有机覆盖三七对土壤养分及微生物多样性的影响

刘倩, 李纪潮, 左应梅, 杨天梅, 杨美权, 张金渝

(1.云南省农业科学院药用植物研究所, 昆明 650051; 2.云南中医药大学中药学院, 昆明 650500)

三七[Panaxnotoginseng(Burk.) F. H. Chen]又名田七，为五加科人参属多年生草本植物，其主根是我国名贵中药材。有机覆盖是用各种秸秆、凋落物、杂草、枝叶、锯木屑、牲畜粪便、苇子、果壳等覆盖耕作土壤地面的一种传统土壤改良技术，对多种作物和中药材栽培在提高产量和质量、保持土壤温度和水分、提高土壤养分等方面已有较为深入的研究。相关研究表明，覆盖物覆盖土壤表面后，引起土壤温度、水分、土壤肥力、土壤物理性状和结构改变，进而对其群落结构和组成产生影响。有机覆盖物覆盖后，土壤微生物量和水溶性有机碳含量提高，稻壳覆盖能促进种植人参土壤益生菌的生长，可用于人参根腐病的防治[1]。本课题组在前期田间调研中发现药农常在三七的土壤表面覆盖松针或黄花蒿，对三七生长和减少病害发生有积极作用，但其原因和机理尚不清楚，且三七的有机覆盖栽培尚无具体深入研究。

目前，普遍认为土壤微生物群落的组成与分布受限于环境因子，也就是说，土壤的生物物理过程支持着微生物生态位、生态功能的多样性从而支持微生物的各种生命活动[2-3]。土壤微生物多样性包括结构多样性和功能多样性两方面，主要指微生物数量和种类的变异，土壤微生物群落的变化被视为衡量土壤环境健康的重要指标。培养的方法观察到的微生物不到微生物群落的1%，无法全面反映微生物的真实状况。高通量测序的发展为微生物的生态和功能研究提供了各种便利[4]，能够直观地反映微生物群落组成，Illumina MiSeq测序平台具有高通量、价格低、运行周期短等优势，已被广泛应用。

本研究在前期研究的基础上，利用4种来源广泛、廉价易得的有机覆盖物覆盖在播种三七种子土壤的表面，以不覆盖为对照，研究有机覆盖物对三七土壤养分以及三七土壤微生物生态和功能的影响，为有机覆盖提高三七生产质量提供理论和实践上的支持，并为发展三七覆盖种植及其配套栽培技术提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于云南省武定县大石头房的云南省农业科学院药用植物研究所实验基地4 m高温大棚内，上方搭设聚乙烯白色薄膜和两层黑色遮阴网，以避雨、遮荫、防治鸟害，供试土壤为黏性红壤，采用自来水喷灌，基地海拔1 910 m，属低纬度高原季风气候。武定县年平均气温15.1 ℃，1月平均气温7.2 ℃，6月平均气温20.9 ℃，极端最高气温34.5 ℃，极端最低气温-7.0 ℃。

1.2 试验设计

2018年1月之前整地、翻耕土壤，深度为30 cm左右。播种前10 d施入有机肥15 000 kg·hm-2，氮磷钾复合肥150 kg·hm-2，钙镁磷肥1 500 kg·hm-2。整平耙细后作畦，畦宽1.2 m，畦高25 cm，畦周设有排水沟，畦距30 cm。采收足量覆盖物黄花蒿(ArtemisiaannuaLinn., HHH)全株、万寿菊(TageteserectaL.，WSJ)全株、金荞麦[Fagopyrumdibotrys(D. Don) Hara，JQM]全株、云南松(PinusyunnanensisFranch. var.yunnanensis，SZ)松针，每种覆盖物采收后洗净干燥，打成3～5 cm小段备用。于2018年1月19日播种，种子先用多菌灵拌匀消毒，播种距离5 cm×5 cm，每穴播种一粒，播种后覆薄土。采用完全随机区组设计，将切小段的覆盖物分别覆盖在土壤表面，以不露土为准，每种覆盖处理重复3个小区，共5个处理，分别为黄花蒿(HHH)全株覆盖、万寿菊(WSJ)全株覆盖、金荞麦(JQM)全株覆盖、云南松(SZ)松针覆盖、无覆盖物(CK)。小区面积1.5 m×1.2 m，共15个小区。每小区播种三七种子720粒，每处理播种2 160粒，后期养护管理方式一致。

1.3 测定指标与方法

1.3.1土壤养分的测定 土壤养分分析于2018年10月10日用五点等量混合取样法取样，取0—10 cm土层的土壤，风干制样，备用。土壤pH用雷磁PHSJ-5型酸度计(上海仪电科学仪器)[5]测定。有机质用重铬酸钾容量法检测[6]。土壤全氮采用凯氏定氮法检测[7]。土壤水解性氮用碱解扩散法检测[8]。有效磷用NaHCO3法测定，速效钾用火焰光度法测定[9]。

1.3.2土壤微生物测序 土壤取样：于2018年10月，取样器具事先消毒灭菌，采样时先去除表面覆盖物和覆土，随机挖取三七植株，抖落三七根上附着的土壤，去除可见杂质，用2 mm筛网过筛处理，等量混合后每处理取3份土壤，分别放于10 mL冻存管里，共15份样品，置于低温环境运至实验室-80 ℃保存，用于DNA提取。

土壤基因组提取：采用12888-50强力土壤DNA提取试剂盒(QIAGEN MOBIO)提取土壤基因组DNA，利用1%琼脂糖凝胶电泳检测其纯度和完整性。

测序：细菌鉴定区域为16S rDNA基因的V3-V4区(前端引物: 343F-5′-TACGGRAGGCAG-CAG-3′；后端引物: 798R-5′-AGGGTATCTAA-TCCT-3′)，真菌对ITS区进行鉴定(前端引物: ITS1F-5′-CTTGGTCATTTAGAGGAAGTAA-3′；后端引物: ITS2-5′-GCTGCGTTCTTCATCGATGC-3′)。由上海欧易生物医学科技有限公司通过Illumina MiSeq测序平台完成。

1.3.3测序结果处理 利用QIIME软件过滤含有N碱基的序列，去除单碱基重复大于8的序列，去除长度小于200 bp的序列；使用UCHIME软件去除嵌合体，得到最终用于分析的高质量的优化系列valid tags；利用软件USEARCH在97%相似度下进行聚类，并选取每个OTU中丰度最大的序列作为该OTU的代表序列，采用RDP classifier Naive Bayesian 分类算法对代表序列与数据库进行比对，注释得到每个OTU的物种信息，根据每个OTU在各个样本中包含的序列数，构建OTU在各个样本中的丰度矩阵文件。OTU分类汇总完成后对各个样本中分类到该OTU的tags数进行统计，可以获得各个OTU在每个样本中的丰度情况。

1.4 数据整理与分析

利用SPSS 19.0软件进行Pearson相关性检验分析。用Microsoft Excel 2016软件进行原始数据的统计处理及图表制作，用SPSS 19.0软件进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 有机物覆盖对土壤pH和土壤养分的影响

2.1.1土壤pH和养分变化 覆盖10个月后的土壤养分检测结果见表1，可知，处理HHH和WSJ的土壤pH显著低于CK。HHH和SZ处理的有机质含量显著高于CK，处理WSJ和JQM显著低于CK。HHH处理的全氮含量显著高于CK，其他处理全氮显著低于CK。HHH处理的水解性氮含量显著高于CK。SZ处理的有效磷含量显著高于CK，其他处理低于CK。SZ处理的土壤速效钾含量显著高于CK，HHH和WSJ处理显著低于CK。因此，黄花蒿和松针覆盖有利于提高土壤有机质含量，松针覆盖有利于土壤有效磷和速效钾含量的提高。

表1 不同覆盖处理对土壤pH和土壤养分的影响Table 1 Effects of different mulching treatments on soil pH and soil nutrients

2.1.2土壤养分指标的相关性分析 对土壤养分指标进行Pearson相关性分析，绝对值越大表示相关性越强。由表2可知，pH与有机质含量呈正相关，与全氮和水解性氮呈强负相关，与有效磷呈较强正相关，与速效钾呈强正相关。有机质与全氮、水解性氮、有效磷、速效钾之间均呈正相关，全氮与水解性氮呈极强正相关且相关性显著。说明有机质的增加有利于土壤pH的升高，有机质的增加有利于全氮、水解性氮、有效磷、速效钾的提高。

表2 土壤养分指标间的相关性分析Table 2 Pearson correlation of soil nutrient indexes

2.2 土壤细菌高通量测序

2.2.1细菌测序结果 土壤细菌的测序结果见表3，可知valid tags数在各处理之间无显著差异，不同处理的序列长度大小表现为：JQM>SZ>WSJ>CK>HHH。valid tags平均长度分布在427.05～430.73 bp，15个土壤样本共获得总OTU数目4 281个，共有OTU数目789个，各处理OTU数量由多到少表现为：JQM>WSJ>SZ>CK>HHH，其中，JQM、SZ、WSJ处理之间OTU数目无显著差异，均显著高于CK，HHH处理OTU个数显著低于对照。

表3 不同覆盖物土壤的细菌测序数据统计Table 3 Statistics of bacterial sequencing data of soils with different mulching treatments

将土壤样本测序所得的OUT结果进行Taxon统计，可知，门(Phylum)水平下共27个物种，纲(Class)水平共64个物种，目(Order)水平有131个物种，科(Family)水平上263个物种，属(Genus)水平有444个物种，OTU水平共计4 281个物种。

2.2.2细菌多样性分析 Chao1指数表示估计群落中实际存在的OTU个数。Coverage数值反映测序深度，数值越接近1，说明测序深度已经基本覆盖到样品中所有的物种。Shannon指数越大，表明样品群落多样性越高。Simpson指数对普遍物种所起的作用大，对稀有物种起的作用小，Simpson指数越大，表明群落多样性越好，个体分配越均匀。由表4可知，不同处理的Chao1指数由高到低表现为：JQM>WSJ>SZ>CK>HHH，JQM、SZ、WSJ处理的Chao1指数显著高于CK，HHH的Chao1指数显著低于CK。各处理物种覆盖率均大于0.97，说明本次测序深度能够较好地反映样本中细菌的真实情况。土壤样品Shannon指数排序为：WSJ>JQM>SZ>CK>HHH，JQM、SZ、WSJ处理之间Shannon指数无显著差异，均显著高于CK，HHH处理Shannon指数显著低于CK。Simpson指数排序由高到低为：CK>WSJ>JQM>SZ>HHH，各处理之间无显著差异。松针和金荞麦真菌群落丰富度高于对照，松针真菌丰富度高，可能是因为松针中含有多种碳源和营养物质，为真菌提供更加适宜的生长环境，易于真菌生物量的增加。

表4 不同覆盖处理土壤细菌多样性指数Table 4 Diversity index of bacteria in different mulching treatments

2.2.3土壤细菌Shannon指数boxplot图 由土壤细菌Shannon指数的boxplot图(图1)可以看出，5个处理间细菌多样性差异显著(P=0.024)，JQM的箱体最高，所以JQM的3个土壤样本的微生物多样性离散程度大。HHH处理的3个土壤样本的细菌多样性较为一致，但多样性指数比无覆盖处理小，即HHH的细菌多样性较对照低。

2.2.4土壤细菌主成分分析 通过主成分分析(principal component analysis，PCA)，依据不同覆盖处理的细菌菌群的异同，对不同覆盖处理进行聚类，分析其异同，观察不同样本点间的距离大小判断它们的菌群相似性，两点距离越近，说明二者菌群组成结构越相似。由图2可以看出，主成分1(PC1)和主成分2(PC2)是造成15个样品的两个最大差异特征，贡献率分别为23.88%和16.79%，不同覆盖物处理之间细菌群落结构差异较大，但组内细菌群落结构差异较小。

2.2.5土壤细菌在门水平下相对丰度前10名统计 所有样品在门水平上共27个门类别，其中主要细菌门有：变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)等(图3)。其中，变形菌门、放线菌门、拟杆菌门是占主导地位的细菌门，所占比例总和达80%以上，是土壤中的优势菌门。处理SZ和JQM中，变形菌门和拟杆菌门丰度比其他处理大，HHH的放线菌门丰度显著高于无覆盖处理。芽单胞菌门在JQM、WSJ处理中相对丰度高，HHH和SZ中较低。酸杆菌门在所有覆盖处理中相对丰度高于对照。

2.2.6土壤细菌在属水平下相对丰度前10名统计 在属水平上，15份土壤样品共鉴定出444个物种，Acidibacter、芽单胞菌属(Gemmatimonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)、Nocardioides、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、Kribbella、德沃斯氏菌属(Devosia)、Rhizomicrobium、粪肠球菌属(Ohtaekwangia)、Rhodanobacter是主要的细菌(图4)。本研究发现，芽单胞菌属在覆盖处理中低于对照，黄杆菌属细菌的丰度在覆盖处理土壤中显著高于对照。HHH处理的Rhizomicrobium丰度显著高于CK和其它处理。Nocardioides细菌丰度在覆盖处理中均显著低于CK。各处理间鞘氨醇单胞菌属差异不大，CK和HHH处理的Rhodanobacter相对丰度高于JQM、SZ、WSJ处理。说明覆盖有利于黄杆菌属的生长，不利于芽单胞菌属细菌的生长，黄花蒿覆盖有利于Rhizomicrobium和Rhodanobacter的生长。

2.2.7属水平前10名细菌与养分相关性分析

相关性分析结果(表5)表明，Acidibacter属与土壤pH和有效磷含量呈高相关性且相关性显著，说明pH升高和有效磷含量升高有利于Acidibacter的生长。芽单胞菌属与所有土壤养分指标都呈负相关，说明芽单胞菌属和黄杆菌属属于贫营养菌群，养分较为丰富的土壤反而不适宜其生长。Kribbella和Rhodanobacter与pH呈高负相关且相关性显著，说明酸性土壤有利于这两个属细菌的生长。水解性氮与Nocardioides、Ohtaekwangia、Rhodanobacter相关性均显著。

表5 土壤理化性质与属水平前10名细菌相对丰度的相关性分析Table 5 Correlation analysis between soil physical and chemical properties and relative abundance of the top 10 bacteria at genus level

2.3 土壤真菌高通量测序

2.3.1土壤真菌测序结果分析 土壤真菌的测序结果见表6，可见，valid tags平均长度在264.4～285.4 bp之间，覆盖处理的平均序列长度显著高于对照。SZ处理OTU 数目显著高于JQM、WSJ、CK处理，HHH处理OTU数目显著低于其他处理。15个土壤样本获得总OTU数2 894个，共有OTU数为188个，OTU数量由多到少表现为: SZ>JQM>CK>WSJ>HHH。将所有测序所得的OTU表进行Taxon个数统计发现，在门水平下共12个物种，纲水平共40个物种，目水平上有115个物种，科水平上246个物种，属水平有510个物种。

表6 不同覆盖处理土壤样品的真菌测序数据统计Table 6 Fungi sequencing data statistics of soil samples with different mulching treatments

2.3.2真菌多样性指数 不同处理的真菌多样性分析结果见表7，由Chao1指数可以看出，真菌群落丰富度由高到低排列为：SZ>CK>JQM>WSJ>HHH，SZ处理Chao1指数显著高于其他处理，其余处理Chao1指数之间无显著性差异。样品中物种覆盖率均大于0.99，说明本次测序深度能够较完整地反映样本中真菌群落的真实情况。Shannon指数由高到低排列为：CK>SZ>JQM>WSJ>HHH，HHH覆盖处理Shannon指数显著低于CK、SZ、JQM处理。Simpson指数由大到小排列为：CK>SZ>JQM>WSJ>HHH，各覆盖处理之间Simpson指数无显著性差异。

表7 不同覆盖土壤真菌多样性指数统计Table 7 Fungi diversity index statistics of different mulching treatments

2.3.3不同覆盖处理的土壤真菌NMDS分析

由图5可以看出，处理JQM和CK距离较近，说明JQM和CK处理的真菌群落结构相似，差异不大，而SZ、WSJ、HHH处理的NMDS距离较远，说明这几个处理间真菌群落结构差异较大。

2.3.4不同覆盖物土壤真菌在门水平上的相对丰度由图6可知，在门水平上，子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、接合菌门(Zygomycota)为优势菌门，子囊菌门最高，是真菌当中的绝对优势菌群，子囊菌门的相对丰度由高到低的处理为：CK>SZ>HHH>JQM>WSJ。担子菌门各处理的丰度由高到低为：HHH>JQM>WSJ>SZ>CK。接合菌门在HHH处理中丰富度最低。说明HHH覆盖土壤不利于接合菌门真菌的生长。

2.3.5不同覆盖物土壤真菌在属水平上前10名的相对丰度 不同覆盖物土壤真菌在属水平上的统计结果(图7)可知，在属水平上，锥盖伞属(Conocybe)、镰刀菌属(Fusarium)、被孢霉属(Mortierella)、Trichispora、口蘑属(Clitopilus)、木霉属 (Trichoderma)、支顶孢属(Acremonium)、MonograpHella、毛壳属(Chaetomium)、炭角菌属(Xylaria)是优势菌属，锥盖伞属相对丰度由高到低表现为：JQM>SZ>CK>WSJ>HHH。被孢霉属在HHH中丰度最小。镰刀霉属在CK中相对丰度最大，覆盖处理比CK小。Trichispora是HHH处理相对丰度最大的菌属，在SZ和WSJ处理中仅存在较少数，而在其他覆盖处理中相对丰度几乎为零。口蘑属在WSJ处理中相对丰度大，CK中几乎为零。木霉属在CK中丰度最低。Monographella在CK中丰度最大，炭角菌属在WSJ处理中相对丰度最高，其余处理无显著性差异。

2.3.6真菌群落结构与环境因子之间的关系

由表8可知，锥盖伞属和被孢霉属与pH之间呈强正相关，粗糙孔菌属(Trechispora)、木霉属、支顶孢属(Acremonium)与pH呈负相关。Conocybe、Mortierella与全氮之间呈极强负相关。Trechispora、支顶孢属与有效磷呈强负相关。Clitopilus、Trichoderma、Xylaria与速效钾呈强负相关。水解性氮与被孢霉属相关性显著，速效钾分别与Clitopilus、Trichoderma、Xylaria相关性显著。全氮与粗糙孔菌属的相关性显著。

表8 土壤养分性质与属水平前10名真菌丰度的相关性分析Table 8 Correlation analysis between soil physical and chemical properties and relative abundance of the top 10 fungi at genus level

3 讨论

3.1 不同覆盖物对细菌群落结构和丰富度的影响

本研究5个处理的土壤中，细菌数量多、分布广，在土壤微生物类群中起主导作用。曾路生等[10]研究也发现在土壤微生物中细菌的多样性是最高的。金荞麦、松针、万寿菊覆盖的细菌OTU数量高于无覆盖处理，这可能是由于覆盖物的加入为土壤带来大量易利用有机质，促进土壤中丰富营养型微生物生长，从而导致OTU丰度升高。本研究中，金荞麦、万寿菊、松针处理的丰富度比对照高，黄花蒿丰度小于对照。Shannon多样性排序为：万寿菊>金荞麦>松针>无覆盖>黄花蒿，Simpson多样性排序为：无覆盖>万寿菊>金荞麦>松针>黄花蒿，出现差异的原因一方面是测序覆盖率的差别，另一方面是Shannon指数与Simpson指数计算方法的差异。但都能看出黄花蒿处理的菌群多样性较低，说明黄花蒿抑制微生物生长繁殖。这与李倩等[11]研究发现黄花蒿覆盖物降低土壤微生物多样性和均匀度指数结果一致。

变形菌门和放线菌门在土壤中普遍存在[12-13]，变形菌门是土壤中的优势代表，能进行厌氧光合作用。放线菌门是第二优势菌门，不仅在自然界物质循环中起到重要作用，还能促使土壤形成团粒结构而改善土壤，本研究中变形菌门占绝对优势。变形菌门、拟杆菌门、硝化螺旋菌门细菌主要参与碳氮循环，植物利用的氮元素和碳元素都需经过生物固氮和CO2固定途径进入生态系统。自然环境(pH、水分、光照、温度)和人类活动(农药、化肥的使用和耕作方法)都会对土壤微生物的多样性产生影响[13]。酸杆菌门作为一种嗜酸菌，在土壤生态系统中扮演着重要的角色。本研究中黄花蒿、万寿菊、金荞麦、松针处理的酸杆菌门丰度较对照高，说明覆盖后有利于酸杆菌门细菌的生长。柳春林等[14]研究认为，酸性的土壤环境有利于酸杆菌门的生长，这与本研究中万寿菊和黄花蒿土壤pH低，酸杆菌门丰度高结果一致。拟杆菌门与土壤碳的有效性呈显著正相关，松针处理有机质含量相对较高，拟杆菌门丰度大。

芽单胞菌属是一类常见的根际促生细菌，对植物诱导抗性系统、促进生长、减少病害发生有积极作用[15]，本研究中覆盖处理的芽单胞菌属丰富度低于对照，覆盖对芽孢杆菌属产生了抑制作用。有研究表明土壤酸化不利于黄杆菌属细菌的生存[16]，这与本研究中黄杆菌属丰度与pH存在正相关关系，覆盖处理丰度高于对照的结果一致。拟杆菌门中鞘脂单胞菌属既可抵抗植物病害、降解纤维素，又能促进植物生长，鞘脂单胞菌属在pH为中性时活性最好[17-18]。本研究中土壤pH差异不大，所以鞘氨醇单胞菌属丰度相差不大。

3.2 不同覆盖物对真菌群落结构和多样性的影响

本研究真菌测序覆盖率大于0.99，能够完整地反映样本中真菌群落的真实情况，OTU数量和Chao1指数都可以看出，不同处理真菌丰富度由多到少顺序为：松针>金荞麦>无覆盖>万寿菊>黄花蒿，由Shannon指数和Simpson指数看出，真菌多样性由高到低排列为：无覆盖>松针>金荞麦>万寿菊>黄花蒿。松针和金荞麦处理真菌群落丰富度高于对照，松针处理真菌丰富度高，可能是因为松针中含有多种碳源和营养物质，为真菌提供更加适宜的生长环境，易于真菌生物量的增加。

覆盖处理土壤的真菌群落多样性都低于无覆盖处理土壤，说明覆盖对土壤真菌的多样性以及群落结构多样性都产生了不利影响。可能是松针、金荞麦、万寿菊、黄花蒿中的某些成分通过淋溶作用释放到土壤中，降低了微生物活性，抑制真菌的生长，从而降低了真菌多样性[19-20]。曾维才等[19]研究表明松针不同溶剂提取物具有抑菌效果，黄仁术等[21]和冯黎莎等[22]研究结果表明金荞麦含有的苷类、黄酮类、甾体类、萜类、有机酸类等化合物具有抑菌活性，万寿菊提取液对青霉、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌具有抑菌作用[23-24]，李倩等[11]和武月红[25]研究表明黄花蒿提取物对尖孢镰刀菌具有抑制作用。这些结果均与本研究结果一致。阚丽艳[26]研究表明，松针覆盖后土壤细菌和真菌数量及多样性都升高，与本试验结果不一致，可能是因为不同种植土壤及环境因子差异所致。

被孢霉属真菌通过生态位竞争作用抑制有害病菌的的生长[27]，是三七土壤中的有益菌和优势菌。大量研究证明，镰刀菌属真菌是造成三七、黄芪、白术、川芎、人参、麻黄等药用植物根腐病的主要病原菌，寄生性和致病力较强，初期由侵染性较强的优势病原菌进行侵染，造成植株根部的局部损伤或在与寄主寄生过程中干扰了寄主细胞的正常代谢，降低寄主抗病能力，或者产生了诱导病原菌侵入的化学分泌物，导致染病植株生物量失衡与代谢失控，为较弱侵染力的病原菌创造了有利条件和途径，待后续病菌侵入后快速大量繁殖或产生毒素，加快根部腐烂进程，最终造成植株的死亡[28-32]。镰刀菌引起的病害属于土传病害，根腐病是严重限制三七产业发展的瓶颈，严重的可致三七毁园绝收。本研究中覆盖物处理后土壤镰刀菌属的相对丰度比对照小，说明覆盖物抑制了镰刀菌属的生长与繁殖，有减少三七根腐病害的作用，因此三七种植生产中可以考虑利用松针、黄花蒿、金荞麦、万寿菊来进行三七的生物防治和绿色种植，减少三七栽培过程中对农药的依赖。

木霉菌是广泛分布于土壤中的习居菌，通过多种作用机制对病原菌产生拮抗作用[33]。木霉能产生代谢物促进植物生长，促进土壤中营养物质释放等，提高植物抗逆能力[34]，本研究中木霉属在对照中水平较低，在有机覆盖中丰度高，说明覆盖有利于木霉菌的生长，为三七生长提供有利条件，提高三七的抗病原菌能力。

付丽娜等[35-36]研究表明，感病三七较健康三七根际土壤中有益微生物(木霉和放线菌等)的种类和数目更少，而病原微生物(镰刀菌、黄杆菌等)的种类和数目较多，病感三七根际土壤微生物多样性减弱，结构组成均变得简单化。崔尹赡[37]研究表明,三七得病后活跃细菌群落的多样性增加，认为蓝藻门、拟杆菌门、放线菌门和酸杆菌门可以作为生病和健康三七的指示菌。谭勇等[38]发现,种植过三七的土壤微生物数量降低、细菌数量减少、真菌数量增加，微生物多样性下降。苗翠萍[27]却发现,病根的细菌数目显著大于健株，放线菌和真菌的数目小于健株。本研究中，生长情况良好的松针覆盖的有益微生物(放线菌、木霉属)丰度高，三七致病菌(镰刀菌)丰度低，这可能提示松针覆盖对减轻三七根腐病的发生和解决三七种植过程中的连作障碍有一定作用。

3.3 有机物覆盖后土壤pH、养分状况与土壤微生物的相关性分析

覆盖物分解主要在土壤表面进行，因此土壤理化性质对覆盖物的分解有较大的影响。覆盖物的分解过程是由土壤微生物和相关酶来实现的，温度升高有利于微生物生长和酶活性提高[39]，因此覆盖物的分解效率与土壤温度在一定范围内呈正相关。本研究发现，土壤理化性质与细菌和真菌群落存在强相关性，土壤因子(温度、水分、ph、养分等)通过影响土壤微生物的活动空间和土壤酶的活性间接影响覆盖物分解过程和分解速率，在分解过程中覆盖物的成分与化学性质不断变化，对覆盖物下一阶段的分解和微生物活动产生动态影响。不同土壤pH会造成微生物数量和多样性的改变[40]，与本研究中pH与微生物群落结构存在较强相关性的结果一致。国春菲[41]和张媚等[42]研究表明,土壤低pH有利于提高真菌多样性。三七适宜生长的环境为偏酸性土壤，酸性环境有利于增强真菌对环境中水分的利用，以加快自身生长繁殖，还会加重植物病害。pH、速效磷、速效氮为土壤细菌优势属群落结构的显著性影响因子，而pH、速效钾、速效氮为土壤真菌优势属群落结构的显著性影响因子。