河北省农林科学院粮油作物研究所马志民团队在连作障碍研究方面取得重要进展

连作是指同一种作物在同一块地里连续种植数年。在同一作物或相关品种连续种植数年后，会产生连作障碍，可能会导致土地退化、土壤病原菌群丰富、产量损失以及质量和营养价值下降等严重问题。连作障碍广泛存在于各种作物的种植生产过程中，是植物—土壤—微生物等系统内的诸多因素综合作用的结果，涉及作物、土壤、微生物种群等多个生物因素和非生物因素，主要表现为作物植株的生长和发育受到抑制，极大的影响了农业生产的可持续性，不同类型作物的连作障碍类型有所不同。全球人口增长与粮食生产和供应之间的矛盾日益突出，阐明连作障碍的相关机制对土壤生产力的可持续性和粮食安全具有战略意义。提高对连作障碍的机制及其预防和控制技术的认识引起了人们的广泛关注。

近日，Advances in Agronomy第179卷 在线发表了河北省农林科学院粮油作物研究所马志民团队题为“Obstacles in continuous cropping: mechanisms and control measures”的综述论文。随着集约栽培和长期单一栽培的增加，连作引起的再植病害、土壤病害和产量下降等问题日益突出。连作障碍是现代农业生态系统中经常发生的备受关注的问题，严重妨碍作物的正常生长、发育和质量。本文综述了近十年关于连作对作物植株和土壤状况的影响研究进展。连作对植物生长发育有显著的不良影响，主要表现为光合作用减弱、生长迟缓、抗性降低、产量和收获品质下降。不同作物造成连作障碍的原因有显著的不同，其潜在机制取决于土壤的特性。同时总结了土壤环境、作物生理抗性和自毒作用对连作障碍的影响。从减少连作障碍影响的策略出发，讨论了连作障碍的主要预防和控制方法，包括间作或轮作、有机肥的使用、休耕技术、生物防治和土壤消毒方法等。此外，还讨论了连作障碍存在的问题，并提出了未来研究的展望，以完善连作障碍的预防措施和控制。本文为解决这一根本性的农艺生产问题提供理论参考和指导。

 河北省农林科学院粮油作物研究所马志民研究员为文章第一作者，运城学院关正君教授、中国农业大学刘庆昌教授和美国阿拉巴马州立大学Muhammad Saleem教授为共同通讯作者。河北省农林科学院粮油作物研究所的胡亚亚博士、刘兰服研究员、韩美坤博士和高志远博士、山东省农业科学院汪宝卿博士、广东省农业科学院黄立飞博士、广西省农业科学院李慧峰博士、河南省农业科学院杨育峰博士等参与了该研究工作。该研究获得了国家自然科学基金（31771731）、国家甘薯产业技术体系（CARS-10）、河北省高层次人才资助项目（A201905011）、山西省自然科学基金（202203021211111）、山西省特色农产品学科群项目（XKX-202206; CXY-202212E278）等的资助。

近两年，河北省农林科学院粮油作物研究所马志民研究团队在甘薯遗传育种、连作障碍机制、栽培生理等方面取得相关研究进展。先后开发甘薯根腐病抗性QTL标记和克隆相关抗病基因建立了甘薯连作障碍鉴定圃、梯度式连作定位试验圃；在甘薯连作对土壤生态的影响方面取得了可喜进展，明确了连作对土壤真菌、细菌群落结构变化的规律，积累了丰富的连作障碍研究经验，相关研究结果先后发表在Frontiers in Microbiology、BMC Microbiology、BMC Genomics、核农学报等国内外相关主流期刊。

甘薯根腐病抗性鉴定圃

梯度式连作定位试验圃

Gao ZY, Han MK, Hu YY, Li ZQ, Liu CF, Wang X, Tian Q, Jiao WJ, Hu JM, Liu LF*, Guan ZJ*, Ma ZM. Effects of continuous cropping of sweet potatoes on the bacterial community structure in rhizospheric soil. BMC Microbiology, 2021, 21: 102-115.

Gao ZY, Han MK, Hu YY, Li ZQ, Liu CF, Wang X, Tian Q, Jiao WJ, Hu JM, Liu LF*, Guan ZJ*, Ma ZM. Effects of continuous cropping of sweet potato on the fungal community structure in rhizospheric soil. Frontiers in Microbiology, 2019, 10: 2269.