東北地理所在土壤改良劑緩解大豆連作障礙的發生機制研究取得新進展
黑龍江是我國大豆的主產區，但近年來，大豆連作現象日益嚴重，導致了土壤酸化、養分失衡和土傳病害頻發等連作障礙問題，嚴重制約了大豆生產的可持續發展。土壤改良劑被廣泛認為是緩解連作障礙的有效農藝措施，但其如何通過重塑土壤微生物組來實現病害抑制和產量提升的機制尚不明確。中國科學院東北地理與農業生態研究所農田分子生態學科組通過田間定位試驗與室內共培養實驗相結合，系統解析了土壤改良劑消減大豆連作障礙的微生物調控機制。
基于海倫水土保持監測研究站的田間定位試驗平臺，設置了對照（CON）、石灰（LM）、石灰秸稈配施（LMSS）、石灰牛糞配施（LMCM）、2%粗甲殼素（CC）及硅鈣鉀鎂肥（CSC）6種改良處理，系統評估了其對土壤性質、微生物群落、大豆根腐病發病率及產量的影響。結果顯示，改良劑能有效降低大豆根腐病發病率和提高大豆產量，其中CC抑病和增產效果最大，根腐病發病率降低70%，產量提高30%以上。土壤改良劑顯著富集了具有抑病和促生功能的潛在有益物種，如Pantoea、Bacillus、Humicola、 Tausonia和Mortierella，同時減少了潛在病原菌（圖1）。體外共培養實驗進一步驗證，改良土壤的根際細菌懸液明顯抑制了病原菌菌絲的生長，且該抑病能力與富集的有益菌豐度呈顯著正相關（圖2）。土壤改良劑，特別是CC處理誘導了最高的微生物抗性，證實改良劑能夠通過誘導健康的微生物區系來緩解連作障礙（圖3）。本研究明確了“改良劑-微生物抗性-病害抑制-產量提升”的級聯調控路徑，為維持土壤健康和促進作物生產提供了理論依據。
相關成果發表在國際期刊《Field Crops Research》上。東北地理所已畢業博士生樊艷麗為論文的第一作者，劉俊杰研究員為通訊作者。研究得到國家自然科學基金（42177105,U23A6001）、國家重點研發計劃（2022YFD1500202）和中國科學院國際合作項目（131323KYSB20210004）的共同資助。
圖1不同改良劑施用下土壤微生物群落抗性及潛在有益菌和植物病原菌的相對豐度
圖2不同土壤改良劑施用下根際土壤細菌懸液對植物病原菌的抑制效果
圖3改良劑介導的土壤性質和微生物群落特征與抑病能力及大豆產量的互作關系
論文信息如下：
Fan Y L,Liu J J*,Liu Z X,Gu H D,Hu X J,Yu Z H,Li Y S,Jin J,Liu X B,Wang G H. Soil amendments alleviate continuous cropping obstacles in soybean by enhancing microbial resistance. Field Crops Research,2026,337: 110261.
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.fcr.2025.110261
附件下載：
吉公網安備22017302000214號
