导读
本文将生态学上植物-土壤反馈理论和方法引入到农田间套作研究体系，发现间套作体系物种负反馈效应是增产的先决条件，且微生物遗留效应对增产的效应贡献可达50%。
来源：间套作与现代农业公号（年1月5日）
文章信息
英文题名：Soilmicrobiallegacydrivescropdiversityadvantage:linkingecologicalplant-soilfeedbackwithagriculturalintercropping
中文题目：土壤微生物遗留驱动作物多样性优势：将生态植物-土壤反馈与农业间作联系起来
期刊名称：JournalofAppliedEcology（年影响因子5.84）
发表年份：年
第一作者：王光州、贝水宽
通讯作者：JamesD.Beverjbever
ku.edu张俊伶教授junlingz
cau.edu.cn第一单位：中国农业大学资源与环境学院
农田生态系统，土壤微生物是否以及如何驱动作物多样性增产，其作用机制仍不清楚。本文将生态学上植物-土壤反馈理论和方法引入到农田间套作研究体系，发现间套作体系物种负反馈效应是增产的先决条件，且微生物遗留效应对增产的效应贡献可达50%。
Highlights
1.在小麦/蚕豆和玉米/蚕豆体系，土壤微生物驱动了间作体系增产，且增产效应的28%-51%来源于土壤微生物的遗留效应。
2.小麦/蚕豆和玉米/蚕豆呈现负反馈效应，即作物在自身土壤较其他土壤上的生长要差，其中蚕豆的负反馈效应更加显著，进一步的分析表明蚕豆在单作土壤（同质性）中积累了更多潜在病原菌（Fusarium，镰刀菌属），而在其他作物的异质性土壤中病原菌的相对丰度降低，且病原菌相对丰度越低，蚕豆生长越好。
3.在未来农业种植体系设计中，需要考虑不同作物组合，尤其是禾本科/豆科组合与土壤微生物间的互作关系，发挥土壤微生物学潜力，减少病原菌负反馈而提高有益菌正反馈作用。
研究背景
间套作是未来农业绿色可持续发展的一项重要举措，具有增产、增效、环境代价小、病虫草害率低等多重优点。以往对间套作体系增产机制的解释多集中在非生物因素方面，如种间对资源的互补利用和种间互惠等。近年来研究发现生物因素，尤其是土壤微生物在植物的营养、生长和健康方面起到重要作用。植物可与病原菌、有益菌、腐生菌等多种微生物类群结合，且植物对与其结合的微生物群落的选择和改变，会反过来促进或抑制同种或共生植物的生长，形成植物土壤反馈效应（PSF）。PSF自然生态系统植物共存、多样性形成和多样性体系增产方面已得到广泛的应用。在间套作体系，相关研究已发现间作可以改变土壤微生物群落。探究土壤微生物对作物生长的反馈作用，有助于揭示土壤微生物调节种间互作和驱动间套作体系增产中的作用机制。
试验方案
本研究利用甘肃武威间套作长期定位试验（始于年），该试验包括小麦、玉米、蚕豆单作、轮作、间作连作和间作轮作等13种不同的种植模式。试验一采集田间0-20cm土壤，一部分用于细菌、真菌等微生物测序分析，另一部分作为菌剂在温室进行PSF试验（图1a），土壤菌剂的接种量为10%，即有90%理化性质一致的灭菌土壤作为背景土，种植上述三种作物的单作和间作，重点