近日，中国热带农业科学院南亚热带作物研究所（以下简称“中国热科院南亚所”）系统揭示了轮作和有机肥施用在缓解连作菠萝园土壤微生物磷限制、提升土壤健康与产量的关键作用，为热带农业可持续发展提供重要技术支撑。

图1轮作和有机肥施用缓解微生物磷限制提高土壤健康与菠萝产量示意图

长期连作导致的土壤退化是制约菠萝可持续生产的核心问题。研究团队基于多年技术积累，在连续种植10年的菠萝园中开展了为期四年的田间定位试验。试验通过三项核心指标评估不同改良措施的效果：基于传统生化指标的土壤质量指数（SQI）、基于七种酶活性的土壤多功能性（SMF），以及通过磷脂脂肪酸（PLFA）谱分析的微生物群落结构。同时，研究采用胞外酶化学计量法与酶计量矢量，对微生物代谢限制特征进行了系统评估。

结果显示，轮作与有机肥处理能显著缓解土壤微生物的磷限制，使土壤质量指数提升21.2%–47.4%，土壤多功能性增强26.8%–45.7%，菠萝产量提高9.3%–25.5%。通过结构方程模型进一步分析表明，缓解微生物磷限制可有效增加土壤微生物丰度，增强土壤多功能性，最终实现产量提升。该研究还指出，在连作菠萝系统中，土壤微生物群落的功能属性对产量的影响较传统理化指标更为直接，这为优化土壤健康评估体系提供了新思路。

图2 基于土壤胞外酶化学计量学（a, b）、酶计量矢量（c, d）表征的土壤微生物代谢限制特征

该研究进一步完善了团队在热带土壤改良方面的技术体系，证实香蕉-菠萝轮作是一种可持续的连作菠萝园管理模式，其综合效益优于单一施用有机肥。研究成果对指导农户优化种植结构、协同提升土壤健康与作物产量具有重要的实践意义，也为持续推进热带农业绿色发展研究奠定了坚实基础。

相关研究以“Rotation and organic fertilization alleviate soil microbial phosphorus limitation and improve soil health and productivity in a continuous cropping pineapple orchard”为题发表在农艺学科Top期刊《European Journal of Agronomy》。中国热科院南亚所严程明助理研究员为论文第一作者，马智玲副研究员与马海洋副研究员为共同通讯作者。该研究得到海南省自然科学基金（322MS143）、中国热带农业科学院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（1630062022004）等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.eja.2025.127980