近日，2138cn太阳集团古天乐花生研究中心团队在玉米花生带状轮作的增产机制研究中取得新进展。相关研究成果发表在Field Crops Research（中科院一区，IF：6.145），论文第一作者单位为我校，学院邹晓霞副教授为该论文第一作者，辽宁省沙地治理与利用研究所史普想研究员为通讯作者。

　　当前，农业生产面临的主要挑战之一是在提高作物产量的同时保障农业生态系统功能。长期的单一耕作易导致土壤质量退化，导致作物产量下降。增加作物多样性对稳定生态系统功能有积极作用，而作物间作和轮作是实现多样化复合种植的有效手段。带状轮作是指实行年内间作和年际间轮作的一种复合种植制度。团队前期工作表明，玉米花生带状轮作较单作玉米和单作花生能显著提高作物产量（Zou, et al., 2021. European Journal of Agronomy, 129: 126304.），但该复合种植系统的增产机制尚不明确。

　　该研究基于六年定位试验，从作物光合生理、土壤养分和微生物群落变化角度入手，揭示了玉米花生带状轮作的高产机理。研究表明，与单作玉米和单作花生相比，玉米花生带状轮作可显著提高土地生产力。该复合种植系统的生产力优势主要源于玉米地上部高光截获引起的光合生理改善以及作物地下种间相作对花生条带土壤养分和细菌群落的优化。另外，该研究还发现Sphingomonas和Gemmatimonas是该复合种植系统下0-20 cm土层的优势菌属，其丰度与总磷和速效磷含量呈显著正相关；Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia菌属是玉米与花生地下部直接相互作用区域20-40 cm土层的优势和指示属，前人研究证实该菌属与缓解作物连作障碍的自毒效应密切相关。此项研究也在该土层检测出较高的Stress Tolerant Phenotype表型丰度，表明玉米与花生根系互作诱导的Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia丰度增加有助于缓解花生连作障碍。

　　该研究成果较为全面地揭示了玉米花生带状轮作的高产机理，阐明了作物光合生理、土壤养分和微生物群落变化在该复合种植系统中发挥的关键作用，为深入解析“豆禾带状轮作”复合种植模式的增产机理，促进该种植模式在山东省乃至黄淮海平原大面积推广应用提供了理论依据和技术支撑。

　　该研究得到国家自然科学基金、国家花生产业技术体系和辽宁省科技厅基础应用研究计划项目资助。

　　论文链接网址：https://doi.org/10.1016/j.fcr.2022.108770

　　​​​