近日，南京农业大学土壤生态学团队在Field Crops Research上发表题为“Common vetch intercropping with reduced irrigation ensures potato production by optimizing microbial interactions”的研究论文，报道了在内蒙古地区间作豆科绿肥对马铃薯产量、品质和土壤微生物区系的影响，并从原生生物与真菌互作的角度揭示马铃薯-箭筈豌豆间作模式稳产培肥的微生物学机制。该研究结果可为内蒙古地区构建高效、节水、可持续的马铃薯生产模式提供理论支持。

内蒙古地区水资源短缺、水分利用率不高，以及氮肥过量施用导致肥料增产效益差、利用率低和潜在环境污染风险高等问题，严重限制当地马铃薯产业的可持续化发展。箭筈豌豆作为一种豆科绿肥，耐寒、耐碱、耐旱能力强，适合种植在干旱缺水的内蒙古地区。其在生长过程中能够截留雨水，阻止水分从土壤表层蒸发，植株含水量高达80%-85%，翻压还田既能补充土壤养分，又能一定程度增加土壤含水量，因此，充分挖掘该地区箭筈豌豆应用潜力对于支撑当地马铃薯产业发展具有重要意义。

本研究通过内蒙古武川综合试验站的田间定位试验，设置4个不同处理，包括（1）常规灌溉下马铃薯单作（MC）；（2）减水灌溉下马铃薯单作（MR）；（3） 常规灌溉下马铃薯-箭筈豌豆间作（IC）；（4）减水灌溉下马铃薯-箭筈豌豆间作（IR），比较不同灌水量调控下的马铃薯-箭筈豌豆间作体系，相比传统马铃薯单作体系，对马铃薯块茎产量品质、土壤性质和土壤微生物群落的影响。

结果表明，减水灌溉下马铃薯-箭筈豌豆间作模式可以保证马铃薯产量，提高马铃薯品质，并且提升土壤质量。与马铃薯单作相比，间作箭筈豌豆提高了土壤速效养分含量，促进土壤微生物的生长，改变了真菌和原生生物的群落结构。此外，箭筈豌豆翻压抑制了链格孢属（马铃薯致病菌）的丰度，提高了土壤中的杆菌属、马赛菌属和毛壳菌属（生防菌与有益菌）的丰度，提升了土壤微生物共现网络的复杂度。土壤DOC、NH₄⁺-N、NO₃^--N、AP和MBC与马铃薯产量和品质呈显著正相关，土壤微生物共现网络中的正连接数、网络密度和原生动物与真菌的连接数与马铃薯块茎产量和品质呈显著正相关。间作改善了微生物间的正相关（合作）关系，增强了土壤微生物网络的抵抗力，推动土壤微生物区系朝着更加健康的方向发展（图1）。

图1 灌水量和种植模式对马铃薯生产、土壤肥力和土壤微生物群落的影响

南京农业大学土壤生态实验室博士研究生车婷为第一作者，徐莉教授、焦加国研究员和内蒙古自治区农牧业科学院的赵沛义研究员为通讯作者；张馨月、何明月和汪霏等作为研究骨干，胡锋教授与内蒙古自治区农牧业科学院的任永峰研究员参与指导。本研究得到国家重点研发项目（2023YFD1500902-5）、现代农业产业技术体系建设专项资金资助（CARS-22-G10）、海南省科技计划三亚崖州湾科技城自然科学基金联合项目（No: 2021JJLH0093）和国家自然科学基金（No. 41977123）的资助。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.fcr.2024.109267    

编辑：车 婷

校正：吴 迪

审核：徐 莉