不同茬口对娃娃菜根际土壤养分和真菌群落的影响

陈 倬，冯海萍，程彦弟，刘 素，康建宏，吴宏亮*

（1．宁夏大学农学院，宁夏 银川 750021；2．宁夏农林科学院园艺研究所，宁夏 银川 750002）

娃娃菜是一种小型白菜，属于十字花科芸薹属白菜亚种的一种半耐寒性蔬菜，以45 d为一个生长周期。娃娃菜帮薄甜嫩，味道鲜美，受广大群众喜爱。当前多在云南、北京、宁夏等地规模化种植［1］，而宁夏是农业农村部规划的冷凉蔬菜特色优势产区，尤其是在环六盘山区域，目前主要种植娃娃菜、花椰菜、芹菜、甘蓝等，栽培面积约2.7万hm2，占全区露地蔬菜近一半［2］。随着人们需求的增加和可利用耕地面积的减少，在实际生产过程中，人们通过增加娃娃菜的种植年限来谋求更高的利益，导致土壤理化性质恶化，土传病害加重，娃娃菜产量及品质逐年下降。

有研究表明，土壤微生物群落结构及功能的改变是连作障碍发生的主要原因，作物连作对根际土壤细菌有抑制作用，而对真菌起促进作用，土壤由高肥力转变为低肥力［3-4］；由“细菌型”转变为“真菌型”［5-6］。姜国霞等［7］针对作物高效种植方式的研究，摸索出了“小麦-西瓜-萝卜”这种高效互作栽培模式，这种模式能有效提高土地利用率、农产品产量及经济效益，改善土壤状况，解决农作物连作障碍问题；张顺涛等［8］研究油菜轮作对后茬作物的影响，结果表明，油菜是一种很好的倒茬作物，能够提高后茬作物的产量及土壤养分；陈海生等［9］研究水旱轮作对绿花椰菜根际土壤真菌群落结构的影响，结果表明，水旱轮作使根际土壤真菌多样性指数得到提高，并且很好地改善绿花椰菜根际土壤微生物环境；李星月等［10］对草莓根际土壤真菌群落结构变化进行研究，发现草莓连作直接导致根际土壤真菌丰度和多样性降低；时伟等［11］研究大葱轮作对温室黄瓜根际土壤微生物多样性的影响发现，黄瓜根际土壤中细菌多样性及均匀度指数经过大葱轮作这种种植方式得到提高，但真菌的多样性与均匀度指数降低。因此，研究不同茬口的娃娃菜根际土壤真菌群落的变化情况，对选择合适的娃娃菜茬口及缓解其连作障碍有重要的意义。

本试验以土壤真菌群落结构组成及多样性为着手点，运用高通量测序技术，探明不同茬口种植娃娃菜后对根际土壤化学性质、土壤真菌群落组成及多样性的影响机理，为娃娃菜选择合适的茬口提供理论依据。

1 试验内容及方法

1.1 试验地概况

试验地位于宁夏回族自治区固原市原州区彭堡镇闫堡村（36°6′23″N，106°10′48″E），该区域属宁夏南部冷凉带，典型的中温带半干旱大陆性气候，光热资源丰富，海拔1687 m，年日照时数2480 h，年均气温6.0～6.2℃，≥10℃的积温约3000℃，年平均降水量300～450 mm，无霜期120～160 d，降水时空分布不均，由南向北递减，其中7～9月降水量占总降水量的68%，试验地肥力中上等。

2018年种植前0～20 cm土壤基础化学性状：pH为8.43，电 导 率（EC）为0.26 mS·cm-1，全 磷（TP）含量为0.08 g·kg-1，有效磷（AP）含量为42.65 mg·kg-1，有机质（OM）含量为1.238%，铵态氮（NH4+-N）含量为0.06 mg·kg-1，硝态氮（NO3--N）含量为1.57 mg·kg-1，全氮（TN）含量为0.41 g·kg-1，速效钾（AK）含量为288.74 mg·kg-1。2018年7种作物收获后其根际土壤养分见表1。

表1 7种作物收获期根际土壤养分

1.2 试验设计

2018年该试验地种植以下7种作物，均采用滴灌方式种植，小区面积为30 m2。基肥统一为：6000 kg·hm-2商品有机肥和300 kg·hm-2复合肥（总养分≥45%，N-P2O5-K2O：15%-15%-15%），追肥情况如下。

（1）马铃薯在出苗20 d后施用尿素60 kg·hm-2，硫酸钾30 kg·hm-2；现蕾初期施用尿素90 kg·hm-2，硫酸钾60 kg·hm-2；结薯盛期施用尿素90 kg·hm-2，硫酸钾60 kg·hm-2。

（2）西兰花在定植后20 d施用尿素60 kg·hm-2，硫酸钾30 kg·hm-2；定植后40 d施用尿素60 kg·hm-2，硫酸钾180 kg·hm-2。

（3）大葱在定植后20 d施用尿素60 kg·hm-2，定植后50 d施用硫酸钾60 kg·hm-2，硫酸镁15 kg·hm-2；尿素150 kg·hm-2。

（4）洋葱在定植后20 d施用尿素90 kg·hm-2；定植后50 d施用尿素120 kg·hm-2，硫酸钾150 kg·hm-2。

（5）谷子在拔节期施用尿素60 kg·hm-2，抽穗期施用尿素60 kg·hm-2。

（6）大豆整个生长周期追肥两次（每次施用尿素60 kg·hm-2）。

（7）娃娃菜第1次追肥定植后15 d施用尿素60 kg·hm-2，硫酸钾45 kg·hm-2；第2次追肥为定植后40 d施用尿素90 kg·hm-2，硫酸钾60 kg·hm-2。

2019年在其基础上全部种植娃娃菜。试验为单因素随机区组试验设计，共7个处理，分别为7种娃娃菜茬口：娃娃菜连作（CCC）、西兰花茬口（BMC）、谷子茬口（MMC）、洋葱茬口（OMC）、大豆茬口（SMC）、马铃薯茬口（PMC）、大葱茬口（GMC）。不同小区土壤施肥量一致（娃娃菜第1次追肥定植后20 d：尿素60 kg·hm-2，硫酸钾45 kg·hm-2；第2次 追 肥 为 定 植 后40 d：尿 素90 kg·hm-2，硫酸钾60 kg·hm-2），每个处理均3次重复。

1.3 试验材料

2018、2019年供试品种：娃娃菜（金皇后）、西兰花（耐寒优秀）、谷子（张杂19）、洋葱（红箭）、大豆（宁黑一号）、马铃薯（荷兰一号）、大葱（当地小品种）。

1.4 土样采集

使用取土器取土（对所用东西进行灭菌处理）。对收获期根际土壤进行采集：采用5点法取样，取0～20 cm土壤，先除去约5 cm厚表面土壤，挖取作物的完整根，轻轻抖去没有根系的大土块，用刷子刷去附在根毛上的土壤，即为根际土。将取好的土样一部分放在无菌自封袋中，将其风干，用于测定土壤养分指标；另外一部分土样迅速通过1 mm筛子去除杂物，装在5 mm冻存管中，放入液氮中暂存，带回实验室放置在-80℃冰箱中，用于微生物高通量测序。

1.5 测定项目及方法

1.5.1 土壤化学性质的测定

土壤有机质采用重铬酸钾容量法-外加热法测定，土壤全氮采用凯氏定氮法测定，土壤全磷采用HClO4-H2SO4法测定，土壤有效磷采用NaHCO3-钼锑抗比色法测定，土壤硝态氮采用紫外分光光度法测定，铵态氮采用硫酸钾浸提-靛酚蓝比色法测定，土壤速效钾采用NH4OAc-火焰光度法测定，上述土壤指标测定方法参照鲍士旦［12］《土壤农化分析》。pH和电导率用1∶5土水比，使用pH计和电导率仪测定。

1.5.2 不同茬口娃娃菜产量测定

娃娃菜收获期对每个小区随机取10株，用于测定娃娃菜单株总重、净球质量。测定不同茬口每公顷娃娃菜总重。

1.5.3 土壤真菌DNA的提取与PCR扩增

利用Omega Soil DNA Kit试剂盒提取土壤真菌的总DNA。使用紫外定量设备（Nanodrop，NC2000）对DNA进行定量，并通过1.2%琼脂糖凝胶电泳检测DNA提取质量。

对土壤真菌ITS1可扩增区段进行扩增，前引物序列5′-GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG-3′，后引物序列5′-GCTGCGTTCTTCATCGATGC-3′；且扩增片段大小为280 bp。

PCR反应体系：反应缓冲液25.0 μL，25.0 μL的GC缓冲液，2.5 mmol·L-1dNTP 2.0 μL，10 Umol·L-1正向引物和反向引物各1.0 μL，DNA模板2.0 μL，灭菌超纯水8.75 μL，Q5DNA聚合酶0.25 μL。扩增条件：98℃预变性2 min，98℃变性15 s，55℃退火30 s，72℃伸展30 s，72℃终伸展5 min结束，30个循环，10℃下保存。PCR扩增产物由Illumina MiSeq测序平台进行双端测序，以上过程委托上海派森诺科技有限公司完成。

1.5.4 测序数据分析

高通量测序的原始数据根据序列质量进行初步筛查，通过质量初筛的原始序列按照index和Barcode信息，进行文库和样本划分，并去除barcode序列。按照QIIME2 dada2分析流程或Vsearch的分析流程进行序列去噪或OTU聚类。使用QIIME2进行分析，对前述获得序列按97%的序列相似度进行归类与OTU划分，将OTU代表序列通过Unite数据库进行生物学分类注释。绘制稀疏曲线反映测序深度是否合适，获得的OTU表来计算丰富度指数Chao1和Observed_species以及多样性指数Shannon和Simpson、均匀度指数Pielous_evenness、覆盖率指数Goods_coverage。

1.6 数据处理

利用Excel 2010和SPSS 22.0对数据进行整理与统计分析，采用单因素方差分析进行Duncan检验；利用Origin 2020与R绘制OTU稀疏曲线、土壤真菌OTU分布花瓣图、α多样性箱线图、土壤真菌门、目及属水平物种组成柱状图以及属水平双聚类热图；通过Canoco 5.0进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 不同茬口娃娃菜根际土壤化学性质的差异

由图1所示，各处理土壤全磷含量从大到小依次为0.16、0.15、0.14、0.13、0.13、0.12、0.08 g·kg-1。土壤有效磷含量变化为CCC＜SMC＜OMC＜BMC＜PMC＜GMC＜MMC；土壤有机质含量变化为OMC＜PMC＜CCC＜BMC＜SMC＜MMC＜GMC；土 壤 铵 态 氮含量变化为PMC＜CCC，OMC，GMC＜MMC＜BMC＜SMC；土壤硝态氮含量变化为PMC＜CCC＜OMC＜GMC＜MMC＜SMC＜BMC；土壤全氮含量变化为CCC＜OMC＜PMC＜BMC＜SMC＜GMC＜MMC；土壤速效钾含量变化为CCC＜PMC＜OMC＜BMC＜GMC＜SMC＜MMC；土壤EC变化为PMC＜CCC＜OMC，BMC＜SMC＜GMC＜MMC；土壤pH变化为BMC＜MMC＜GMC＜OMC＜SMC＜CCC＜PMC。与CCC相比，除PMC土壤全磷含量降低了33.3%外，GMC、SMC、MMC、OMC、BMC处理土壤全磷含量均显著上升，依次增加了33.3%、25.0%、71.74%、16.7%、8.3%、8.3%。各处理土壤有效磷含量显著增加，MMC土壤有效磷含量最高，为85.25 mg·kg-1，土壤有效磷含量极显著提高了316.9%。GMC土壤有机质含量最高，为1.955%，显著增加了49.1%；OMC土壤有机质含量最低，为1.017%，降低了19.4%。SMC土壤铵态氮含量最高，为0.11 mg·kg-1，极显著增加了57.1%，PMC土壤铵态氮含量最低，为0.06 mg·kg-1，降低了14.3%。BMC土壤硝态氮含量最高，为0.36 mg·kg-1，极显著增加了500%，PMC土壤硝态氮含量最低，为0.05 mg·kg-1，下降了16.7%。其他处理土壤全氮含量均明显提高，MMC土壤全氮含量最高，为1.11 g·kg-1，极显著增加了126.5%。其他处理土壤速效钾含量显著增加，从小到大依次为243.28、250.80、269.21、288.56、322.75、378.47 mg·kg-1，依次提高了8.5%、11.8%、20.0%、28.7%、43.9%、68.7%。除PMC外，其他处理土壤EC值均明显提高，其中MMC土壤EC为0.22mS·cm-1，极显著上升了69.2%；PMC土壤EC为0.12 mS·cm-1，下降了7.7%。土壤pH在很大程度上影响作物根系正常生长，各处理土壤pH变化无显著差异，其中PMC土壤pH较高，为9.1，提高了0.44%；BMC土壤pH最低，为8.84，降低了2.4%。

图1 不同茬口娃娃菜根际土壤化学性质的差异

2.2 不同茬口娃娃菜根际土壤样本真菌测序深度及测序结果的分析

高通量测序结果显示，7个样本共获得有效序列862144条，使用QIIME2并调用USEARCH检查同时剔除嵌合体序列，去除不合格序列后共得到高质量序列852269条，每个样本高质量序列占有效序列的比例都在98%以上，其有效序列表现为SMC＜BMC＜PMC＜CCC＜GMC＜MMC＜OMC。

稀疏曲线（Rarefaction curve）可以用来揭示土壤取样的深度，说明取样是否合理、取样土壤微生物结构是否能涵盖所有微生物的多样性。如图2所示，在97%的相似度下，随着测序数增加，7个处理Observed稀疏曲线变化均趋于平缓；且样本序列数在80000左右时，OTU数基本达到饱和状态，说明该试验测序深度合理，在真实的土壤真菌环境中其真菌群落结构可信度高，能够真实地反映出这35个土壤样本的真菌群落组成。

图2 操作分类单元OTUs的Observed稀疏曲线

2.3 不同茬口娃娃菜根际土壤真菌花瓣图分析

从不同茬口下娃娃菜根际土壤真菌OTU分布的花瓣图可以清晰看出7个处理间真菌群落的重叠关系，每个椭圆代表一个样本组，所有椭圆中间的重叠区域代表所有样本组的共同含有OTU数，每个区块的数字指示该区块所包含OTU的数目。由图3可知，7个处理共产生的OTU数为4573个，7个处理间共同拥有的OTU数为184个，占总OTU数的4.02%，在属水平上共有的OTU主要属于Archaeorhizomyces、Cladosporium；CCC、BMC、MMC、OMC、SMC、PMC和GMC中特有的OTU数分别为380、463、704、370、571、360和437个，分别占总OTU数的8.31%、10.12%、15.39%、8.09%、12.49%、7.87%和9.56%。CCC、BMC、MMC、OMC、SMC、PMC和GMC中包含的OTU数分别为564、647、888、554、755、544和621。7个 处 理 所包含的OTU数和特有的OTU数均以MMC最多，PMC最少；与CCC相比，OMC、PMC中的OTU数均呈下降趋势，且分别低了1.8%、3.5%，MMC的OTU数比CCC高了57.4%。

图3 不同茬口娃娃菜根际土壤的真菌OTU分布花瓣图

2.4 不同茬口娃娃菜根际土壤真菌群落Alpha多样性的影响分析

如图4所示，土壤真菌丰富度指真菌群落种类的数目，Chao1和Observed_species指数越大，表明该样本群落的丰富度越高。7个处理Chao1、Observed_species指数均表现为PMC＜CCC＜OMC＜BMC＜GMC＜SMC＜MMC；MMC的样本群落丰富度最高，PMC的样本群落丰富度最低，与CCC相比，MMC处理的土壤真菌Chao1、Observed_species指数分别增加了58.1%、57.9%，PMC处理Chao1、Observed_species指数均降低了5.9%。土壤真菌均匀度指不同真菌在群落中分布的数量差异，Pielous_evenness指数越高表明真菌群落越均匀，各处理Pielous_evenness指数表现为GMC＜SMC＜OMC＜PMC＜CCC＜BMC＜MMC；与CCC相比，MMC处理Pielous_evenness指数增加了11.5%，而GMC处理Pielous_evenness指数下降了15.8%。Shannon或Simpson指数值越高，表明群落的多样性越高，Shannon指数对群落的丰富度以及稀有OTU更敏感；而Simpson指数对均匀度和群落中的优势OTU更敏感。7个处理Shannon指数表现为GMC＜OMC＜PMC＜SMC＜CCC＜BMC＜MMC；与CCC相比，MMC处理下Shannon指数最高，增加了19.9%，真菌群落样本多样性提高，而GMC处理Shannon指数减少了15.8%；各处理Simpson指数表现为SMC＜GMC＜OMC＜PMC＜CCC＜BMC＜MMC；与CCC相比，MMC处理下Simpson指数最高，增加了9.7%，SMC处理Shannon指数减少了13.5%。

图4 不同茬口娃娃菜根际土壤真菌群落Alpha多样性指数分组箱式图

2.5 不同茬口娃娃菜根际土壤真菌群落结构组成及相对丰度的影响分析

如图5所示，门水平下除OMC外，各处理土壤真菌相对丰度最高的均为子囊菌门（Ascomycota），油壶菌门（Olpidiomycota）次之，各处理子囊菌门相对丰度差异明显。子囊菌门和油壶菌门为各处理土壤真菌的优势菌门，占总丰度的64.8%～81.3%。子囊菌门相对丰度表现为OMC＜SMC＜BMC＜CCC＜GMC＜PMC＜MMC；MMC处理子囊菌门相对丰度最高，为55.6%，与CCC相比，MMC处理子囊菌门相对丰度增加了23.4%。油壶菌门相对丰度表现为MMC＜BMC＜CCC＜GMC＜PMC＜SMC＜OMC；OMC处理油壶菌门相对丰度最高，为37.5%，与CCC相比，OMC处理下其相对丰度增加了42.1%。担子菌门（Mortierellomycota）和被孢霉门（Chytridiomycota）2个的相对丰度之和为3.5%～5.6%，7个处理间相对丰度差异不明显；其他真菌的相对丰度为14.5%～29.5%，占比较大。壶菌门（Basidiobolomycota）等5门真菌相对丰度只占了0.35%～1.15%。

图5 不同茬口娃娃菜根际土壤真菌门分类水平组成和分布

由图6可知，目水平下除MMC外，各处理土壤真菌相对丰度最高的为油壶菌目，各处理之间差异性明显，其相对丰度表现为MMC＜BMC＜CCC＜GMC＜PMC＜MMC＜OMC；OMC油壶菌目相对丰度最高，为37.5%，MMC最低，为9.17%。与CCC相比，MMC处理下油壶菌目相对丰度极显著降低了62.7%，且柔膜菌目（Helotiales）相对丰度显著降低了54.8%，银耳目（Tremellales）相对丰度显著降低了69.01%，格孢腔菌目（Pleosporales）相对丰度极显著增加了89.01%。

图6 不同茬口娃娃菜根际土壤真菌目分类水平组成和分布

由图7可知，属水平下各处理土壤真菌相对丰度最高的为油壶菌属（Olpidium），占土壤真菌总相对丰度的9.13%～37.43%，即为优势菌属。各处理的油壶菌属相对丰度表现为：MMC＜BMC＜CCC＜GMC＜PMC＜SMC＜OMC；各处理的油壶菌属相对丰度差异明显。OMC处理油壶菌属相对丰度最高，为37.43%，与CCC相比，其相对丰度显著提高了42.7%，MMC处理油壶菌属相对丰度极显著下降了65.2%，被孢霉属相对丰度极显著提高了68.8%，炭疽菌属相对丰度极显著下降了96%。Plectosphaerella、镰刀菌属（Fusarium）、炭疽菌属（Colletotrichum）均为致病菌。炭疽菌属相对丰度显著下降，降低了轮作后娃娃菜病害发生。

图7 不同茬口娃娃菜根际土壤真菌属分类水平组成和分布

2.6 不同茬口娃娃菜根际土壤真菌属分类水平类群比较

将娃娃菜各茬口根际土壤前50位真菌属的丰度数据绘制成热图。由图8可知，不同娃娃菜茬口作物土壤真菌群落分为5大类，MMC归为一类，SMC为一类，GMC与PMC较近为一类，CCC为一类，OMC与BMC为一类。可以看出，MMC处理下土壤真菌属与其他处理差异明显。与CCC相比，8个真菌属（Epicoccum、Cercophora、Chrysosporium、Acremonium、Stagonosporopsis、Mycosphaerella、Metarhizium、Pyrenochaetopsis）主要集中在MMC中，其对土壤真菌属水平群落结构产生显著影响。

图8 真菌属分类水平物种组成双聚类图

2.7 土壤真菌优势菌属与土壤化学性质相关性分析

将土壤真菌优势菌属与土壤化学性质进行Pearson相关分析，各处理土壤全氮、有效磷、有机质含量影响土壤的真菌群落结构。由表2可知，根际土 壤pH与Botryotrichum呈 正 相 关（P＜0.05）；EC与Fusarium、Mortierella呈正相关（P＜0.05）；土壤全磷含量与Botryotrichum呈正相关（P＜0.05）；土壤全氮、有效磷含量与Fusarium（P＜0.01）及Nectriaceae、Mortierella（P＜0.05）呈正相关，与Colletotrichum呈负相关（P＜0.05）；土壤速效钾含量与Mortierella（P＜0.05）呈正相关；土壤有机质含量与Fusarium、Nectriaceae（P＜0.05）及Mortierella（P＜0.01）呈正相关；土壤硝态氮与Botryotrichum呈负相关（P＜0.05），与Alternaria呈正相关（P＜0.05）；土壤铵态氮含量与Plectosphaerella（P＜0.01）、Alternaria（P＜0.05）呈正相关。

表2 不同茬口娃娃菜根际土壤化学性质与真菌优势菌属相关性

2.8 不同茬口娃娃菜产量的差异

由表3可知，各茬口娃娃菜单株总重SMC最大，为1207.69 g，其次是MMC、GMC、BMC；净球质量MMC最大，为799.50 g，其次是SMC、GMC、OMC。与CCC相比较，各茬口娃娃菜产量显著提高，其中SMC产量最高，为73674.90 kg·hm-2，提高了10.7%，MMC的产量与SMC相差不多，为73510.50 kg·hm-2，提高了10.4%；其次是GMC为73302.30 kg·hm-2，提高了10.1%。

表3 不同茬口娃娃菜产量

2.9 主成分分析

对不同茬口娃娃菜根际土壤真菌Alpha多样性指数与土壤化学性质进行主成分分析，由表4可知，第一主成分贡献率为88.1%，前两个主成分累计贡献率为99.8%，可以很好地说明各茬口土壤真菌多样性与土壤养分之间的关系。由图9可知，CCC与其他处理在不同象限分布，与CCC的距离表现为PMC＜OMC＜BMC＜GMC＜SMC＜MMC，因此可以看出，MMC与CCC距离最远，MMC为娃娃菜最适茬口，实际生产种植中应选择MMC或其他旱地作物与娃娃菜实行水旱轮作，缓解连作障碍。

表4 不同茬口主成分分析 （%）

图9 主成分分析结果

3 讨论

3.1 不同茬口对娃娃菜根际土壤化学性质的影响

作物间按照一定时间顺序进行轮换倒茬种植，利用不同作物对茬口水分、养分等环境因素需求的差异，不仅能使作物稳产、优质高产，也可促进资源集约利用［13］。土壤养分是土壤生态系统十分重要的组成部分和土壤基础肥力的重要物质基础，是土壤理化性状和生物学特性的综合反映，直接影响到土壤或土地的生产力，也是各种作物生长所需营养元素的基本来源，并受不同耕作方式和土壤利用方式的显著影响［14］。

元晋川等［15］研究不同茬口对冬油菜养分积累时发现：种植大豆、毛苕子均显著提高后茬根际土壤碱解氮、硝态氮、铵态氮、有效磷含量，并且大豆茬口提升土壤理化性质效果最为明显。禚其翠等［16］研究前茬作物对烟田土壤养分的影响表明，大蒜和绿肥这两种前茬处理，能够降低土壤pH，显著增加烤烟根际土壤有效磷、速效钾及有机质含量，这一研究结果与本试验研究结果基本一致。牛倩云等［17］研究表明，通过轮作能增加土壤碱解氮、有效磷、速效钾和有机质含量，并且在酸性环境中适合绝大多数真菌生长繁殖，而细菌主要适宜在中性环境中生长繁殖。孙倩等［18］研究不同轮作模式对作物根际土壤养分及真菌群落组成影响表明，轮作后土壤pH均有所下降，而土壤有机质、全磷、全钾、全氮含量经轮作后均明显增加，这一结果与本试验研究结果相一致。刘旭等［19］研究得出的结论为不同地区不同种植模式及不同作物种类均会影响土壤理化性质，对土壤肥力的影响也不同。

3.2 不同茬口对娃娃菜根际土壤真菌多样性的影响

土壤微生物在土壤生态功能中起着至关重要的作用，在物质循环和能量转化过程中具有重要影响，例如土壤微生物参与土壤有机质的分解转化、土壤养分合成与利用、土壤团聚体形成、土壤重金属及有机污染物降解、温室气体排放等［20-21］。土壤真菌多样性与土壤有机质含量密切相关，土壤有机质含量提高，增加土壤真菌多样性［22］。MMC处理真菌多样性指数明显高于连作，孙倩等［18］研究发现可能是土壤pH降低所致，因为土壤pH下降会刺激土壤中适宜酸性环境真菌的生长繁殖；与CCC对比，MMC土壤有机质含量有所增加，且MMC下土壤pH下降，增加了适宜酸性环境生长的真菌，其真菌多样性指数得到提高。

3.3 不同茬口娃娃菜根际土壤养分对真菌群落的影响

土壤化学性质对土壤真菌群落结构影响较大，本试验研究表明，土壤中全氮、有效磷、有机质含量为影响土壤真菌群落结构的主要因子。王楠等［23］研究毛竹阔叶林受到模拟酸雨胁迫的影响，通过冗余、相关性分析得出土壤全氮显著影响土壤真菌群落结构，这一结论与本试验研究结果相一致。王涛等［24］通过冗余分析得出，影响贺兰山丁香生长的真菌和细菌群落结构的主要因素之一是土壤有效磷含量，本试验中MMC土壤有效磷含量增加，可能是因为MMC下娃娃菜根际土壤解磷微生物较为充足。丁建莉等［25］利用CCA分析，明确了有效磷、铵态氮和硝态氮是影响东北黑土土壤真菌群落结构变化的重要土壤养分因素。

轮作后各处理子囊菌门相对丰度有明显差异，GMC、PMC、MMC处理土壤真菌优势菌群——子囊菌门相对丰度显著提高，与阳祥等［26］对典型稻田土壤真菌群落结构及多样性对比研究的结果相一致。油壶菌属、油壶菌目均为一种有害微生物，能够引发植株病害，导致幼苗死亡；毛壳菌属能够降解纤维素，参与土壤碳氮循环，产生抗生素或溶菌来抵抗土传病原体［27-28］。与CCC相比，MMC处理下油壶菌属与油壶菌目相对丰度均显著降低，毛壳菌属相对丰度明显提高，利于诱导植株产生系统性抗性，减少植株病害的发生，提高土壤养分。子囊菌门是一类腐生真菌，能产生胞外酶更好地分解土壤中一些难降解的物质，在降解土壤有机质中起着重要作用，有利于土壤养分循环转化，促进土壤微生物增长与繁殖［29-30］，MMC这种模式为子囊菌门真菌提供了适宜条件，使得子囊菌门相对丰度提高，利于分解土壤残渣，提高土壤养分；被孢霉属真菌在植物残体的快速分解过程中发挥着重要作用，有效提高土壤养分浓度［31］。可见，MMC处理可有效改善根际土壤微生物群落结构，降低土壤病原菌丰度，增加拮抗菌丰度；同时，可减少娃娃菜病害发生，提高根际土壤养分。

4 结论

综上所述，研究不同茬口种植娃娃菜后根际土壤真菌群落结构的变化特征对缓解农业生产中娃娃菜的连作障碍具有重要意义。本试验利用高通量测序技术，探索不同茬口种植娃娃菜后对土壤化学性质及真菌群落的影响，得出以下结论：MMC、SMC、GMC这3个处理均能有效提高娃娃菜根际土壤化学性质，增加土壤真菌群落丰富度及多样性；不同茬口根际土壤优势真菌为子囊菌门（Ascomycota）与油壶菌门（Olpidiomycota），属水平下油壶菌属（Olpidium）为优势菌属；主成分分析可知，各处理与CCC距离相比，MMC最远；MMC、SMC、GMC处理均显著提高了娃娃菜的产量。综合考虑，MMC为娃娃菜种植的最适茬口，实际生产种植中应选择MMC或其他旱地作物与娃娃菜实行水旱轮作以缓解连作障碍。