黑龙江是我国大豆的主产区，但近年来，大豆连作现象日益严重，导致了土壤酸化、养分失衡和土传病害频发等连作障碍问题，严重制约了大豆生产的可持续发展。土壤改良剂被广泛认为是缓解连作障碍的有效农艺措施，但其如何通过重塑土壤微生物组来实现病害抑制和产量提升的机制尚不明确。中国科学院东北地理与农业生态研究所农田分子生态学科组通过田间定位试验与室内共培养实验相结合，系统解析了土壤改良剂消减大豆连作障碍的微生物调控机制。

基于海伦水土保持监测研究站的田间定位试验平台，设置了对照（CON）、石灰（LM）、石灰秸秆配施（LMSS）、石灰牛粪配施（LMCM）、2%粗甲壳素（CC）及硅钙钾镁肥（CSC）6种改良处理，系统评估了其对土壤性质、微生物群落、大豆根腐病发病率及产量的影响。结果显示，改良剂能有效降低大豆根腐病发病率和提高大豆产量，其中CC抑病和增产效果最大，根腐病发病率降低70%，产量提高30%以上。土壤改良剂显著富集了具有抑病和促生功能的潜在有益物种，如Pantoea、Bacillus、Humicola、 Tausonia和Mortierella，同时减少了潜在病原菌（图1）。体外共培养实验进一步验证，改良土壤的根际细菌悬液明显抑制了病原菌菌丝的生长，且该抑病能力与富集的有益菌丰度呈显著正相关（图2）。土壤改良剂，特别是CC处理诱导了最高的微生物抗性，证实改良剂能够通过诱导健康的微生物区系来缓解连作障碍（图3）。本研究明确了“改良剂-微生物抗性-病害抑制-产量提升”的级联调控路径，为维持土壤健康和促进作物生产提供了理论依据。

相关成果发表在国际期刊《Field Crops Research》上。东北地理所已毕业博士生樊艳丽为论文的第一作者，刘俊杰研究员为通讯作者。研究得到国家自然科学基金（42177105, U23A6001）、国家重点研发计划（2022YFD1500202）和中国科学院国际合作项目（131323KYSB20210004）的共同资助。

图1不同改良剂施用下土壤微生物群落抗性及潜在有益菌和植物病原菌的相对丰度

图2不同土壤改良剂施用下根际土壤细菌悬液对植物病原菌的抑制效果

图3改良剂介导的土壤性质和微生物群落特征与抑病能力及大豆产量的互作关系

论文信息如下：

Fan Y L, Liu J J*, Liu Z X, Gu H D, Hu X J, Yu Z H, Li Y S, Jin J, Liu X B, Wang G H. Soil amendments alleviate continuous cropping obstacles in soybean by enhancing microbial resistance. Field Crops Research, 2026, 337: 110261.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.fcr.2025.110261