海南、廣東，及西南的貴州和云南等地區(qū)的種植面積已逾60萬(wàn)畝，因其當(dāng)年種植當(dāng)年見(jiàn)效，近年來(lái)，百香果產(chǎn)業(yè)在脫貧攻堅(jiān)過(guò)程中起到了重要的作用，其中，貴州省自2019年以來(lái)，便將百香果作為主要的扶貧產(chǎn)業(yè)進(jìn)行規(guī)模化發(fā)展，種植面積已超過(guò)15萬(wàn)畝。

百香果雖為多年生藤本植物，但在實(shí)踐中，其種植第一年產(chǎn)量較高，從第二年開(kāi)始，病蟲害發(fā)生頻次和程度增加，從而導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)的降低，為了克服這個(gè)問(wèn)題，生產(chǎn)中一般采用一年一種，但一年一種的連作也對(duì)百香果產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，筆者前期的調(diào)查(另文在投)表明，隨著百香果連作年限的增加，其葉片和果實(shí)染病率顯著升高，植株平均單株結(jié)果量和果實(shí)大小也顯著降低。王海濱等的研究結(jié)果表明，百香果連作土壤對(duì)百香果苗的生長(zhǎng)具有抑制作用，并且隨著連作年限的增加，抑制效果也逐漸增加。

細(xì)菌在土壤中廣泛分布，并且具有較高的豐度，其通過(guò)利用植物根際分泌物作為營(yíng)養(yǎng)源與植物形成相互作用，從而影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育。土壤細(xì)菌群落平衡與否，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育起著重要的影響，研究表明，作物連作會(huì)破壞土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，促進(jìn)有害菌物的生長(zhǎng)，抑制有益微生物的繁殖，從而對(duì)作物的生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)造成負(fù)面影響，該觀點(diǎn)在馬鈴薯、紅薯、菠蘿、大豆等作物連作的研究中得到驗(yàn)證。連作對(duì)細(xì)菌群落的影響因作物種類的不同而不盡相同，目前對(duì)百香果連作的研究，僅王海濱對(duì)百香果連作土壤的自毒作用開(kāi)展了研究，陳曉婷等對(duì)百香果連作土壤微生物生物量進(jìn)行了定量研究，結(jié)果表明隨著百香果連作年限的增加，土壤細(xì)菌與放線菌數(shù)量呈顯著下降趨勢(shì)，而真菌數(shù)量呈顯著上升趨勢(shì)，但對(duì)百香果連作后土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及其種群多樣性如何變化并未開(kāi)展相關(guān)分析，百香果連作對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響如何尚未清楚。本問(wèn)以我國(guó)栽培最多的‘臺(tái)農(nóng)1號(hào)’百香果為對(duì)象，利用高通量測(cè)序技術(shù)，對(duì)不同連作年限百香果土壤細(xì)菌群落變化開(kāi)展研究，旨在探索百香果連作對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)及多樣性的影響，為進(jìn)一步解釋百香果連作障礙發(fā)生機(jī)理提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)基地

百香果種植基地位于貴州省黔南布依族苗族自治州平塘縣克度鎮(zhèn)（106°52′ 36″ E，25°43′ 38″ N），海拔約850m，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年平均氣溫16.8℃，年均降水量1100mm~1300mm，無(wú)霜期310天，土壤為白云質(zhì)砂壤土。該基地為撂荒地自2016年以來(lái)逐年開(kāi)墾而來(lái)，種植方式均為一年一種，最長(zhǎng)的地塊已連續(xù)種植百香果4年。筆者前期對(duì)該基地不同連作年限百香果的農(nóng)藝性狀的調(diào)查結(jié)果顯示，隨著連作年限的增加，百香果葉片和果實(shí)的染病率及病害程度均顯著增加，同時(shí)其果實(shí)大小、單株結(jié)果量及產(chǎn)量均顯著降低。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

研究對(duì)象選取該基地種植年限為1年(TF)、2年(TS)、3年(TT)、4年(TFo)且種植品種均為紫果百香果(Passifora edulis)的根區(qū)土壤，以及種植年限為0年(TZ)的撂荒地土壤。不同年限地塊百香果種植株行距為2m×2m，“門”字型搭架，每年3月下旬定植，統(tǒng)一水肥和修剪管理，次年2月清園，種植年限4年的地塊(TFo)為2016年3月開(kāi)始種植，1年(TF)地塊為2019年3月種植。撂荒地植被主要為白茅(Imperata cylindrica)等雜草。

1.3樣品采集與制備

2020年1月3日，天氣晴朗，在不同年限百香果種植地中隨機(jī)選擇3個(gè)相距50m以上的地塊，每個(gè)地塊按照相鄰兩點(diǎn)間距離不小于3m，且相鄰3點(diǎn)不在同一水平直線上的原則，采集5個(gè)百香果根區(qū)深10cm～20cm的表土，5點(diǎn)混合，去除殘?jiān)?、過(guò)2mm孔徑土壤篩混勻后，用四分法分取部分樣品裝入無(wú)菌離心管置于干冰中保存，運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室放入-70℃冰箱凍存，用于核酸提取。

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