全 文 ：不同作物轮作对连作高粱生长及其
根际土壤环境的影响
王劲松１　 樊芳芳２　 郭　 珺１　 武爱莲１　 董二伟１　 白文斌３　 焦晓燕１∗
（ １山西省农业科学院农业环境与资源研究所， 太原 ０３００３１； ２山西大学生物工程学院， 太原 ０３０００６； ３山西省农业科学院高粱
研究所， 山西榆次 ０３０６００）
摘　 要　 以高粱连作 ５年为对照（ＣＫ），研究了高粱连作 ３年轮作苜蓿（Ｔ１）和葱（Ｔ２），对下茬
高粱生长、根际土壤微生物及土壤酶活性的影响．结果表明：与 ＣＫ相比，轮作改善了高粱地上
部的生长；Ｔ１增产 １６．５％，效果明显．轮作也促进了高粱根系的生长，Ｔ１和 Ｔ２ 处理的高粱总根
长是 ＣＫ的 １．３和 １．４倍，根总表面积是 ＣＫ的 １．６和 １．５倍，根体积是 ＣＫ的 ２．２ 和 １．６ 倍，根
系生物量是 ＣＫ的 ２．０和 １．３倍，Ｔ１促进了根系在 １０ ｃｍ以下土层中的分布．借助 Ｂｉｏｌｏｇ法对穗
花期根际土壤微生物群落功能多样性分析表明，Ｔ１和 Ｔ２ 处理根际土壤微生物活性显著高于
ＣＫ，且 Ｓｈａｎｎｏｎ多样性指数分别是 ＣＫ 的 １．２ 和 １．１ 倍；轮作提高了根际土壤蔗糖酶活性．综
上，轮作苜蓿比轮作葱更能改善高粱根际土壤环境，提高土壤微生物活性和酶活性，控制高粱
连作障碍，提高高粱产量．
关键词　 高粱； 轮作； 微生物群落； 土壤环境； 连作障碍
Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｒｏｐ ｒｏｔａｔｉｏｎｓ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｓｏｒｇｈｕｍ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｈｉｚｏ⁃
ｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏ⁃ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ． ＷＡＮＧ Ｊｉｎ⁃ｓｏｎｇ１， ＦＡＮ Ｆａｎｇ⁃ｆａｎｇ２， ＧＵＯ Ｊｕｎ１， ＷＵ Ａｉ⁃ｌｉａｎ１，
ＤＯＮＧ Ｅｒ⁃ｗｅｉ１， ＢＡＩ Ｗｅｎ⁃ｂｉｎ３， ＪＩＡＯ Ｘｉａｏ⁃ｙａｎ１∗ （ １ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ＆ Ｒｅ⁃
ｓｏｕｒｃｅｓ， Ｓｈａｎｘｉ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｔａｉｙｕａｎ ０３００３１， Ｓｈａｎｘｉ， Ｃｈｉｎａ； ２Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅ⁃
ｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｓｈａｎｘｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｔａｉｙｕａｎ ０３０００６， Ｓｈａｎｘｉ， Ｃｈｉｎａ； ３Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｏｒｇｈｕｍ， Ｓｈａｎｘｉ
Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｙｕｃｉ ０３０６００， Ｓｈａｎｘｉ， Ｃｈｉｎａ） ．
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｒｏｐ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｏｒｇｈｕｍ ［Ｓｏｒｇｈｕｍ ｂｉｏｃｏｌｏｒ （Ｌ） Ｍｏｅｎｃｈ］ ｇｒｏｗｔｈ， ｒｈｉｚｏ⁃
ｓｐｈｅｒｅ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅｓ ｆｏｒ ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ ｃｒｏｐｓ ｏｆ ｓｏｒｇｈｕｍ ｗｅｒｅ ｅ⁃
ｖａｌｕａｔｅｄ． Ｆｉｖｅ ｙｅａｒｓ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｍｏｎｏｃｕｌｔｕｒｅ ｓｏｒｇｈｕｍ ａｓ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ （ＣＫ） ｗａｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ａｌｆａｌ⁃
ｆａ ａｎｄ ｓｃａｌｌｉｏｎ ｐｌａｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｕｒｔｈ ｙｅａｒ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｆａｌｆａ ａｎｄ ｓｃａｌ⁃
ｌｉｏｎ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｓｏｒｇｈｕｍ ｓｈｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ． Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｌｌｙ， ｓｏｒｇｈｕｍ ｇｒａｉｎ ｙｉｅｌｄ
ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ １６．５％ ｉｎ ｔｈｅ ａｌｆａｌｆａ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｐｌｏｔｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ＣＫ． Ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｏｎｓ ａｌｓｏ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ
ｓｏｒｇｈｕｍ ｒｏｏｔ ｓｙｓｔｅｍ ｇｒｏｗｔｈ， ｗｉｔｈ ａｌｆａｌｆａ ｏｒ ｓｃａｌｌｉｏｎ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｏｒｇｈｕｍ ｔｏｔａｌ ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ ｂｙ
０．３ ａｎｄ ０．４ ｔｉｍｅｓ， ｔｏｔａｌ ｒｏｏｔ ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ｂｙ ０．６ ａｎｄ ０．５ ｔｉｍｅｓ， ｒｏｏｔ ｖｏｌｕｍｅ ｂｙ １．２ ａｎｄ ０．６ ｔｉｍｅｓ，
ａｎｄ ｒｏｏｔ ｂｉｏｍａｓｓ ｂｙ １．０ ａｎｄ ０．３ ｔｉｍｅｓ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ａｌｆａｌｆａ ｒｏｔａｔｉｏｎ ａｌｓｏ ｅｘｐａｎｄｅｄ ｓｏｒｇｈｕｍ ｒｏｏｔ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｂｅｌｏｗ ｔｈｅ １０ ｃｍ ｓｏｉｌ ｄｅｐｔｈ． Ａ Ｂｉｏｌｏｇ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｂｉｏｍｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｒｇｈｕｍ ｆｌｏｗｅｒ⁃
ｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｈｉｇｈｅｒ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｐｌｏｔｓ． Ｔｈｅ ａｌｆａｌｆａ ａｎｄ ｓｃａｌ⁃
ｌｉｏｎ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ Ｓｈａｎｎｏｎ ｉｎｄｅｘ ｂｙ ０．２ ａｎｄ ０．１ ｔｉｍｅｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ＣＫ， ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｄ
ｔｈｅ ｓｕｃｒｏｓｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ ｉｎ ｔｈｅ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ． Ｉｔ ｗａｓ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ ｔｈａｔ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｌｆａｌｆａ ｉｎ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ
ｓｏｒｇｈｕｍ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｓｏｒｇｈｕｍ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ｅｎｈａｎｃｅｄ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ，
ａｌｌｅｖｉａｔｅｄ ｔｈｅ ｏｂｓｔａｃｌｅ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｕｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｓｏｒｇｈｕｍ ｙｉｅｌｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｓｏｒｇｈｕｍ； ｒｏｔａｔｉｏｎ ｃｒｏｐｐｉｎｇ； ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ； ｓｏｉｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ； ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐ⁃
ｐｉｎｇ ｏｂｓｔａｃｌｅ．
本文由国家“十二五”科技支撑计划项目（２０１４ＢＡＤ０７Ｂ０２⁃０５）和国家现代农业产业技术体系建设专项（ＣＡＢＳ⁃０６⁃０２⁃０３）资助 Ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｗａｓ ｓｕｐ⁃
ｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｐｉｌｌａｒ Ｐｒｏｇｒａｍ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｗｅｌｆｔｈ Ｆｉｖｅ⁃Ｙｅａｒ Ｐｌａｎ Ｐｅｒｉｏｄ （２０１４ＢＡＤ０７Ｂ０２⁃０５） ａｎｄ ｔｈｅ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｍｏｄｅｒｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ （ＣＡＢＳ⁃０６⁃０２⁃０３） ．
２０１６⁃０２⁃２３ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ， ２０１６⁃０５⁃１２ Ａｃｃｅｐｔｅｄ．
∗通讯作者 Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｘｉａｏｙａｎ＿ｊｉａｏ＠ １２６．ｃｏｍ
应 用 生 态 学 报　 ２０１６年 ７月　 第 ２７卷　 第 ７期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ｈｔｔｐ： ／ ／ ｗｗｗ．ｃｊａｅ．ｎｅｔ
Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， Ｊｕｌ． ２０１６， ２７（７）： ２２８３－２２９１　 　 　 　 　 　 　 　 　 ＤＯＩ： １０．１３２８７ ／ ｊ．１００１－９３３２．２０１６０７．０３６
　 　 高粱是我国重要的粮食作物、饲料作物和能源
作物，是传统酿造业的原材料．通常认为高粱属于不
宜连作作物，连作会导致高粱生长受阻，产量下
降［１－２］ ．科学合理的轮作是解决连作障碍的有效措
施［３－４］，与其他农作物合理倒茬可以协调作物与土
壤的关系，降低有害微生物在土壤中的累积［５］，改
善土壤微生态环境，促进农作物高产稳产［３］，从而
实现农业生产的可持续．研究不同作物轮作对高粱
生长情况及土壤环境的影响，对研究高粱连作障碍
机理及构建高粱科学轮作制度具有重要的意义．
对黄瓜、马铃薯、燕麦、棉花、当归等作物的研究
表明，与单一连作的种植模式相比，在相同施肥管理
条件下与不同作物轮作能有效缓解连作障碍，不同
程度增加作物产量［３－４，６－９］ ．作物高产稳产离不开健
康稳定的土壤微生态环境［７］，土壤微生物作为土壤
生态系统的重要组成部分，其多样性与土壤肥力和
健康程度有密切关系，适宜的轮作方式可有效缓解
连作障碍引起的土壤环境恶化，使土壤中微生物活
性增强［１０］、多样性增加［１１－１５］ ．土壤微生物代谢多样
性直接影响着土壤生态系统的变化．尹睿等［１４］研究
结果表明，与稻⁃麦轮作相比，设施蔬菜多年连作使
土壤中微生物群落结构、功能多样性明显下降．前人
关于轮作减缓连作效应的研究多集中于设施蔬菜及
棉花、大豆、烤烟等作物，目前关于克服高粱连作障
碍而进行科学合理轮作的研究未见报道．轮作葱类
能够改善连作土壤微生物的组成、抑制真菌和镰刀
菌的生长［１６－１７］，豆科作物也能减轻马铃薯、黄瓜连
作障碍［３］ ．为此，本文研究了高粱连作 ３ 年后分别轮
作葱、苜蓿对高粱生长、产量、土壤酶活性及根际土
壤微生物群落代谢活性的影响，以期明确高粱连作
障碍机理和探索解决高粱连作障碍的技术与策略．
１　 材料与方法
１􀆰 １　 试验设计
试验在山西省农业科学院东阳试验基地进行，
该区域历年平均降雨量为 ４５０ ｍｍ，土壤类型为碳酸
盐褐土，土壤质地为黏壤土．供试品种：晋杂 ３４ 号．
试验共设 ３ 个处理：连作 ５ 年高粱（ＣＫ），连作 ３ 年
高粱→苜蓿→高粱（Ｔ１），连作 ３ 年高粱→葱→高粱
（Ｔ２），小区面积 ７５ ｍ２（１５ ｍ ´５ ｍ），每个处理重复 ３
次．２０１１—２０１５年各处理管理施肥相同，连续 ５ 年施
肥水平均为 Ｎ ２２５ ｋｇ·ｈｍ－２、Ｐ ２Ｏ５ ６０ ｋｇ·ｈｍ
－２、
Ｋ２Ｏ ６０ ｋｇ·ｈｍ
－２，播前 １ ／ ２ 的氮肥、磷肥及钾肥作
为基肥施入，其余氮肥于拔节期追肥；２０１４ 年度苜
蓿、葱与高粱同时播种，高粱追肥同时给葱和苜蓿施
用等量氮肥，苜蓿在 ７ 月 ２０ 日压青后播种第 ２ 批，
并于 ９月 ２０日压青．
２０１５年 ５月 ２ 播种，１０ 月 ３ 日收获，分别于播
前、７月 １０日和 ８月 １８ 日分别灌溉 ４０ ｍｍ，生育期
降雨 ２３０ ｍｍ，收获时各小区单打单收．播前各处理
土壤养分含量见表 １．
１􀆰 ２　 植株采样方法及测定项目
１􀆰 ２􀆰 １地上部调查及采样方法 　 在高粱拔节期（７
月 １日）、穗花期（８ 月 １ 日）调查植株茎粗、株高和
叶面积，在每个小区定位调查 ５ 株具有代表性的植
株，并另选取 ３株代表性植株采集地上部带回实验
室烘干，测定生物量．
１􀆰 ２􀆰 ２根系分析及采样方法 　 高粱穗花期（８ 月 １
日）采集根系，每小区随机选取长势均匀并有代表
性的相邻 ３株植株，以中间植株为中间点，挖取长轴
沿行向 ５０ ｃｍ、短轴垂直于行向 ４０ ｃｍ、深 ４０ ｃｍ 土
体内的全部根系，用根系采集器采集 ８０ 个 １０ ｃｍ×
１０ ｃｍ×１０ ｃｍ小土块，并按编号放入自封袋后带回
实验室，按编号认真挑选出每个小土块内的全部根
系，用水小心冲洗干净并无重叠的置于装有 ３ ~４
ｍｍ净水的透明树脂塑料盘内，用 ＥＰＳＯＮ 扫描仪双
面光源扫描根系，图片用 ＷｉｎＲＨＩＺＯ 根系分析系统
分析根系各参数，根据根系直径分为<０．５ ｍｍ、０．５ ~
４ ｍｍ、＞４ ｍｍ 进行参数分析．扫描完后放入烘箱，
１０５ ℃杀青 ３０ ｍｉｎ，然后 ６５ ℃下烘干至恒量，测定
根系生物量．
表 １　 ２０１５年各处理播前土壤化学特征
Ｔａｂｌｅ １　 Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｂｅｆｏｒｅ ｓｏｗｉｎｇ ｉｎ ｅａｃｈ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｉｎ ２０１５ （ｍｅａｎ±ＳＥ）
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
ｐＨ 有机质
Ｏｒｇａｎｉｃ ｍａｔｔｅｒ
（ｇ·ｋｇ－１）
全氮
Ｔｏｔａｌ Ｎ
（ｇ·ｋｇ－１）
有效磷
Ｏｌｓｅｎ⁃Ｐ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
速效钾
Ａｖａｉｌａｂｌｅ Ｋ
（ｍｇ·ｋｇ－１）
ＣＫ ８．４０±０．０２ １４．１６±０．２４ ０．９８±０．０１ ８．１７±０．５８ ２５９．８２±１．３５
Ｔ１ ８．４１±０．０２ １６．１６±０．８６ １．００±０．０３ ８．４３±０．５５ ２５１．７１±７．５３
Ｔ２ ８．４０±０．０１ １４．１４±０．６１ ０．８４±０．０３ ６．５０±０．６０ ２０５．７３±８．８７
ＣＫ： 对照 Ｃｏｎｔｒｏｌ； Ｔ１： 轮作苜蓿 Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｆａｌｆａ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ；Ｔ２： 轮作葱 Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｃａｌｌｉｏｎ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
４８２２ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
１􀆰 ３　 土壤测定项目及采样方法
１􀆰 ３􀆰 １土壤样品的采集　 高粱穗花期（８ 月 １ 日）采
集土壤样品；用抖土根法［１８－１９］采集高粱根际土后，
立即置于冰盒内带回实验室，用灭菌镊子去除杂质
后，一部分立即置于－８０ ℃超低温冰箱保存，用于
ＢＩＯＬＯＧ测定，另一部分风干过 １ ｍｍ筛用于测定土
壤酶活性．
１􀆰 ３􀆰 ２土壤测定项目及方法　 土壤酶活性的测定参
照严昶升［２０］的方法；用 Ｂｉｏｌｏｇ⁃ＥＣＯ测定板测定土壤
微生物群落功能多样性［２１］ ．ＡＷＣＤ（ａｖｅｒａｇｅ ｗｅｌｌ ｃｏｌ⁃
ｏｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ）值计算公式如下：
ＡＷＣＤ ＝∑（Ｃ － Ｒ） ／ ３１
式中：Ｃ 为所测 ３１ 孔的吸光值；Ｒ 为对照空白孔的
吸光值．
Ｓｈａｎｎｏｎ多样性指数（Ｈ） ［１２］计算公式如下：
Ｈ ＝－∑Ｐ ｉ ｌｎＰ ｉ
Ｐ ｉ ＝ （Ｃ ｉ － Ｒ） ／∑（Ｃ ｉ － Ｒ）
式中：Ｐ ｉ 为有碳源的孔吸光值（Ｃ ｉ）与对照孔吸光值
（Ｒ）之差与整板总差的比值．
１􀆰 ４　 数据处理
田间试验数据计算和图表绘制采用 Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ
Ｅｘｃｅｌ ２０１０进行处理；采用 Ｍｉｎｉｔａｂ １５软件进行单因
子方差分析，Ｔｕｋｅｙ 法进行多重比较，图表中数据为
３个重复的平均数±标准误（ｍｅａｎ±ＳＥ）；采用 ＳＰＳＳ
１９．０进行主成分分析．
２　 结果与分析
２􀆰 １　 轮作对高粱生长的影响
２􀆰 １􀆰 １轮作对高粱地上部生长的影响 　 由图 １ 可
见，与 ＣＫ 相比，Ｔ１和 Ｔ２ 显著促进了高粱的生长．拔
节期 Ｔ１处理高粱茎粗、株高、叶面积和生物量分别
比 ＣＫ增加了 ３９．７％、２４．６％、５５．７％、６０．５％，差异均
达到显著水平 （ Ｐ ＜ ０． ０５）； Ｔ２ 分别增加 ３３． ２％、
２１．０％、４８．０％、５４．４％ ，差异显著（Ｐ＜０．０５）；穗花期
同样表现出 Ｔ１和 Ｔ２ 高粱生长好于 ＣＫ的趋势，就两
种轮作方式而言，Ｔ１高粱生长明显优于 Ｔ２，尤其在
穗花期干物质累积量明显高于 Ｔ２ 处理．
２􀆰 １􀆰 ２轮作对高粱根系生长的影响 　 Ｔ１和 Ｔ２ 提高
了 ０ ~４０ ｃｍ 土层中根系总长度、根表面积和根体积
（图 ２）；Ｔ１和 Ｔ２ 根系总长度是 ＣＫ的 １．４ 倍左右，根
表面积分别是 ＣＫ 的 １．６ 和 １．５ 倍，根体积分别是
ＣＫ的 ２．２和 １．６ 倍．从根系长度来看，ＣＫ 处理 ５０％
的根系分布在０ ～ １０ ｃｍ土层，而Ｔ１和Ｔ２根系在０ ～
图 １　 轮作对高粱地上部生长的影响
Ｆｉｇ．１　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ａｂｏｖｅ⁃ｇｒｏｕｎｄ ｐａｒｔ ｏｆ ｓｏｒｇｈｕｍ．
ＣＫ： 对照 Ｃｏｎｔｒｏｌ； Ｔ１： 轮作苜蓿 Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｆａｌｆａ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ； Ｔ２： 轮作葱 Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｃａｌｌｉｏｎ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｒｏｔａｔｉｏｎ． Ｉ： 拔节期 Ｊｏｉｎｔｉｎｇ ｐｅ⁃
ｒｉｏｄ； Ⅱ： 穗花期 Ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ． 同一生育期不同小写字母表示不同处理间差异显著（Ｐ＜０．０５） Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｍａｌｌ ｌｅｔｔｅｒｓ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｇｒｏｗｔｈ ｐｅｒｉｏｄ
ｍｅａｎ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ａｍｏｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ ａｔ ０．０５ ｌｅｖｅｌ． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
５８２２７期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 王劲松等： 不同作物轮作对连作高粱生长及其根际土壤环境的影响　 　 　 　 　 　
图 ２　 轮作对不同土层不同直径根系长度、根表面积和根体积的影响
Ｆｉｇ．２　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｌｅｎｇｔｈ， ｓｕｒｆａｃｅ ａｒｅａ ａｎｄ ｖｏｌｕｍｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｒｏｏｔｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒｓ．
Ｄ： 根系直径 Ｒｏｏｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ．
１０ ｃｍ土层的分布比例则分别为 ２８％和 ３５％；ＣＫ
的 ４９．４％根表面积分布在 ０ ~１０ ｃｍ土层，而 Ｔ１和 Ｔ２
的分布比例则分别为 ２９．８％和 ３６．８％；从根体积来
看，ＣＫ处理 ５６．４％的根系分布在 ０ ~１０ ｃｍ 土层，而
Ｔ１和 Ｔ２ 的分布比例则分别为 ４２．８％和 ５３．８％，这说
明连作高粱根系分布较浅，而轮作促进了根系在较
深土层的分布．
直径<０．５ ｍｍ的根系占高粱总根系长度的 ６５％
左右．通过分析不同处理对根分级的影响可以看出，
与 ＣＫ相比，Ｔ１和 Ｔ２ 的根系长度分别增加了 １１．９％、
２９．３％，表面积分别增加了 １７．１％、３１．１％，体积分别
增加了 ２１．３％、３１．４％．轮作对直径 ０．５ ～ ４ ｍｍ 和>４
ｍｍ根系同样有显著的促进作用．ＣＫ、Ｔ１和 Ｔ２ 直径
>４ ｍｍ根系长度占总根长比例分别为 ０．７％、１．６％和
０．７％，而>４ ｍｍ 根系表面积分别为总量的 ６． ４％、
１２．６％和 ７． ６％，根体积分别为 ２６． ０％、 ４３． ６％和
３１．６％（图 ２），这说明 ＣＫ 不仅影响了新根的生长，
也影响了粗根的发育．Ｔ１和 Ｔ２ 均可提高不同层次直
径 ０．５～ ４ ｍｍ 根系的干质量，尤其 Ｔ１最为明显，Ｔ２
次之（图 ３）．
２􀆰 １􀆰 ３轮作对高粱产量的影响 　 ＣＫ 和 Ｔ１处理出苗
较差，前者是由于连作的影响，后者是由于苜蓿压青
影响了高粱的出苗（表 ２），Ｔ２ 处理出苗最好，为此
Ｔ２ 处理单位面积收获穗数明显高于其他两个处理
（Ｐ＜０．０５）．与轮作处理比较，连作推迟 ４ ～ ５ ｄ 进入
穗花期，灌浆时间稍短，故明显降低了籽粒的千粒
重；尽管 ＣＫ和 Ｔ１收获穗数接近，但 Ｔ１的单穗粒重明
显高于 ＣＫ，最终 Ｔ１产量最高，其次为 Ｔ２，ＣＫ 最低，
ＣＫ产量为 Ｔ１的 ８５．８％，Ｔ２ 的 ９５％左右．通过分析产
量与各层次土壤根系干质量的相关性可以看出，产
量与不同深度根系干质量均呈正相关（表 ３），产量
与根系干质量除在０ ～ １０ ｃｍ范围内相关性没有达
图 ３　 轮作对不同土层根系干质量的影响
Ｆｉｇ．３　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｒｏｏｔ ｄｒｙ ｍａｓｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｏｉｌ ｌａ⁃
ｙｅｒｓ．
６８２２ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
表 ２　 轮作对高粱产量及产量构成的影响
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｏｒｇｈｕｍ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｃｏｍ⁃
ｐｏｎｅｎｔｓ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
穗数
Ｐａｎｉｃｌｅ
ｎｕｍｂｅｒ
（×１０４·ｈｍ－２）
千粒重
１０００⁃ｇｒａｉｎ
ｍａｓｓ
（ｇ）
穗粒重
Ｇｒａｉｎ ｍａｓｓ
ｐｅｒ ｐａｎｉｃｌｅ
（ｇ）
产量
Ｙｉｅｌｄ
（ｋｇ·ｈｍ－２）
ＣＫ １７．５ ±０．３ａ １９．４ ±０．６ａ ４３．３ ±１．５ａ ７１２４ ±２８２ａ
Ｔ１ １６．６ ±０．８ａ ２３．９ ±１．０ｂ ５１．２ ±４．２ｂ ８３００ ±２７０ｂ
Ｔ２ １９．８ ±０．３ｂ ２３．３ ±０．５ｂ ３７．５ ±１．０ａ ７４３６ ±２６１ａ
表 ３　 产量与不同土层根系干质量的相关系数
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｒｏｏｔ ｄｒｙ
ｍａｓｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒｓ
土层深度 Ｓｏｉｌ ｌａｙｅｒ （ｃｍ）
０～４０ ０～１０ １０～２０ ２０～３０ ３０～４０
产量
Ｙｉｅｌｄ
０．９９７∗ ０．９８５ １．０００∗ ０．９９９∗ ０．９９８∗
∗Ｐ＜０．０５； ∗∗ Ｐ＜０．０１． 下同 Ｔｈｅ ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ．
到显著水平外，在其余各深度均达到显著水平．
２􀆰 ２　 轮作方式对根际土壤微生物群落的影响
２􀆰 ２􀆰 １轮作对根际土壤微生物群落代谢活性的影响
　 土壤微生物群落代谢活性用平均颜色变化率
（ＡＷＣＤ）表示，反映微生物对单一碳源的利用能力．
由图 ４可知，随培养时间的延长，土壤微生物代谢活
性增加，穗花期 Ｔ１和 Ｔ２ 处理在整个培养过程中
ＡＷＣＤ值均显著高于 ＣＫ处理（Ｐ＜０．０５），这说明轮
作显著增加了根际土壤微生物代谢活性．
对穗花期根际土壤微生物培养 ９６ ｈ 对不同碳
源利用情况分析可以看出（表 ４），与 ＣＫ 相比，除对
聚合物类外，Ｔ１和 Ｔ２ 处理 ５类碳源的代谢都有显著
性差异，Ｔ１和 Ｔ２ 对氨基酸类物质的利用能力分别是
ＣＫ的 １．２和 １．５倍（Ｐ＜０．０５），对羧酸类物质的利用
能力分别是 ＣＫ的 １．４和 １．１倍（Ｐ＞０．０５），对胺类物
质的利用能力分别是 ＣＫ的 ２．８和 ２．５倍（Ｐ＜０．０５），
Ｔ２ 对糖类的利用能力是 ＣＫ 的 １．３ 倍（Ｐ＜０．０５），Ｔ１
对双亲化合物的利用能力为 ＣＫ的 １．４ 倍．各处理对
聚合物类碳源的利用能力相当；经计算，ＣＫ、Ｔ１和 Ｔ２
的 Ｓｈａｎｎｏｎ多样性指数分别为 ２．９、３．５、３．３，可见，轮
作提高了根际土壤微生物群落的功能多样性．
２􀆰 ２􀆰 ２ 根际土壤微生物群落功能主成分分析（ＰＣＡ）
图 ４　 轮作对根际土壤微生物群落 ＡＷＣＤ值的影响
Ｆｉｇ．４ 　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｏｎ ＡＷＣＤ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ
ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ．
由图 ５可见，在第 １ 主成分轴上，ＣＫ、Ｔ１得分较低，
而 Ｔ２ 得分较高；在第 ２主成分轴上，ＣＫ位于负轴方
向，Ｔ１位于正轴方向，而 Ｔ２ 分布在原点附近，这说明
不同轮作与连作处理对土壤微生物碳源的利用能力
出现了差异，Ｔ１和 Ｔ２ 也有明显的分异．
　 　 表 ５表明，与第 １ 主成分分析数据呈显著正相
关的碳源氨基酸类有 ４种，分别为 Ｌ⁃精氨酸、Ｌ⁃天冬
酰胺酸、Ｌ⁃苯基丙氨酸、Ｌ⁃苏氨酸；羧酸类有 ２ 种，分
别为 Ｄ⁃氨基葡萄糖酸、Ｄ⁃半乳糖醛酸；胺类 １ 种，为
腐胺；糖类 ２种，分别为 ａ⁃Ｄ⁃乳糖、Ｉ⁃赤藻糖醇；聚合
物类 ２种，分别为吐温 ８０、ａ⁃环状糊精；双亲化合物
类 １种，为 Ｄ， Ｌ⁃ａ⁃甘油；Ｔ２ 对上述碳源的利用能力
显著高于 Ｔ１与 ＣＫ 处理．与第 １ 主成分得分系数呈
显著负相关的碳源有双亲化合物 １ 种，为葡萄糖⁃１⁃
磷酸盐，即 Ｔ２ 对该种碳源的代谢能力显著低于 Ｔ１
与 ＣＫ处理．与第 ２主成分得分系数呈显著正相关的
碳源有糖类 ２ 种，分别为 ß⁃甲基 Ｄ⁃葡萄糖苷、Ｄ⁃甘
露醇；羧酸类 ２种，分别为 Ｄ⁃半乳糖酸 γ 内酯、４⁃羟
基苯甲酸；胺类 １种，为苯乙基胺；聚合物类 １种，为
吐温 ４０；双亲化合物 １种，为丙酮酸甲酯；对这些碳
源的利用能力依次表现为：Ｔ１＞Ｔ２＞ＣＫ，差异显著．与
第 ２主成分呈显著负相关的碳源有 Ｄ⁃纤维二糖、Ｄ⁃
苹果酸、Ｎ⁃乙酰基⁃Ｄ⁃葡萄胺，即 ＣＫ 对这两种碳源
的代谢能力高于Ｔ１和Ｔ２ ．综上所述，导致第１主成
表 ４　 轮作对根际土壤微生物利用分类碳源能力的影响
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｃａｒｂｏｎ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｂｙ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｅ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
氨基酸类
Ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ
羧酸类
Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄｓ
胺类
Ａｍｉｎｅｓ
糖类
Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ
聚合物
Ｐｏｌｙｍｅｒｓ
双亲化合物
Ａｍｐｈｉｐｈｉｌｅｓ
ＣＫ １．０９±０．０４ａ ０．７８±０．０２ａ ０．３０±０．０３ａ １．７０±０．０４ａ ０．８４±０．０７ａ １．０９±０．０６ａ
Ｔ１ １．３１±０．０３ｂ １．１０±０．０２ｂ ０．８３±０．０５ｂ １．５１±０．０２ａ ０．８５±０．０２ａ １．５０±０．０１ｂ
Ｔ２ １．６３±０．０５ｃ ０．９１±０．０４ａ ０．７６±０．０７ｂ ２．１６±０．０５ｂ １．０４±０．０６ａ １．２５±０．０３ａ
７８２２７期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 王劲松等： 不同作物轮作对连作高粱生长及其根际土壤环境的影响　 　 　 　 　 　
图 ５　 根际土壤微生物功能多样性的主成分分析
Ｆｉｇ．５　 Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏ⁃
ｂｉａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ．
表 ５　 土壤中与 ＰＣ１和 ＰＣ２显著相关的碳源
Ｔａｂｌｅ ５　 Ｍａｉｎ ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅｓ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ
ＰＣ１ ａｎｄ ＰＣ２
碳源种类
Ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅ
ｔｙｐｅ
底物
Ｃａｒｂｏｎ ｓｏｕｒｃｅ
ＰＣ１ ＰＣ２
氨基酸类 Ｌ⁃精氨酸 ０．８７１∗∗ ０．３６９
Ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ Ｌ⁃天冬酰胺酸 ０．６６７∗ ０．５０８
Ｌ⁃苯基丙氨酸 ０．９３２∗∗ ０．３２２
Ｌ⁃苏氨酸 ０．８１７∗∗ ０．３７２
羧酸类 Ｄ⁃氨基葡萄糖酸 ０．７５５∗ ０．５９４
Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄｓ Ｄ⁃半乳糖酸 γ内酯 －０．３０１ ０．９３０∗∗
Ｄ⁃半乳糖醛酸 ０．８６７∗∗ －０．２９５
４⁃羟基苯甲酸 －０．３１６ ０．９２６∗∗
Ｄ⁃苹果酸 －０．４４２ －０．８０３∗∗
胺类 苯乙基胺 －０．４８２ ０．８５３∗∗
Ａｍｉｎｅ 腐胺 ０．８７２∗∗ ０．２５３
糖类 Ｄ⁃纤维二糖 ０．６４６ －０．７３７∗
Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ ａ⁃Ｄ⁃乳糖 ０．９３９∗∗ ０．１１９
ß⁃甲基 Ｄ⁃葡萄糖苷 ０．５４２ ０．７５９∗
Ｉ⁃赤藻糖醇 ０．９５４∗∗ －０．０６６
Ｄ⁃甘露醇 ０．２７９ ０．９０４∗∗
Ｎ⁃乙酰基⁃Ｄ⁃葡萄胺 ０．４４９ －０．８７１∗∗
聚合物 吐温 ４０ －０．１７２ ０．７０９∗
Ｐｏｌｙｍｅｒｓ 吐温 ８０ ０．８４５∗∗ －０．２７９
ａ⁃环状糊精 ０．８５９∗∗ －０．３５
双亲化合物 丙酮酸甲酯 ０．４０５ ０．８５６∗∗
Ａｍｐｈｉｐｈｉｌｅｓ 葡萄糖⁃１⁃磷酸盐 －０．８４０∗∗ ０．４２８
Ｄ，Ｌ⁃ａ⁃甘油 ０．７１１∗ ０．１７３
分发生分异的是以氨基酸为主的多种碳源的综合作
用结果，第 ２主成分轴上的分异主要是因为糖类及
羧酸类的碳源利用分异导致，这说明连作和轮作处
理显著影响了高粱根际土壤微生物对上述碳源的利
用能力，表明根际土壤环境的微生物类别有所差异．
２􀆰 ３　 轮作对土壤酶活性的影响
表 ６ 表明，连作和轮作处理对高粱土壤酶活性
的影响不同，与ＣＫ比较，Ｔ１提高了土壤蔗糖酶活性
表 ６　 轮作对土壤酶活性的影响
Ｔａｂｌｅ ６　 Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ （ｍＬ·
ｇ－１）
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
过氧化氢酶
Ｃａｔａｌａｓｅ
蔗糖酶
Ｓｕｃｒａｓｅ
脲酶
Ｕｒｅａｓｅ
磷酸酶
Ｐｈｏｓｐｈａｔａｓｅ
ＣＫ ２．４５±０．０１ａ ２４．３６±０．９９ａ ３．０６±０．１２ａｂ １．０６±０．０４ａ
Ｔ１ ２．４７±０．００ａ ３１．００±３．７５ｂ ３．３６±０．０３ｂ １．０８±０．０６ａ
Ｔ２ ２．４２±０．００ｂ ３４．３０±０．９４ｂ ２．５６±０．３６ａ １．１４±０．１４ａ
和脲酶活性，Ｔ２ 提高了土壤蔗糖酶活性但降低了脲
酶活性，Ｔ１和 Ｔ２ 对土壤过氧化氢酶活性和磷酸酶活
性没有显著影响（Ｐ＞０．０５）．
３　 讨　 　 论
多种作物都表现出连作障碍，对农业生产造成
很大的影响．轮作是一种缓解连作障碍的有效措
施［５，７，１８－１９，２２］，其能促进作物生长、增加产量［６－９］，通
过合理轮作协调作物与土壤的关系，从而实现作物
高产及农田生态环境的改善，维持农业的可持续生
产．已有报道，连作黄瓜轮作葱能够改善土壤微生物
组成，提高土壤中细菌和放线菌数量［１６］；轮作苜蓿
能够改善作物根系生理生化特征，降低苹果连作障
碍［１７］，因此本文采用苜蓿、葱轮作方式探究其对高
粱连作障碍的缓解效应．
根系是植物吸收水分和养分的主要部位，其生
长状态与获取土壤中矿质养分和水分能力有关，扩
大作物根系延伸范围能够增强根系综合活力［２３］ ．本
研究结果显示，Ｔ１和 Ｔ２ 根系的总干质量、根长、根表
面积、根体积显著高于 ＣＫ；从根长来看，ＣＫ 根系主
要分布在 ０ ~１０ ｃｍ 较浅层，而 Ｔ１和 Ｔ２ 促进了根系
向下分布，尤其 Ｔ１在 ３０ ~４０ ｃｍ 土层仍有大量的根
系分布，这势必会扩大根系吸取养分和水分的空间．
不同直径的根系对植物的作用不同，对养分和水分
吸收较活跃的是直径＜０．０５ ｍｍ 的根系［２３］，而直径
>４ ｍｍ的根系主要承担支撑、运输和贮藏的功能［２４］ ．
本文根系分级参数研究表明，轮作对不同直径分级
的根系生长均有促进作用，Ｔ１显著提高了各层根系
生物量、地上部生长及产量．植株地上部生长和产量
均与根系形态有关，根系总干质量与高粱产量呈显
著正相关（ ｒ＝ ０．９９７∗），以前的研究同样发现水稻根
干质量与产量呈显著正相关［２５］，深层根系的生长更
能促进产量的提高［２６］ ．可见，轮作促进了根系生长，
进而增强了对土壤水分和养分的吸收，根系生长尤
其是深层根系的生长可能是导致产量升高的一个重
要原因，培育深层根系的生长是保证高产的一个重
８８２２ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
要措施．
轮作促进作物生长并提高产量．结合基础土壤
养分（表 １）可以看出，高粱连作障碍并非是由于土
壤养分（至少是大量养分）失衡和缺乏造成的，这可
能与轮作后改善了土壤中生物学性质有关，为此本
文从土壤微生物及土壤酶活性方面探究轮作对高粱
连作障碍的缓解机理． ＢＩＯＬＯＧ⁃ＥＣＯ 板通过检测土
壤微生物对微平板上 ３１ 种不同单一碳源的利用能
力，探究土壤微生物群落代谢活性及代谢多样性的
变化，ＡＷＣＤ值反映了土壤微生物利用碳源能力的
大小，其值越高表示土壤微生物群落代谢活性越
高［２７］，通常根际土壤微生物对 ６ 大类碳源的利用能
力越高，ＡＷＣＤ值越高，土传病害越轻［２８］ ．岳冰冰［２９］
研究发现，多种轮作方式中大豆⁃烟草轮作的 ＡＷＣＤ
值明显高于烤烟连作处理，增加了烟草茬土壤微生
物的碳源利用能力；陈义群等［３０］研究表明，水稻与
草莓⁃轮作后土壤 ＡＷＣＤ 值及功能多样性均显著高
于草莓连作处理；本研究中在穗花期，与 ＣＫ 相比，
Ｔ１和 Ｔ２ 均显著提高了高粱根际土壤微生物群落的
ＡＷＣＤ值及 Ｓｈａｎｎｏｎ 多样性指数（Ｈ），这说明轮作
苜蓿、葱后土壤微生物的代谢活性及功能多样性均
升高．各处理除对聚合物类碳源的代谢活性没有影
响外，轮作对其他五大类的碳源利用能力高于连作，
通过对 ３１ 个碳源利用相关的主成分 １ 和主成分 ２
的分析（图 ５）表明，尽管轮作均提高了土壤微生物
群落的代谢活性，但轮作葱增加了对以氨基酸为主
的多种碳源的综合利用能力，轮作苜蓿增加了对糖
类和羧酸类等碳源的代谢能力，所以两种轮作作物
调控根际土壤微生物群落的机理各有不同．这可能
是由于不同轮作作物根系分泌物不同，从而影响了
土壤微生物群落［３１］，而连作土壤中根系分泌物相对
单一，导致土壤中微生物的代谢结构单一，微生物功
能多样性降低，这表明轮作能够优化根际土壤环境，
有利于多种微生物的生长代谢．
土壤酶活性是反映土壤生物化学过程的重要指
标［３２］，有研究表明土壤微生物多样性与土壤酶活性
有关［３３］，也有研究表明土壤微生物总生物量与土壤
酶活性有关［３４］，本研究中轮作苜蓿的高粱根际土壤
蔗糖酶和脲酶活性较高，但轮作葱提高了蔗糖酶活
性（表 ６），在设施蔬菜生产中也发现轮作能够提高
土壤蔗糖酶、脲酶及相关酶活性［３５－３６］ ．可见，轮作能
够改善土壤微生物群落而调节土壤酶活性．
综上，轮作苜蓿明显促进了高粱地上部及根系
生长，显著促进了深层根系的生长，最终提高产量；
根际土壤微生物的代谢活性增强，功能多样性提高，
使得土壤微生物群落的稳定性状况良好．因此，轮作
苜蓿能够缓解高粱连作障碍，但轮作苜蓿缓解高粱
连作障碍的作用机理有待于借助分子生物学的方法
进一步研究．
致谢　 感谢山西省农业科学院农业环境与资源研究所郜春
花老师在 Ｂｉｏｌｏｇ⁃ＥＣＯ测定方面给予的帮助！ 感谢美国西弗
吉尼亚大学 Ｄａｖｉｓ学院土壤科学系 Ｌ． ＭｃＤｏｎａｌｄ教授对英文
摘要的修改．
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ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｉｎ ｏａｓｉｓ ｆａｒｍｌａｎｄ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ
（应用生态学报）， ２０１５， ２６（２）： ４９０－４９６ （ ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［１３］　 Ｃａｉ Ｙ （蔡 　 艳）， Ｈａｏ Ｍ⁃Ｄ （郝明德）， Ｚｈａｎｇ Ｌ⁃Ｑ
（张丽琼）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ｏｎ ｍｉｃｒｏｂｉ⁃
ａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎ ｂｌａｃｋ ｌｏｅｓｓｉａｌ ｓｏｉｌ ｔｅｓｔｅｄ ｂｙ ４５４ ｓｅｑｕｅｎ⁃
ｃｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ． Ａｃｔａ Ａｇｒｏｎｏｍｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ （作物学报），
２０１５， ４１（２）： ３３９－３４６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１４］　 Ｙｉｎ Ｒ （尹 　 睿）， Ｚｈａｎｇ Ｈ⁃Ｙ （张华勇）， Ｈｕａｎｇ Ｊ⁃Ｆ
（黄锦法）， ｅｔ ａｌ． Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒ⁃
ｔｉｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｏｉｌｓ ｏｆ ｒｉｃｅ⁃ｗｈｅａｔ ｒｏｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ
ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ． Ｐｌａｎｔ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ （植物
营养与肥料学报）， ２００４， １０（１）： ５７－ ６２ （ ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［１５］　 Ｊｉａ Ｚ⁃Ｈ （贾志红）， Ｙｉ Ｊ⁃Ｈ （易建华）， Ｓｕ Ｙ⁃Ｒ （苏以
荣）， ｅｔ ａｌ． Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｂａｃｔｅｒｉａ ｃｏｍｍｕ⁃
ｎｉｔｉｅｓ ｉｎ ｒｏｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｆｌｕｅ⁃ｃｕｒｅｄ ｔｏｂａｃｃｏ ｃｒｏｐ⁃
ｐｉｎｇ． Ｅｃｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ （生态环境学
报）， ２０１０， １９（７）： １５７８－１５８５ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１６］　 Ｗｕ Ｙ⁃Ｆ （吴艳飞）， Ｇａｏ Ｌ⁃Ｈ （高丽红）， Ｌｉ Ｈ⁃Ｌ （李
红岭）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｅｓｔｉｖａｌ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｐａｔ⁃
ｔｅｒｎｓ ｏｎ ｙｉｅｌｄ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｉｎ ｃｕｃｕｍｂｅｒ． Ｓｃｉｅｎ⁃
ｔｉａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａ Ｓｉｎｉｃａ （中国农业科学）， ２００６， ３９
（１２）： ２５５１－２５５６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１７］　 Ｌｖ Ｙ （吕　 毅）， Ｓｏｎｇ Ｆ⁃Ｈ （宋富海）， Ｌｉ Ｙ⁃Ｙ （李园
园）， ｅｔ ａｌ． Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｒｏｐｓ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｏｎ
ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
ｏｆ Ｍａｌｕｓ ｈｕｐｅｈｅｎｓｉｓ Ｒｅｌｄ． ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ． Ｓｃｉｅｎｔｉａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａ
Ｓｉｎｉｃａ （中国农业科学）， ２０１４， ４７（１４）： ２８３０－２８３９
（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１８］ 　 Ｈｕａ Ｊ⁃Ｌ （华菊玲）， Ｌｉｕ Ｇ⁃Ｒ （刘光荣）， Ｈｕａｎｇ Ｊ⁃Ｓ
（黄劲松）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｆ ｓｅｓａ⁃
ｍｅ ｏｎ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｉｃ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ． Ａｃｔａ Ｅｃｏｌｏｇｉ⁃
ｃａ Ｓｉｎｉｃａ （生态学报）， ２０１２， ３２（９）： ２９３６－２９４２ （ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１９］　 Ｗｕ Ｆ⁃Ｚ （吴凤芝）， Ｗａｎｇ Ｓ （王　 澍）， Ｙａｎｇ Ｙ （杨
阳）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｎ ｂａｃ⁃
ｔｅｒｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ｉｎ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｏｆ ｃｕｃｕｍｂｅｒ． Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报），
２００８， １９（１２）： ２７１７－２７２２ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２０］　 Ｙａｎ Ｃ⁃Ｓ （严昶升）． Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｆｅｒｔｉｉｔｙ． Ｂｅｉ⁃
ｊｉｎｇ： Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｐｒｅｓｓ， １９８８ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２１］　 Ｙｕｅ Ｂ⁃Ｂ （岳冰冰）， Ｌｉ Ｘ （李　 鑫）， Ｚｈａｎｇ Ｈ⁃Ｈ （张
会慧）， ｅｔ ａｌ． Ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｕｎｄｅｒ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｔｏｂａｃｃｏ ｃｒｏｐｐｉｎｇ． Ｓｏｉｌｓ （土
壤）， ２０１３， ４５（１）：１１６－１１９ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２２］ 　 Ｓａｌｇａｄｏ Ｅ， Ｃａｕｔｉｎ Ｒ． Ａｖｏｃａｄｏ ｒｏｏｔ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ｆｉｎｅ
ａｎｄ ｃｏａｒｓｅ⁃ｔｅｘｔｕｒｅｄ ｓｏｉｌｓ ｕｎｄｅｒ ｄｒｉｐ ａｎｄ ｍｉｃｒｏｓｐｒｉｎｋｌｅｒ
ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ． Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｗａｔｅｒ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， ２００８， ９５：
８１７－８２４
［２３］　 Ｄｉｎｇ Ｈ （丁 　 红）， Ｚｈａｎｇ Ｚ⁃Ｍ （张智猛）， Ｄａｉ Ｌ⁃Ｘ
（戴良香）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ
ｏｎ ｐｅａｎｕｔ ｒｏｏｔ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｙｉｅｌｄ． Ｓｃｉｅｎｔｉａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａ
Ｓｉｎｉｃａ （中国农业科学）， ２０１５， ４８（５）： ８７２－８８１ （ ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２４］　 Ｂｏｎｓｅｒ ＡＭ， Ｌｙｎｃｈ Ｊ， Ｓｎａｐｐ Ｓ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ｄｅ⁃
ｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｇｌｅ ｏｆ ｂａｓａｌ ｒｏｏｔｓ ｉｎ Ｐｈａｓｅｏｌｕｓ ｖｕｌ⁃
ｇａｒｉｓ． Ｎｅｗ Ｐｈｙｔｏｌｏｇｉｓｔ， １９９６， １３２： ２８１－２８８
［２５］　 Ｃａｉ Ｋ⁃Ｚ （蔡昆争）， Ｌｕｏ Ｓ⁃Ｍ （骆世明）， Ｄｕａｎ Ｓ⁃Ｓ
（段舜山）， ｅｔ ａｌ． Ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｐａｔｉａｌ ｄｉｓ⁃
ｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｒｉｃｅ ｒｏｏｔ ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｙｉｅｌｄ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｕｔｈ
Ｃｈｉｎａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （华南农业大学学报），
２００３， ２４（３）： １－４ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２６］　 Ｌｉｎｇ Ｑ⁃Ｈ （凌启鸿）， Ｌｉｎｇ Ｌ （凌　 励）． Ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ
ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ｏｆ ｒｏｏｔｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｎｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｒｅ⁃
ｌａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｎ ｒｉｃｅ ｐｌａｎｔｓ． Ｓｃｉｅｎｔｉａ Ａｇｒｉ⁃
ｃｕｌｔｕｒａ Ｓｉｎｉｃａ （中国农业科学）， １９８４， １７（５）： ３－１１
（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２７］　 Ｚａｂｉｎｓｋｉ ＣＡ， Ｇａｎｎｏｎ ＪＥ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｒｅｃｒｅａｔｉｏｎａｌ ｉｍｐａｃｔｓ
ｏｎ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ． Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍａｎａｇｅ⁃
ｍｅｎｔ， １９９７， ２１： ２３３－２３８
［２８］　 Ｌｉ Ｓ⁃Ｈ （李胜华）， Ｇｕ Ｌ⁃Ｐ （谷丽萍）， Ｌｉｕ Ｋ⁃Ｘ （刘可
星）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｒｇａｎｉｃ
ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｓｏｉｌｂｏｒｎｅ ｄｉｓｅａｓｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ
ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ． Ｐｌａｎｔ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ａｎｄ
Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ （植物营养与肥料学报）， ２００９， １５
（４）： ９６５－９６９ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［２９］　 Ｙｕｅ Ｂ⁃Ｂ （岳冰冰）． Ｔｈｅ Ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ Ｓｏｉｌ Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ Ｄｉ⁃
ｖｅｒｓｉｔｙ ｉｓ Ｃｈａｎｇｅｄ ｂｙ Ｆｌｕｅ⁃ｃｕｒｅｄ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ
Ｃｒｏｐｐｉｎｇ． ＰｈＤ Ｔｈｅｓｉｓ． Ｈａｒｂｉｎ： Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉ⁃
ｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１２ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３０］　 Ｃｈｅｎ Ｙ⁃Ｑ （陈义群）， Ｄｏｎｇ Ｙ⁃Ｈ （董元华）， Ｗａｎｇ Ｈ
（王　 辉）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｍａｎ⁃
ａｇｅｍｅｎｔｓ ｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
ｕｎｄｅｒ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｅｄ ｓｔｒａｗｂｅｒｒｙ （Ｆｒａｇａｒｉａ ａｎａｎａｓ⁃
ｓａ Ｄｕｃｈｅｓｎｅ．） ． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
（安徽农业科学）， ２０１１， ３９（２５）： １５２８９－１５２９４ （ ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３１］　 Ｗａｎｇ Ｗ⁃Ｐ （王文鹏）， Ｍａｏ Ｚ⁃Ｒ （毛如志）， Ｃｈｅｎ Ｊ⁃Ｂ
（陈建斌）， ｅｔ ａｌ． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｓｏｉｌ
ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｐａｔ⁃
ｔｅｒｎｓ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ｓｔａｇｅｓ ｏｆ ｍａｉｚｅ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ Ｅｃｏ⁃Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ （中国生态农业学报）， ２０１５， ２３
（１０）： １２９３－１３０１ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３２］　 Ｌｉｕ Ｓ⁃Ｈ （刘素慧）， Ｌｉｕ Ｓ⁃Ｑ （刘世琦）， Ｚｈａｎｇ Ｚ⁃Ｋ
（张自坤）， ｅｔ ａｌ． Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｇａｒｌｉｃ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐ⁃
ｐｉｎｇ ｏｎ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ａｎｄ ｅｎｚｙｍｅ ａｃ⁃
ｔｉｖｉｔｉｅｓ． Ｓｃｉｅｎｔｉａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａ Ｓｉｎｉｃａ （中国农业科学），
２０１０， ４３（５）： １０００－１００６ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３３］　 Ｌｉ Ｈ （李 　 华）， Ｈｅ Ｈ⁃Ｊ （贺洪军）， Ｌｉ Ｔ⁃Ｆ （李腾
０９２２ 应　 用　 生　 态　 学　 报　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 ２７卷
飞）， ｅｔ ａｌ． Ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎ
ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｏｆ ｃｕｃｕｍｂｅｒ ｕｎｄｅｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ ｄｒｉｐ
ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ
（应用生态学报）， ２０１４， ２５（８）： ２３４９－２３５４ （ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［３４］　 Ｇｕ Ｙ （谷　 岩）， Ｑｉｕ Ｑ （邱　 强）， Ｗａｎｇ Ｚ⁃Ｍ （王振
民）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｏｙｂｅａｎ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｏｎ
ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ａｎｄ ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅｓ ｉｎ ｓｏｙｂｅａｎ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ． Ｓｃｉ⁃
ｅｎｔｉａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａ Ｓｉｎｉｃａ （中国农业科学）， ２０１２， ４５
（１９）： ３９５５－３９６４ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［３５］　 Ｗｕ Ｆ⁃Ｚ （吴凤芝）， Ｍｅｎｇ Ｌ⁃Ｊ （孟立君）， Ｗａｎｇ Ｘ⁃Ｚ
（王学政）， ｅｔ ａｌ． Ｓｏｉｌ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｎ ｖｅｇｅｔａｂｌｅ ｒｏ⁃
ｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｕｎｄｅｒ ｓｈｅｄ ｐｒｏ⁃
ｔｅｃｔｉｏｎ． Ｐｌａｎｔ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ ａｎｄ Ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ （植物营
养与肥料学报）， ２００６， １２（４）： ５５４ － ５５６ （ ｉｎ Ｃｈｉ⁃
ｎｅｓｅ）
［３６］　 Ｙａｎｇ Ｆ⁃Ｊ （杨凤娟）， Ｗｕ Ｈ⁃Ｔ （吴焕涛）， Ｗｅｉ Ｍ （魏
珉）， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｆａｌｌｏｗｉｎｇ ｏｎ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ⁃
ｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓ ｅｎｚｙｍｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｉｎ ａ ｓｏｌａｒ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ
ｓｏｉｌ ｕｎｄｅｒ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｕｃｕｍｂｅｒ ｃｒｏｐｐｉｎｇ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒ⁃
ｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ （应用生态学报）， ２００９， ２０
（１２）： ２９８３－２９８８ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
作者简介　 王劲松，女，１９６９ 年生，硕士，助理研究员． 主要
从事植物营养与养分资源研究． Ｅ⁃ｍａｉｌ： ｊｉｎｓｏｎｇ＿ｗａｎｇ＠ １２６．
ｃｏｍ
责任编辑　 张凤丽
王劲松， 樊芳芳， 郭珺， 等． 不同作物轮作对连作高粱生长及其根际土壤环境的影响． 应用生态学报， ２０１６， ２７（７）： ２２８３－
２２９１
Ｗａｎｇ Ｊ⁃Ｓ， Ｆａｎ Ｆ⁃Ｆ， Ｇｕｏ Ｊ， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｒｏｐ ｒｏｔａｔｉｏｎｓ ｏｎ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｒｏｐｐｉｎｇ ｓｏｒｇｈｕｍ ａｎｄ ｉｔｓ ｒｈｉｚｏｐｈｅｒｅ ｓｏｉｌ
ｍｉｃｒｏ⁃ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｅｃｏｌｏｇｙ， ２０１６， ２７（７）： ２２８３－２２９１ （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
１９２２７期　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 王劲松等： 不同作物轮作对连作高粱生长及其根际土壤环境的影响