化学熏蒸虽能快速缓解连续种植障碍，但其对熏蒸后土壤有机碳周转恢复的影响仍不清楚。外源有机碳矿化是表征微生物活性和土壤碳循环恢复的重要指标，然而熏蒸后如何通过微生物接种重建这一过程及其调控机制尚不明确。近期研究表明，在经历熏蒸的连续种植障碍土壤中，接种Bacillus velezensis可显著恢复外源有机碳矿化，并同步重塑细菌群落结构、增强网络连通性与协同互作。研究进一步揭示，核心菌群类群、群落多样性以及土壤养分条件在其中发挥了关键调控作用。

近期，宁波大学农产品质量安全全国重点实验室祝贞科研究团队完成的题为“Impacts of Bacillus velezensis inoculation on exogenous organic carbon mineralization and bacterial community composition in fumigated continuous-cropping obstacle soils”的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文)，JIA) 2026年9期正式发表。

基于化学熏蒸后的连作障碍土壤微宇宙试验，研究选取了未熏蒸连续种植土壤+¹³C根系分泌物（CKR）、未熏蒸土壤+¹³C根系分泌物+贝莱斯芽孢杆菌（CKRB）、DZ熏蒸土壤+¹³C根系分泌物（DZR）、DZ熏蒸土壤+¹³C根系分泌物+贝莱斯芽孢杆菌（DZRB）、DMDS熏蒸土壤+¹³C根系分泌物（DMDSR）以及DMDS熏蒸土壤+¹³C根系分泌物+贝莱斯芽孢杆菌（DMDSRB）共6个处理。

结果显示，化学熏蒸显著抑制了连续种植障碍土壤中外源有机碳（EOC）的矿化过程，其中DZ和DMDS熏蒸处理的累积EOC矿化率分别较未熏蒸对照降低22.2%和32.0%，DMDS处理的抑制作用更强。接种Bacillus velezensis后，DZ和DMDS熏蒸土壤的EOC矿化率分别提高22.2%和15.9%，其中DZRB处理基本恢复至未熏蒸对照水平，表明该菌剂能够有效缓解熏蒸对土壤碳矿化功能的抑制作用，说明Bacillus velezensis通过增强微生物代谢活动促进外源碳周转。

相关性分析表明，Bacillus velezensis接种后，核心物种变化趋势与所属网络模块的功能响应高度一致，说明核心物种主导所属网络模块功能。进一步分析发现，OTU56相对丰度与13C底物利用效率呈显著正相关（r=0.81，P<0.01），但与13C底物累积矿化率呈显著负相关（r=-0.80，P<0.01）。与此同时，OTU56与OTU83之间呈显著负相关（r=-0.62，P<0.05），而OTU83相对丰度与13C底物累积矿化率呈显著正相关（r=0.63，P<0.05），说明OTU83可能是直接促进外源碳矿化释放的关键类群。由此可见，Bacillus velezensis接种后并非简单提高某一类群丰度，而是通过调控OTU56这一核心物种，进一步影响OTU83等关键矿化类群的变化，形成“芽孢杆菌接种-OTU56响应-OTU83调控-外源碳矿化增强”的串联调控过程，从而促进熏蒸后土壤碳循环功能恢复。

综上，该研究揭示了Bacillus velezensis接种促进熏蒸后连续种植障碍土壤碳矿化功能恢复的微生物调控机制。化学熏蒸虽然能够有效抑制土传病原菌，但同时降低了土壤细菌丰度，削弱了微生物互作网络，并抑制外源有机碳矿化过程。接种Bacillus velezensis后，土壤细菌群落发生定向重组，Acidobacteriota与碳转化相关的类群丰度增加，Pseudomonas类群丰度降低，同时诱导 OTU56、OTU181 和 OTU83 等特定核心/关键物种丰度变化，进而增强核心物种与本土微生物之间的功能关联和协同互作。该研究表明，Bacillus velezensis通过招募并富集特定核心物种，重塑细菌群落互作关系，形成更稳定、更高效的碳分解微生物网络，从而显著增强熏蒸后土壤外源碳矿化能力。未来可进一步在田间条件、不同作物连作体系和不同熏蒸剂类型下验证其修复效果，为化学熏蒸后土壤健康恢复和集约化农业可持续管理提供微生物调控策略。

宁波大学农产品质量安全全国重点实验室祝贞科研究员、丁帅助理研究员为通讯作者。

Cite the article: Yixian Liu, Runa Zhang, Shuai Ding, Shuang Wang, Liang Wei, Cuiyan Wu, Wensheng Fang, Qiuxia Wang, Dongdong Yan, Aocheng Cao, Jianping Chen, Tida Ge, Zhenke Zhu. 2026. Impacts of Bacillus velezensis inoculation on exogenous organic carbon mineralization and bacterial community composition in fumigated continuous-cropping obstacle soils. Journal of Integrative Agriculture, 25(9): 3904-3916.

https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.12.076

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