作者：夏青，刘子豪，张晶清，林于蓝，曾粮斌，张金波，蔡祖聪，赵军卷期：《土壤》2023年第55卷第5期
酚酸是一类重要的植物化感物质，当酚酸类物质在土壤中积累到一定浓度后，就会抑制植物根系生长，降低根系酶活性，影响植物激素合成和光合作用，破坏土壤微生态平衡，进而导致植物生长不良、甚至发病和死亡。因此，酚酸类物质能够增加作物土传病害和连作障碍的发生风险。
强还原土壤处理（Reductive Soil Disinfestation, RSD）是在作物种植前，通过向土壤中施用易分解有机物料，灌溉至土壤水分饱和，覆膜2 ~ 4周，快速创造土壤强还原环境，短期内实现土传病害防控和退化土壤修复的方法。作物秸秆和植物残渣等是RSD处理重要的有机物料来源，然而，秸秆和植物残渣等有机物料中通常富含酚酸类物质，以秸秆或植物残渣为主要原料的RSD处理会增加土壤酚酸的含量，但目前其对土壤酚酸的增加效应以及后续土壤酚酸随再植作物生长的动态变化规律还缺乏相应研究。研究表明，外源施用微生物菌剂能够促进土壤中酚酸类物质的分解，降低土壤酚酸的含量并进而缓解作物连作障碍。因此，RSD处理后外源添加具有酚酸降解功能的微生物菌剂可能在一定程度上消减因秸秆类有机物料带来的土壤酚酸水平增加所引起的负面效应。
本研究以龙牙百合栽培土壤为研究对象，采用裂区试验设计，主区设置对照（CK）和以制糖发酵废液（MO）、植物残渣（SB）为主要有机物料的RSD处理，并于再植龙牙百合出苗后裂区添加枯草芽孢杆菌Y25（CK_Y25、MO_Y25、SB_Y25），研究不同有机物料RSD处理及枯草芽孢杆菌施用对土壤酚酸类物质的影响。
结果表明，与CK相比，SB处理显著（P < 0.05）增加了土壤中丁香酸、对香豆酸、阿魏酸和总酚酸的含量，改变了土壤酚酸谱特征（图1）。龙牙百合再植能够提高RSD处理土壤中酚酸类物质含量，但不同处理随种植时间延长而呈现不同的变化规律（图2）。![]()
图1 RSD处理对土壤酚酸含量（A）及其排序（B）的影响![]()
图2 不同土壤处理下总酚酸含量的动态变化
此外，添加枯草芽孢杆菌Y25能显著（P < 0.05）降低SB处理土壤中酚酸类物质的含量（总酚酸降解率≥30%），其中对香豆酸和阿魏酸在龙牙百合生长期和收获期的降解率分别高达39.2% ~ 47.8%和32.3% ~ 36.7%（图3、表1）。![]()
图3 再植龙牙百合生长期和收获期土壤酚酸含量（A，B）及其排序特征（C，D）表1 枯草芽孢杆菌Y25添加对土壤酚酸的相对降解率（%）
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本研究证实以植物残渣为主要有机物料的RSD处理会显著提高土壤酚酸类物质的含量，而外源添加枯草芽孢杆菌可有效降低土壤酚酸含量。研究结果可为RSD处理的科学应用及相关配套措施的研发提供理论依据和线索。 赵军，南京师范大学地理科学学院副教授，硕士生导师，主要从事土壤微生物区系调控与中药材连作障碍防控及道地品质提升相关研究。先后主持国家自然科学基金2项，中国博士后科学基金2项；发表学术论文50余篇，其中以第一作者或通讯作者在Soil Biology and Biochemistry、Applied and Environmental Microbiology、Plant and Soil、《土壤学报》、《土壤》等期刊发表学术论文30余篇；参与制订农业行业标准1项，牵头制订团体标准1项。现任江苏省土壤利用与农业可持续发展工程研究中心副主任，担任Frontiers in Microbiomes副主编，Agriculture, Ecosystems & Environment客座编辑，《中草药》青年编委。2020年入选南京师范大学“中青年领军人才”青年拔尖人才培养计划。
