不同大豆种植制度对土壤质量的影响研究进展*

高圣超，关大伟，马鸣超，李 俊，沈德龙

（中国农业科学院农业资源与农业区划研究所//农业部微生物产品质量安全风险评估实验室（北京），北京 100081）

不同大豆种植制度对土壤质量的影响研究进展*

高圣超，关大伟，马鸣超，李 俊，沈德龙*

（中国农业科学院农业资源与农业区划研究所//农业部微生物产品质量安全风险评估实验室（北京），北京 100081）

土壤质量是维持地球生物圈最重要的因子之一，是维持作物生产、保护环境质量及促进动植物健康的能力。本文综述了不同大豆种植制度及接种根瘤菌对土壤质量的影响研究进展，分析了大豆连作、轮作和间套作种植对土壤理化性状、土壤酶和土壤微生物的影响，指出合理大豆种植和接种根瘤菌对保护土壤质量的重要性，以期为选取合适的大豆种植制度和实现农田土壤可持续利用提供参考依据。

大豆连作；大豆轮作；大豆间套作；根瘤菌；土壤理化性状；土壤酶；土壤微生物

我国是大豆的原产国，有5 000多年的种植历史[1]。大豆可以与根瘤菌共生固氮，促进大豆生长，提高土壤地力的特殊作用。因此，种植大豆可以提高土壤肥力，对贫瘠的耕地起到一定的修复作用，在用地的同时实现养地的目的。1895年，第一批根瘤菌剂在德国生产应用，开启了接种根瘤菌应用研究的先河。世界上主要的大豆生产和出口国都十分重视根瘤菌的接种工作，在美国的大豆种植中，根瘤菌接种面积达60%以上，通过根瘤菌接种所固定的氮素占到美国年消耗氮肥总量的57%以上；阿根廷大豆种植中根瘤菌接种更是达到了90%，实现了少施或不施化学氮肥和保护生态环境、培肥土壤的综合效益[2]。然而，根瘤菌在我国大豆种植中却一直没有得到应有的重视，接种面积仅为大豆种植面积的2%左右，与美国和阿根廷等国家形成了鲜明的反差。

我国大豆种植制度由连作、轮作和间套作方式组成。合理的种植制度能够促进农田生态系统的良性循环，提高资源利用率，为农业带来增产。种植制度作为一种重要的农业措施，深刻影响着土壤质量的演化和农业的可持续发展[3]。土壤质量是指土壤在生态系统范围内，维持生物生产、保护环境质量和促进动植物健康的能力[4]。不同的种植制度会对土壤质量产生深刻影响[5]，土壤酶活和土壤微生物作为生态系统的重要组分，是衡量土壤质量的重要指标[6]，土壤理化性质的改变也可直接对土壤质量产生影响[7]。近年来，随着我国大豆需求的日益增多，种植大豆对土壤质量影响的研究也越发受到关注。本文在广泛阅读相关文献的基础上，综述了不同大豆种植制度及接种根瘤菌对土壤质量影响的研究进展，探讨了合理种植制度对土壤质量保护的重要性，以期为选取合适的大豆种植制度和实现农业可持续发展提供参考依据。

1 大豆种植制度对土壤质量的影响

1.1 大豆种植制度对土壤理化性状的影响

土壤理化性状是影响土壤肥力的内在条件，也是综合反映土壤质量的重要组成部分[8]。土壤理化性状分为土壤物理性状和土壤化学性状，土壤物理性状包括土壤水、土壤容重和土壤孔隙度等；土壤化学性状包括土壤pH、土壤有机质、土壤全氮以及土壤阳离子交换量等[9]。土壤理化性状能够直接影响农田耕层土壤的养分含量，影响作物的生长；土壤理化性状还会影响土壤微生物的生长，改变土壤微生物的群落结构[10]。不同大豆种植制度下土壤理化性状会有很大差异，往往表现为大豆轮作和间套作有利于土壤理化性状的改善，大豆连作会对土壤理化性状产生不利影响。

1.1.1 大豆连作对土壤理化性状的影响

我国大豆主产区均存在不同程度的连作现象，大豆连作不仅会导致大豆生长发育受阻、产量降低，还会深刻影响土壤理化性状的变化[11]。王金龙和徐冉[12]研究发现，随着大豆连作年限的增加，土壤中速效氮、钾和微量元素锌、硼含量降低，影响大豆的生长发育。傅慧兰等[13]的研究表明，大豆连作土壤中速效磷含量有明显下降的趋势，使大豆生长存在磷素营养胁迫的现象，缺磷会导致大豆生长不良，抗病能力下降。陈慧[14]的研究发现大豆连作会导致土壤中钾素亏缺，抑制大豆的光合作用，影响大豆的正常生长。王莉[15]的研究发现，大豆连作会导致土壤腐殖质、土壤有机质和土壤水稳性团聚体含量的下降。邹莉等[16]的研究发现，大豆连作会导致土壤含水率降低，造成严重的水分胁迫。

1.1.2 大豆轮作对土壤理化的影响

合理轮作可以将根系深浅不同、吸收养分种类不同的作物相互搭配，从而达到全面合理利用土壤养分和提高土壤肥力的目的。研究表明，在轮作制度中加入豆科作物能够提高后茬作物的产量和品质，改善农田生态环境，增加土壤氮源和有机质，改善土壤结构[17]。大豆与禾本科作物轮作能明显改善大豆重迎茬带来的连作障碍问题，使土壤养分和土壤地力得到提高[18]。黄丹丹[19]的研究表明，大豆-玉米轮作能够增加土壤中＞0.25 mm的团聚体的含量，有利于维持土壤结构的稳定。Six等[20]的研究发现大豆-玉米轮作土壤中有机碳含量明显高于玉米连作，显示出了大豆-玉米轮作巨大的固碳潜力。王百惠[21]的研究发现，大豆-小麦轮作与大豆连作相比提高了黑土有机质和速效磷的含量。张玉先和王孟雪[22]的研究表明，麦-玉-豆轮作与单一连作相比，土壤中全氮和全磷的差异不大，但麦-玉-豆轮作可使土壤中的养分得到更好的恢复，有利于各季作物的生长。

1.1.3 大豆间套作对土壤理化的影响

合理的间套作，可以提高水肥光热等各项因子的利用率，有利于保持土壤肥力，提高作物产量。黄蔚[23]的研究表明，小麦/玉米/大豆周年间套作能够将有效磷富集在土壤耕层中，提高土壤中的磷素含量。邓文等[24]的研究发现，大豆/桑树间作显著提高了桑园土壤中有机质、速效磷和速效钾的含量，改善了土壤养分条件。廖敦平等[25]的研究表明，大豆/玉米套作提高了土壤中氮的含量，促进了玉米对氮素的吸收，显著提高了玉米的生物量。雍太文等[26]的研究发现，与单作相比，大豆/玉米套作提高了大豆带土壤全氮、全磷和全钾的含量，玉米和大豆的籽粒产量也都有所提高，增加了系统的周年作物产量。

1.2 大豆种植制度对土壤酶的影响

土壤酶是来源于植物根系、植物残体、土壤微生物以及土壤动物的一种生物活性物质，它能催化土壤中的复杂有机物质向简单无机化合物转化，是土壤组分中最活跃的有机成分之一[27]。土壤酶作为土壤生物活性及土壤肥力的重要组成部分，在土壤物质循环和能量转化过程中起着重要的催化作用[28]。土壤酶参与土壤中各种化学反应和生物化学过程，与有机物质矿化分解和矿质营养元素循环等过程密切相关，其活性能表征土壤养分转化和运移能力的强弱，是评价土壤肥力的重要参数[29]。土壤酶能够快速响应土地利用方式和土地管理方式的改变，成为近年来评价土壤质量水平的一项重要生物指标[30]。不同大豆种植制度会引起土壤性状的改变，土壤酶活性可对其变化进行表征和反映。

1.2.1 大豆连作对土壤酶的影响

大豆连作根系分泌物会在土壤中残留和积累，使土壤生物间原有的协调关系发生改变，导致土壤酶活性的变化。张淑香等[31]的研究发现，大豆连作条件下土壤多酚氧化酶活性高于正茬土壤，这是由于土壤中酚酸物质经过诱导作用而使土壤中多酚氧化酶的活性增强，从而引起大豆体内生长素氧化酶的活性随之增强，生长素因此分解，影响大豆的生长。Yan等[32]通过盆栽实验研究大豆连作、大豆-玉米轮作根际土壤酶活性变化得出，大豆连作土壤多酚氧化酶活性明显降低，但大豆连作土壤脲酶活性与大豆-玉米轮作无显著差异。傅慧兰和邹永久[33]的研究表明，大豆连作会使土壤中脲酶、酸性磷酸酶和转化酶活性呈下降趋势，但随着连作年限加长，这些土壤酶的活性会有所回升。Liu等[34]研究发现，随着大豆连作年限的增加，土壤中转化酶活性会显著下降，这将会对土壤有机质的代谢产生不利影响。

1.2.2 大豆轮作对土壤酶的影响

在农业生产中，作物连作有害，轮作有益早已被人们所认识，大豆种植亦是如此。与连作相比，长期轮作有利于植物多样性的增加，通常对酶活性有较好的影响。张广娜等[35]的研究发现，大豆-玉米轮作与大豆连作相比显著提高β-半乳糖苷酶、β-葡糖苷酶和蛋白酶的活性；Velmourougane等[36]研究表明，大豆轮作提高了印度黑土区农田土壤脱氢酶的活性，有利于黑土区农田土壤质量的健康发展。张丽莉等[37]的研究表明，大豆-玉米轮作土壤的过氧化氢酶活性和催化能力都明显高于大豆连作土壤，可能是轮作使土壤微生物多样性增加，通过多种微生物分泌出的过氧化氢酶表现出与底物较强的亲合力，从而引起轮作条件下过氧化氢酶活性及催化能力的提高。张明志[38]的研究发现，大豆-玉米-小麦长期轮作土壤脲酶、转化酶和磷酸酶的活性均高于大豆连作，大豆轮作有助于维持土壤的生物活性和酶活性。

1.2.3 大豆间套作对土壤酶的影响

土壤酶是土壤的重要组分之一，可参与土壤中多种有机物的代谢过程，大豆间套作种植能够增加农田生态系统的生物多样性，进而对土壤酶活性产生深刻影响。姜丹丹等[39]的研究表明，与单作相比，大豆/玉米混作在0.05水平显著提高了土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶的活性，有利于大豆和玉米对土壤养分的吸收利用。夏海勇等[40]的研究发现，大豆/小麦间套种植提高了根系Apase（酸性磷酸酶）的分泌量，有利于土壤有机磷向有效化方向转化，提高作物对土壤磷素的吸收。李静等[41]的研究发现，油棕园间作大豆整体提高了土壤酶的活性，以土壤酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性的提高最为显著。

1.3 大豆种植制度对土壤微生物的影响

土壤微生物是土壤中一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称，包括细菌、放线菌、真菌和超显微结构微生物等。土壤微生物是土壤有机质和养分循环转化的主要推动力，并参与腐殖质形成等生化过程，在土壤生态系统中起着极其重要的作用[42]。土壤微生物是陆地生态系统中重要的生命体，对生存的微坏境十分敏感，不同的种植措施如连作、轮作等会影响到土壤质量，进而影响土壤微生物群落[43]。土壤微生物群落被认为是土壤质量和产量的指示性指标，在很大程度上影响着土壤肥力的形成和植物营养的转化，一个稳定具有活力的土壤微生物群落对农业生态系统非常关键，对维持土壤系统的稳定与健康至关重要[44]。在农田生态系统中，不同种植制度会对土壤微生物产生较大影响，进而影响土壤质量和生产力，种植模式通过对土壤理化性质、微生物生境条件及作物间化感作用产生影响，从而改变土壤微生物的群落结构和功能[45]。

1.3.1 大豆连作对土壤微生物的影响

大豆连作会造成严重的连作障碍，土壤中微生物种群结构失衡，微生态平衡失调是主要原因之一[46]。大豆土壤连作后会使病原微生物富集，有益微生物减少，导致土壤微生物生态失衡，使病原菌更容易侵染植物而引发各种土传病害[47]。Meriles等[48]的研究表明，在连作大豆体系中，根际土壤中可培养的细菌数量明显低于大豆轮作体系，可培养的真菌数量增加，细菌/真菌比例降低，引起连作土壤微生物区系的失衡，土壤质量恶化。王进闯[49]的研究发现，大豆连作使土壤中的微生物基因拷贝数减少，并降低了土壤中细菌、真菌和镰刀菌群落的物种丰富度。王晋莉[50]的研究发现，大豆连作对氨氧化细菌的数量没有产生显著影响，但是改变了其群落结构；氨氧化古菌的群落结构和数量均随着大豆连作年限发生了显著的变化。魏巍等[51]的研究发现，大豆连作3年根际土壤中镰孢菌种群以强致病力的尖镰孢菌和轮枝镰孢菌为优势种，但连作20年的大豆根际土壤镰孢菌种群密度显著低于3年连作，表明东北黑土区大豆长期连作方式可以形成根腐病抑制性土壤，减轻大豆根腐病的发病程度。

1.3.2 大豆轮作对土壤微生物的影响

作物轮作能够促进土壤的生物化学过程，改善土壤的微生态环境，提高土壤微生物群落的多样性，使土壤中微生物活性增强，有益微生物如固氮菌等增加，有害微生物如腐霉菌等减少，在一定程度上消除连作障碍，避免土传病害的发生，提高产量和品质[52]。Asuming-Brempong等[53]的研究发现大豆轮作使土壤细菌和放线菌数量增多，真菌减少，改善了土壤的微生态环境，增加了土壤微生物的群落多样性。吴凤芝和王学征[54]的研究结果认为，大豆与黄瓜进行轮作后，土壤微生物的多样性指数和均匀度指数明显增高，产生该现象的原因可能是由于大豆的秸秆翻耕留在土壤中，使土壤微生物能够利用的营养物质发生了变化。刘新晶等[55]的研究发现，麦-玉-豆轮作土壤中氨氧化细菌、好气性自生固氮菌和好气性纤维素分解菌数量明显高于大豆连作，轮作可以提高作物对土壤养分的利用，同时有利于土壤质量的改善。姚钦[56]的研究发现，大豆轮作提高了上壤微生物的丰富度、优势度和多样性，改善了土壤的质量状况和微生态环境，提高了作物的产量和品质。

1.3.3 大豆间套作对土壤微生物的影响

间套作种植可以增加土壤微生物的数量和多样性，有利于保持土壤微生物群落结构的稳定。雍太文等[57]的研究发现，小麦/玉米/大豆套作使土壤中微生物的活动增强，尤其是和土壤氮素转化过程有关的硝化细菌与反硝化细菌等细菌种类和某些特异性细菌数量增加，细菌群落结构与功能得到改善。涂勇等[58]的研究表明，大豆/烤烟套作显著增加了作物根际土壤细菌和放线菌的数量，减少真菌的数量；也提高了与土壤氮素代谢相关的氨化细菌、硝酸细菌、自生固氮菌等功能性微生物数量，减少了作物病害的发生。冯晓敏等[59]的研究发现，与单作相比，大豆/燕麦间作根际固氮微生物nifH基因的群落结构存在显著差异，固氮微生物的种类增加，根际固氮微生物群落结构更为稳定。彭东海等[60]的研究发现，大豆/甘蔗间作显著影响了甘蔗根际土壤中细菌和固氮细菌的多样性，其中对固氮细菌多样性的影响更大。

2 根瘤菌施用对土壤质量的影响

根瘤菌（Rhizobia）作为一种较早被人类应用和研究的固氮微生物，能够与豆科植物共生固氮，为宿主植物提供氮素营养，在改良土壤肥力、提高作物产量、改善生态环境等方面有着十分重要的意义和作用。

自从1888年荷兰的Beijerincks首次从豌豆根瘤中分离出根瘤菌以来，对根瘤菌作用的研究就一直受到科学家们的青睐。Rawat等[61]的研究发现，大豆接种根瘤菌后，根部可以产生大量的有效根瘤，改善大豆营养平衡，提高大豆的品质和产量。李俊等[62]的研究表明，根瘤菌与豆科作物之间的共生固氮体系可为豆科作物提供50%～90%的氮素营养，能够极大程度的减少氮肥的施用，防止土壤酸化的发生。毕银丽等[63]的研究发现，接种根瘤菌与菌根可以提高土壤中难溶性钾的生物有效性，增强土壤供钾能力；还可以促进作物释放酸性有机物质，改善土壤的酸碱度。Pereira和Lima[64]的研究发现，根瘤菌分泌的胞外脂多糖能够吸附固定土壤中的重金属，使土壤质量得到一定的改善。刘丽[65]的研究发现，慢生大豆根瘤菌和胶质类芽孢杆菌复合接种显著提高了大豆的产量，同时很大程度的改善了土壤全氮和有机质的含量。房春红[66]的研究发现，接种根瘤菌能够显著提高土壤中固氮酶的活性，增加土壤中酰脲氮的含量。孟庆英等[67]的研究表明，施用根瘤菌及促菌剂在大豆各生育时期均增加土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶的活性，有效增加了大豆的产量。

根瘤菌作为与豆科植物结瘤共生的固氮菌，其接种必定会影响土壤微生物群落的多样性。Nimnoi等[68]的研究发现，接种根瘤菌会使豆科作物的土壤菌落结构更加分散，并对根际细菌的群落结构产生一定的影响。郭丽琢等[69]的研究表明，接种根瘤菌使得豌豆生殖生长阶段根际细菌/真菌的比值显著提高，土壤向细菌型转变。Ozgonen和Gulcu等[70]的研究发现，豌豆接种根瘤菌会与土壤中的尖孢镰刀菌等植物病原真菌产生拮抗，降低植物病原真菌对豌豆的侵染，有效减少豌豆疾病的发生。Yadav和Verma[71]的研究表明，鹰嘴豆进行根瘤菌与假单胞菌双接种能够显著促进结瘤，并与土壤中的尖孢镰刀菌和立枯丝核菌等病原菌产生拮抗，抑制枯萎病和根腐病的发生。孟庆英[72]的研究表明，施用根瘤菌处理与对照相比，在大豆的不同生育时期土壤氨化细菌、硝化细菌、自身固氮菌数量上存在差异，但在大豆的整个生育期根瘤菌有效增加了微生物氮素类群数量。马剑[73]的研究发现，接种根瘤菌提高了根际土壤中微生物的数量，远高于CK处理；接种处理的根际土壤中细菌有着绝对优势，占微生物总量的90%以上，远高于占微生物总量3%左右的真菌。

3 总结与展望

综上所述，大豆连作会导致连作障碍的发生，使土壤养分含量下降，土壤pH值降低，土壤酶活性下降，土壤细菌数量减少，真菌数量增加，微生物多样性下降，不利于土壤质量的恢复和大豆的生长；而大豆轮作、间套作有助于充分利用耕地资源，改善土壤理化性质，提高土壤酶活性，使土壤细菌/真菌的比值变大，增加了土壤微生物多样性，大豆轮作、间套作比连作更有利于维持土壤地力，提高土壤质量。此外，不管是在大豆连作还是大豆轮作、间套作的土壤中，接种根瘤菌都有助于促进豆科作物结瘤固氮，提高了豆科作物的产量和品质；同时，接种根瘤菌可以防止土壤酸化，提高土壤中速效养分的含量，降低土壤中致病菌的数量，有利于促进了土壤的可持续利用和健康发展。

随着我国对大豆需求的不断增加，国家先后出台了一系列的政策和措施，以增加大豆种植面积，减少对进口大豆的依赖。2014年，《中国食物与营养发展纲要（2014—2020年）》中明确要求对我国大豆种植加大支持帮扶力度；2016年，《全国种植业结构调整规划（2016—2020年）》中指出，重点调减东北冷凉区和北方农牧交错区等地区的玉米面积，增加大豆种植面积，发展高油大豆、高蛋白大豆等优质农产品，各种政策表明了国家对本土大豆种植的重视。尽管我国北方大豆的种植面积逐年下降，但南方部分省份如湖北、云南等的大豆种植面积呈增加的趋势，这表明我国在扩大大豆种植面积上是有很大上升空间的。

在大豆种植中，应当加强大豆育种、常规栽培方面的研究，开拓和发展我国非转基因大豆的优势，注重大豆高产和抗病虫害优良品种的选育，积极推广大豆轮作、间套作种植模式，逐步取代传统的大豆连作种植。各地区应因地制宜开展复合型种植，促进种地养地相结合，在东北和黄淮海地区积极推进大豆轮作种植，如东北地区大豆与玉米轮作，黄淮海地区大豆与玉米、小麦等轮作；在南方地区积极推进大豆间套作种植，如大豆与甘蔗、木薯等间套作。同时注重根瘤菌剂的开发与应用，着力提高我国大豆种植中根瘤菌的接种面积，走优质高产、绿色健康的可持续发展道路。

[1]崔宁波.我国大豆生产技术及应用的经济分析[D].哈尔滨:东北农业大学,2008.

[2]王志勇.小麦/玉米轮作条件下秸秆还田钾素效应研究[D].北京:中国农业科学院研究生院,2012.

[3]刘尧.Bradyrhizobium diazoefficiens 4534和4222菌株选择性结瘤的分子生物学机理比较研究[D].北京:中国农业科学院,2015.

[4]刘占锋,傅伯杰,刘国华,等.土壤质量与土壤质量指标及其评价[J].生态学报,2013,26(3):901-913.

[5]Gil S V,Meriles J,Conforto C,et al.Response of soil microbial communities to different management practices in surface soils of a soybean agroecosystem in Argentina[J].European Journal of Soil Biology,2011,47(1):55-60.

[6]Ditterich F,Poll C,Pronk G J,et al.Succession of soil microbial communities and enzyme activities in artificial soils[J].Pedobiologia,2016,59(3):93-104.

[7]谷岩,邱强,王振民,等.连作大豆根际微生物群落结构及土壤酶活性[J].中国农业科学,2012,45(19):3955-3964.

[8]Zhong H,Wang Q,Zhao X,et al.Effects of different nitrogen applications on soil physical,chemical properties and yield in Maize(Zea mays L.)[J].Agricultural Sciences,2014,5(14):1440.

[9]宿庆瑞,迟凤琴,张久明,等.不同耕作技术模式对土壤理化性状及大豆产量的影响[J].大豆科学,2010,29(3):453-456.

[10]李玉洁,王慧,赵建宁,等.耕作方式对农田土壤理化因子和生物学特性的影响[J].应用生态学报,2015,26(3):939-948.

[11]苗淑杰,乔云发,韩晓增.大豆连作障碍的研究进展[J].中国生态农业学报,2007,15(3):203-206.

[12]王金龙,徐冉.大豆连作下土壤环境条件变化的概述[J].大豆科学,2000,19(4):367-371.

[13]傅彗兰,邹永久,杨振明,等.大豆连作对土壤磷酸酶活性和磷素营养的影响[J].大豆通报,1996(6):16-17.

[14]陈慧.钾素营养对大豆钾素吸收与产量的影响[D].哈尔滨:东北农业大学,2013.

[15]王莉.大豆重茬黑土中腐殖质结合形态及其组成的研究[D].长春:吉林农业大学,2014.

[16]邹莉,袁晓颖,李玲,等.连作对大豆根部土壤微生物的影响研究[J].微生物学杂志,2005,25(2):27-30.

[17]Huang J X,Chen Y Q,Sui P,et al.Soil nitrous oxide emissions under Maize-legume Intercropping system in the North China plain[J].Journal of Integrative Agriculture,2014,13(6):1363-1372.

[18]崔宁波,郭翔宇.我国大豆生产技术及应用的经济分析[D].哈尔滨:东北农业大学,2008.

[19]黄丹丹.不同耕作方式下黑土团聚体及胶结物质组成的研究[D].长春:吉林农业大学,2012.

[20]Six J,Elliott E T,Paustian K.Soil structure and soil organic matter II.A normalized stability index and the effect of mineralogy[J].Soil Science Society of America Journal,2000,64(3):1042-1049.

[21]王百慧.四种不同耕作措施对农田黑土养分和酶活性的影响[D].哈尔滨:哈尔滨师范大学,2013.

[22]张玉先,王孟雪.麦-玉-豆轮作制度下施肥措施对土壤养分的影响[J].中国油料作物学报,2009,31(3):339-343.

[23]黄蔚.基于间套作背景下的小麦/玉米/大豆周年磷肥效应研究[D].雅安:四川农业大学,2012.

[24]邓文,胡兴明,于翠,等.桑树间作大豆对桑园土壤微生物多样性的影响[J].蚕业科学,2015(6):997-1003.

[25]廖敦平,雍太文,刘小明,等.玉米-大豆和玉米-甘薯套作对玉米生长及氮素吸收的影响[J].植物营养与肥料学报,2014(6):1395-1402.

[26]雍太文,刘小明,刘文钰,等.减量施氮对玉米-大豆套作体系中作物产量及养分吸收利用的影响[J].应用生态学报,2014,25(2):474-482.

[27]Marx M C,Wood M,Jarvis S C.A microplate fluorimetric assay for the study of enzyme diversity in soils[J].Soil Biology and Biochemistry,2001,33(s12-13):1633-1640.

[28]García-Ruiz R,Ochoa V,Hinojosa M B,et al.Suitability of enzyme activities for the monitoring of soil quality improvement in organic agricultural systems[J].Soil Biology and Biochemistry,2008,40(9):2137-2145.

[29]董艳,董坤,郑毅,等.种植年限和种植模式对设施土壤微生物区系和酶活性的影响[J].农业环境科学学报,2009,28(3):527-532.

[30]刘善江,夏雪,陈桂梅,等.土壤酶的研究进展[J].中国农学通报,2011,27(21):1-7.

[31]张淑香,高子勤,刘海玲.连作障碍与根际微生态研究Ⅲ.土壤酚酸物质及其生物学效应[J].应用生态学报,2000,11(5):741-744.

[32]Yan M C,Xu T T,Song P H,et al.Effects of Different Cropping Patterns of Soybean and Maize Seedlings on Soil Enzyme Activities and MBC and MBN[J].东北农业大学学报:英文版,2012,19(4):42-47.

[33]傅慧兰,邹永久.大豆连作土壤障碍因素研究:Ⅱ.连作土壤酶活性与肥力因素间的相关性分析[J].大豆科学,1996(4):332-339.

[34]Liu X J,Duan X J,Ma N,et al.Impact of Microbial Inoculants on Microbial Quantity,Enzyme Activity and Available Nutrient Content in Paddy Soil[J].Journal of Northeast Agricultural University,2015,39(4):7-14.

[35]张广娜,陈利军,陈振华,等.大豆轮作与连作对黑钙土酶活性和动力学特性的影响[J].大豆科学,2008,27(5):795-800.

[36]Velmourougane K,Venugopalan M V,Bhattacharyya T,et al.Soil dehydrogenase activity in agro-ecological sub regions of black soil regions in India[J].Geoderma,2013,197-198(3):186-192.

[37]张丽莉,武志杰,陈利军,等.不同种植制度土壤氧化还原酶活性和动力学特征[J].生态环境学报,2009,18(1):343-347.

[38]张志明.不同农艺措施对土壤微生物和酶活性的影响[D].哈尔滨:东北林业大学,2012.

[39]姜丹丹,周连仁,依洪涛,等.大豆·玉米不同种植方式对土壤酶活性·土壤无机氮含量的影响[J].安徽农业科学,2012(12):7115-7118.

[40]夏海勇,李隆,张正.间套作体系土壤磷素吸收优势和机理研究进展[J].中国土壤与肥料,2015(1):1-6.

[41]李静,马帅鹏,魏守兴,等.油棕园间套种大豆对土壤酶活性的影响[J].热带农业工程,2013,37(4):4-7.

[42]林先贵,胡君利.土壤微生物多样性的科学内涵及其生态服务功能[J].土壤学报,2008,45(5):892-900.

[43]张心昱,陈利钉,傅伯杰,等.农田生态系统不同土地利用方式与管理措施对土壤质量的影响[J].应用生态学报,2007,18(2):303-309.

[44]Elsas J D V,Chiurazzi M,Mallon C A,et al.Microbial diversity determines the invasion of soil by a bacterial pathogen[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2012,109(4):1159-1164.

[45]Gil S V,Meriles J,Conforto C,et al.Response of soil microbial communities to different management practices in surface soils of a soybean agroecosystem in Argentina[J].European Journal of Soil Biology,2011,47(1):55-60.

[46]刘金波,许艳丽.我国连作大豆土壤微生物研究现状[J].中国油料作物学报,2008,30(1):132-136.

[47]薛超,黄启为,凌宁,等.连作土壤微生物区系分析、调控及高通量研究方法[J].土壤学报,2011,48(3):612-618.

[48]Meriles J M,Gil S V,Conforto C,et al.Soil microbial communities under different soybean cropping systems:Characterization of microbial population dynamics,soil microbial activity,microbial biomass,and fatty acid profiles[J].Soil and Tillage Research,2009,103(2):271-281.

[49]王进闯.大豆连作对根际土壤生物群落的影响[D].北京:中国农业大学,2014.

[50]王晋莉.大豆连作条件下的根际细菌与氨氧化微生物群落特征及其影响因素[D].北京:中国农业大学,2014.

[51]魏巍,许艳丽,朱琳,等.长期连作对大豆根际土壤镰孢菌种群的影响[J].应用生态学报,2014,25(2):497-504.

[52]李文娇,杨殿林,赵建宁,等.长期连作和轮作对农田土壤生物学特性的影响研究进展[J].中国农学通报,2015(3):173-178.

[53]Asuming-Brempong S,Gantner S,Adiku S G K,et al.Changes in the biodiversity of microbial populations in tropical soils under different fallow treatments[J].Soil Biology and Biochemistry,2008,40(11):2811-2818.

[54]吴凤芝,王学征.黄瓜与小麦和大豆轮作对土壤微生物群落物种多样性的影响[J].园艺学报,2007,34(6):1543-1546.

[55]刘新晶,许艳丽,李春杰,等.大豆轮作系统对土壤细菌生理菌群的影响[J].大豆科学,2007,26(5):723-727.

[56]姚钦.黑土区轮作方式下土壤微生物多样性研究[D].哈尔滨:东北林业大学,2012.

[57]雍太文,杨文钰,向达兵,等.小麦/玉米/大豆和小麦/玉米/甘薯套作对根际土壤细菌群落多样性及植株氮素吸收的影响[J].作物学报,2012,38(2):333-343.

[58]涂勇,杨文钰,刘卫国,等.大豆与烤烟不同套作年限对根际土壤微生物数量的影响[J].作物学报,2015,41(5):733-742.

[59]冯晓敏,杨永,任长忠,等.燕麦/大豆和燕麦/花生间作对根际土壤固氮细菌多样性与群落结构的影响[J].中国农业大学学报,2016(1):22-32.

[60]彭东海,杨建波,李健,等.间作大豆对甘蔗根际土壤细菌及固氮菌多样性的影响[J].植物生态学报,2014,38(9):67.

[61]Rawat A K,Rao D L N,Sahu R K.Effect of soybean inoculation with Bradyrhizobium and wheat inoculation with Azotobacter on their productivity and N turnover in a Vertisol[J].Archives of Agronomy and Soil Science,2013,59(11):1559-1571.

[62]李俊,沈德龙,林先贵.农业微生物研究与产业化进展[M].北京:科学出版社,2011.

[63]毕银丽,陈书琳,孔维平,等.接种微生物对大豆生长及其根际土壤的影响[J].生态科学,2014,33(1):121-126.

[64]Pereira S I A,Lima A I G.Screening possible mechanisms mediating cadmium resistance in Rhizobium leguminosarum bv.viciae isolated from contaminated Portuguese soils[J].Microbial Ecology,2006,52(2):176-186.

[65]刘丽.根瘤菌与促生菌复合接种对大豆生长和土壤生态效应的影响[D].泰安:山东农业大学,2014.

[66]房春红.根瘤菌与大豆、土壤间相互适应性研究[D].哈尔滨:东北农业大学,2007.

[67]孟庆英,张娣,张春峰,等.根瘤菌对大豆根际土壤酶活性及大豆产量的影响[J].大豆科学,2013,32(5):722-724.

[68]Nimnoi P,Lumyong S,Pongsilp N.Impact of rhizobial inoculants on rhizosphere bacterial communities of three medicinal legumes assessed by denaturing gradient gel electrophoresis(DGGE)[J].Annals of Microbiology,2011,61(2):237-245.

[69]郭丽琢,马剑,黄高宝.根瘤菌接种对豌豆产量及根际微生物数量的影响[J].农业现代化研究,2010,31(5):630-633.

[70]Ozgonen H,Gulcu M.Determination of mycoflora of pea(Pisum sativum)seeds and the effects of Rhizobium leguminosorum on fungal pathogens of peas[J].African Journal of Biotechnology,2011,10(33):6235-6240.

[71]Yadav J,Verma J P.Effect of seed inoculation with indigenous Rhizobium and plant growth promoting rhizobacteria on nutrients uptake and yields of chickpea(Cicer arietinum L.)[J].European Journal of Soil Biology,2014,63(4):70-77.

[72]孟庆英.施用根瘤菌对土壤微生物氮素类群数量及土壤氮素的影响[J].黑龙江农业科学,2012(4):55-57.

[73]马剑.接种根瘤菌对豌豆根际微生境的影响[D].兰州:甘肃农业大学,2009.

Research Progress in Effect of Different Soybean Cropping Systems on Soil Quality

Gao Shengchao,Guan Dawei,Ma Mingchao,Li Jun,Shen Delong

(Institute of Agricultural Resources and Regional Planning,Chinese Academy of Agricultural Sciences/Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Microbial Products,Ministry of Agriculture,Beijing 100081,China)

Soil quality is one of the most important factors in maintaining the earth's biosphere.It is the ability to maintain crop production,protect environment and improve the health of animals and plants.This paper reviewed the research progress in the effects of different soybean cropping systems and Rhizobia inoculation on soil quality,analyzed the effects of continuous soybean,crop rotation and intercropping on soil physicochemical properties,soil enzymes and soil microorganism,and pointed out the importance of rational soybean planting and Rhizobia inoculation on soil quality.The aim of the paper is to provide a reference for selecting appropriate soybean cropping system and realizing the sustainable utilization of farmland soil.

Continuous soybean;Soybean rotation;Soybean intercropping;Rhizobia;Soil physicochemical properties;Soil enzyme;Soil microorganism

S157

：A

：1674-3547(2017)03-0021-09

2017-03-16

高圣超，硕士研究生，主要从事土壤微生物和植物营养方向研究，E-mail:gaoshengchao1991@126.com

国家“863”计划（2013 AA 102802-04）；国家现代农业产业技术体系（nycytx-004）；农业部生物有机肥创制重点实验室开放课题资助

*通讯作者：沈德龙，研究员，硕士生导师，主要从事农业微生物资源和应用基础研究及微生物肥料行业管理工作，E-mail:shendelong@caas.cn