麦冬[Ophiopogon japonicus (Linn. f.) Ker-Gawl.]为百合科沿阶草属多年生草本植物，以干燥块根入药，具有养阴生津、润肺清心等功效^[1]，是著名的川产道地药材。麦冬主产于四川省三台县，获国家地理标志产品保护，产量约占全国产量的70%以上，出口量占全国出口总量的80%以上^[2-3]。麦冬产业作为三台县农业特色产业之一，是该县涪江沿岸乡镇约10万农民的重要经济来源，其种植收入占产区药农人均纯收入的70%以上^[3]。

生态农业是中药农业的必由之路，中药生态农业已成为中药农业发展的国家战略^[4]。尽管现阶段中药材生产仍以传统农业种植为主，但生态种植越来越得到重视，且发展越来越快，根据国家中药材产业技术体系相关专家对我国21个地区的调研数据显示，2022年中药材生态种植面积已超过33.3万hm^{2 [5]}。目前，学者们已开展了70余种中药材林下种植、拟境栽培、野生抚育、间套作等生态种植模式的探索和应用^[5]。麦冬//玉米间作是麦冬产区最主要的种植模式，占麦冬产区种植面积的95%以上。麦冬//玉米间作充分利用了田间光、热、肥等资源，同时由于玉米的遮阴、保湿、调温等作用，对麦冬的生长发育起到了极好的促进作用，保证了“稳粮增收”，具有显著的经济效益和生态效益^[6]。

根际是作物-土壤-微生物互作的主要场所，根际微生物参与土壤中多种物质代谢和能量交换过程，是土壤生物活性的主要承担者^[6]。根际微生物的数量和种类是影响植物生长发育和健康状况的重要因素，有益微生物可通过提高土壤有效养分含量及吸收，在促进植物生长的同时提高植物抗逆能力^[7-9]。栽培模式影响根际土壤微生物群落结构及功能，合理的轮作、间套作种植模式不仅能够发挥不同作物在光能和养分利用上的互补优势，提高耕地利用效率，更能改良土壤结构，提高土壤养分的有效性，丰富土壤微生物多样性，抑制作物连作障碍。顾嘉诚等^[10]在探究玉米/大豆间作对根际土壤微生物群落和磷素生物有效性的影响试验中发现，玉米/大豆间作提高根际土壤有机质、速效磷、微生物生物量磷和地上部生物量，同时间作改变了根际土壤微生物群落结构，变形菌门(Proteobacteria)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)等优势微生物丰度增加。另一项研究表明，玉米间作提高柴胡中的皂苷、脂肪酰和有机酸含量，降低磷脂含量^[11]。此外，菊花与玉米间作一方面提高了菊花的产量和有效成分，提高了土壤酶活性，改善了土壤理化性质；另一方面使菊花和玉米根际土壤微生物群落相互关系更加复杂，并且在土壤中富集了芽孢杆菌属(Bacillus)和鞘氨醇单胞菌属等大量有益微生物^[12]。总之，多数作物与玉米间作一方面改善了土壤理化性质、提高土壤微生物总量、丰富微生物群落结构、优化不同生态位微生物物种多样性；但另一方面也存在一些问题：(1) 连续种植相同作物可能会导致土壤中某些营养元素的积累或耗尽，从而导致土壤养分失衡；(2) 间作作物间的化感作用使得病虫害的发生和传播具有一定的复杂性^[13]，导致病虫害防控困难；(3) 间作中由于种植周期的差异及土壤水分的分配不均，可能导致水分的浪费和利用率低下^[14]；(4) 由于作物的市场需求和价格波动较大，以及产量的不同，可能导致经济效益不稳定^[15]。然而，麦冬//玉米间作根际作用对土壤微生物的影响尚缺乏全面的了解，间作对麦冬根际微生物区系的影响尚不清楚，因此，本研究以麦冬单作与麦冬//玉米间作模式下根际土壤为研究对象，分析不同模式下根际土壤微生物群落及功能变化，以此明确土壤微生物类群的增减趋势，揭示麦冬//玉米间作调控土壤微生态环境的作用机理，为维持中药材健康发展及中药材生态种植科学研究和推广应用提供理论依据。

试验区位于四川省绵阳市三台县刘营镇麦冬标准化种植基地(31.20°N, 104.99°E)，年平均气温16.7 ℃，年均降水883 mm，年日照时数1 378.4 h，全年无霜期平均为270 d。试验土壤类型为棕壤土，pH值6.97，有机质含量36.26 g/kg，全氮含量1 300.15 mg/kg，速效磷含量85.32 mg/kg，速效钾含量192.85 mg/kg。

Ezup柱式土壤DNA抽提试剂盒，生工生物工程(上海)股份有限公司；2×Taq PCR Master Mix，南京诺唯赞生物科技有限公司；AxyPreDNA凝胶回收试剂盒，Axygen公司。NanoDrop^TM 2000超微量分光光度计，Thermo Fisher Scientific公司；凝胶电泳仪和凝胶成像仪，伯乐公司；电泳槽，北京六一生物科技有限公司。

供试麦冬品种为‘川麦冬1号’，玉米品种为‘郑单958’。

布置田间小区试验，设置单作麦冬、单作玉米和麦冬间作玉米3个处理，每处理3次重复，随机区组排列，小区面积为80 m²。麦冬于2022年3月下旬栽插，株行距均为8 cm，种植密度约为150株/m²。玉米于同一时期播种，玉米行宽60 cm，株距30 cm，等行单株种植，种植密度约为5株/m²。单、间作各小区的施肥及田间管理方式相同。

于8月下旬采集根际土壤样品，此时麦冬处于走根壮苗期，玉米处于蜡熟期。采用五点取样法，每小区分别选择除边3行外长势均匀的植株，每点麦冬和玉米各选取10株，利用铁锹和长柄刀将植株连根拔起，抖掉多余的耕作层土，用无菌镊子收集附着在根表面的土即为根际土。同一小区内的土样混合均匀作为一个待检测样品，用洁净自封袋封存并贴上标签，4 ℃保存转运。单作玉米、间作玉米、单作麦冬和间作麦冬根际样品名称分别定为M、MOM、O和MOO。所有土壤样品带回实验室后及时液氮速冻，于−80 ℃冰箱保存用于提取微生物总DNA，进行微生物群落多样性及功能分析。

于玉米收获期以五点取样法每点选取10株玉米测定株高，并测定各小区玉米实际产量，自然干燥后测定干重。于麦冬收获期以五点取样法每点选取30株麦冬测定株高，并测定各小区麦冬块根鲜重产量，50 ℃烘干后测定干重。

采用Ezup柱式土壤DNA抽提试剂盒提取各根际土壤总DNA，使用1%琼脂糖凝胶电泳检测DNA提取的质量，使用NanoDrop^TM 2000测定DNA的浓度和纯度。利用引物319F (5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3′)和806R (5′-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3′)扩增细菌16S rRNA基因V3–V4区域^[16]，采用引物ITS5F (5′-GGAAGTAAAAGTCGTAACAAGG-3′)和ITS2R (5′-GCTGCGTTCTTCATCGATGC-3′)扩增真菌ITS1-5F区域^[17]。PCR反应体系(50 μL)：DNA模板(20 ng/μL) 2 μL，正、反向引物(5 μmol/L)各1 μL，2×Taq PCR Master Mix 25 μL，无菌ddH₂O补足50 μL。PCR反应条件：95 ℃ 5 min；95 ℃ 30 s，55 ℃ 45 s，72 ℃ 1 min，30个循环；72 ℃ 7 min。PCR扩增产物经纯化回收后用于高通量测序。基于Illumina NovaSeq平台双端PE250测序由天津诺禾致源科技有限公司完成。

对测序得到的原始数据(raw data)进行拼接、过滤得到有效数据(clean data)，基于有效数据通过divisive amplicon denoising algorithm 2 (DADA2)进行降噪并过滤掉丰度小于5的序列^[18]，获得最终的扩增子序列变异体(amplicon sequence variants, ASVs)^[19]，对应于OTU代表序列。对于得到的ASVs，一方面对每个ASV的代表序列做物种注释，得到对应的物种信息和基于物种的丰度分布情况。另一方面，利用诺禾云分析平台对ASVs进行丰度、α多样性(alpha diversity)和β多样性(beta diversity)、Venn图等分析。同时，通过主坐标分析(principal co-ordinates analysis, PCoA)、主成分分析(principal component analysis, PCA)和非度量多维尺度(non-metric multi-dimensional scaling, NMDS)法等降维分析和样本聚类树展示，探究不同样本间群落结构的差异^{[10, 17]}。为进一步挖掘分组样本间的群落结构差异，选用t test、MetaStat、LEfSe等统计分析方法对分组样本的物种组成和群落结构进行差异显著性检验。最后，选用Tax4Fun和FUNGuild软件分别对样本中的细菌和真菌群落进行功能预测分析^[18]。

由图 1可知，与单作麦冬相比，间作显著提高了麦冬块根鲜重和干重，鲜重由1.5 kg/m²提高至1.76 kg/m²，增产17.37%，干重由0.46 kg/m²提高至0.52 kg/m²，增产13.87%，而间作对玉米产量无显著影响。此外，间作显著增加麦冬植株株高，而对玉米株高则影响较小(图 1B)。

图 1　麦冬//玉米间作产量(A)和株高(B)柱形图 Figure 1　Box diagram of yield (A) and plant height (B) in the Ophiopogon japonicus-maize intercropping system. Different lowercase letters in the figure indicate significant difference between different groups (P < 0.05). M: Monoculture maize; MOM: Intercropping maize; O: Monoculture O. japonicas; MOO: Intercropping O. japonicus. The same below. 图中不同小写字母表示各组间差异显著(P < 0.05)。M：单作玉米；MOM：间作玉米；O：单作麦冬；MOO：间作麦冬。下同。

图选项

稀释性曲线分析显示，当土壤样品细菌测序量达到10 000，真菌测序量达到20 000时，曲线逐渐趋于平缓(图 2)。随着测序深度的加大，观测到的细菌和真菌数不再增加，说明本次测序深度已经足够，样品测序结果可用于后续分析。

图 2　根际土壤细菌(A)和真菌(B)稀释曲线 Figure 2　Rarefaction curves of bacteria (A) and fungi (B) in rhizosphere soil.

图选项

韦恩图分析表明(图 3)，麦冬//玉米间作12个根际土壤样品共检测到14 327个细菌ASV和2 712个真菌ASV。所有处理共有细菌ASV 1 086种，真菌ASV 237种，这可能代表了绵阳市三台县棕壤耕地麦冬和玉米根际土壤中稳定存在的菌种。

图 3　根际土壤细菌(A)和真菌(B) ASV韦恩图分析 Figure 3　ASV Venn diagram analysis of bacteria (A) and fungi (B) in rhizosphere soil.

图选项

由图 3A可知，单作玉米、间作玉米、间作麦冬、单作麦冬检测到的根际土壤细菌ASV分别为5 559、5 482、5 490和5 670种，其中各自独有的分别为2 489、2 307、2 341和2 618种，分别占总数的44.77%、42.08%、42.64%和46.17%，独有细菌ASV数目普遍较高，间作降低了麦冬和玉米根际细菌ASV种类(P < 0.05)。麦冬根际独有细菌ASV 5 345种，玉米根际独有细菌ASV 5 206种。麦冬//玉米间作根际土壤独有细菌ASV 5 086种，其中间作麦冬与间作玉米根际共有438种，间作麦冬根际独有2 341种，间作玉米根际独有2 307种。

由图 3B可知，单作玉米、间作玉米、间作麦冬、单作麦冬检测到的根际土壤真菌ASV分别为1 240、995、1 095和981种，其中各自独有的分别为551、392、439和428种，分别占总数的44.44%、39.40%、40.09%和43.63%，独有真菌ASV数目普遍较高，间作显著降低了玉米根际真菌ASV种类，增加了麦冬根际真菌ASV种类。麦冬根际独有真菌ASV 923种，玉米根际独有真菌ASV 1 020种。麦冬//玉米间作根际土壤独有真菌ASV 919种，其中间作麦冬与间作玉米根际共有88种，间作麦冬根际独有439种，间作玉米根际独有392种。

因此，受种间互作的影响，麦冬//玉米间作下各自的根际微生物群落均出现新种属，单从菌种种类来看，趋同与变异共存，群落结构发生复杂而微妙的变化。

由表 1可知，麦冬//玉米间作细菌Chao1指数在麦冬根际表现为间作低于单作，在玉米根际表现为间作高于单作，并且在麦冬根际达到显著性水平(P < 0.05)，表明间作降低麦冬根际细菌群落的丰富度，提高玉米根际细菌群落的丰富度。细菌Pielou_e指数在单作和间作的麦冬及玉米根际均表现为无显著差异，表明间作对根际细菌群落的均匀度无显著影响。间作不同程度地降低了麦冬根际细菌的Shannon指数，提高了玉米根际细菌的Shannon指数，但未达到显著性水平(P > 0.05)，表明间作体系内麦冬和玉米根际土壤细菌多样性与单作无显著差异。

麦冬//玉米间作真菌Chao1指数在麦冬根际表现为间作高于单作，在玉米根际表现为间作低于单作，并且在玉米根际达到显著性差异水平(P < 0.05)，表明间作提高麦冬根际真菌群落的丰富度，降低玉米根际真菌群落的丰富度。真菌Pielou_e指数在麦冬根际表现为间作高于单作，在玉米根际表现为间作低于单作，并且在玉米根际达到显著性水平(P < 0.05)，表明间作可提高麦冬根际真菌群落的均匀度，但降低了玉米根际真菌群落的均匀度。间作提高了麦冬根际真菌的Shannon指数，降低了玉米根际真菌的Shannon指数，并且在玉米根际达到显著性水平(P < 0.05)，表明间作可提高麦冬根际真菌的多样性，但降低了玉米根际真菌群落的多样性。

从细菌群落来看，在门水平(图 4A)上，麦冬和玉米根际优势细菌门为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和放线菌门(Actinobacteriota)，三大优势菌门在单作玉米、间作玉米、单作麦冬和间作麦冬根际中平均相对丰度占比分别为70.94%、66.43%、68.75%和69.08%；间作条件下，麦冬根际放线菌门的相对丰度较单作降低，而玉米根际脱硫杆菌门(Desulfobacterota)和粘菌门(Myxococcota)的相对丰度较单作则增加，但从整体来看，间作对麦冬和玉米根际各细菌门的影响并不显著。在属水平(图 4B)上，间作使溶杆菌属(Lysobacter)和罗河杆菌属(Rhodanobacter)富集在麦冬根际，而Bryobacter、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、Ellin6067、芽孢杆菌属(Bacillus)、SC-I-84、Candidatus_Solibacter、Vicinamibacteraceae和假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度在单、间作麦冬根际之间无显著差异；同时，这10种菌属的相对丰度在单、间作玉米根际也无显著差异。

图 4　根际土壤细菌(A, B)和真菌(C, D)在门和属水平上的相对丰度 Figure 4　Relative abundance of bacteria (A, B) and fungi (C, D) in rhizosphere soil at phylum and genus level.

图选项

从真菌群落来看，在门水平(图 4C)上，麦冬、玉米根际优势真菌菌门为子囊菌门(Ascomycota)、被孢霉门(Mortierellomycota)和担子菌门(Basidiomycota)，三大优势菌门在单作玉米、间作玉米、单作麦冬和间作麦冬根际中平均相对丰度占比分别为58.18%、77.45%、68.85%和61.86%；与单作相比，间作使麦冬和玉米根际显著富集了子囊菌门(P < 0.05)，平均相对丰度分别提高21.02%和11.77%；同时，间作显著降低了麦冬根际被孢霉门的相对丰度(P < 0.05)，较单作降低15.59%，反之玉米根际则提高5.05%；担子菌门的相对丰度在麦冬和玉米根际均有不同程度的提高，分别增加1.56%和2.46%；此外，间作条件下，毛霉菌门(Mucoromycota)显著富集在麦冬根际(P < 0.05)，平均相对丰度由0.01%提高至2.88%。在属水平上(图 4D)，被孢霉属(Mortierella)、镰刀菌属(Fusarium)、拟棘壳孢属(Pyrenochaetopsis)、小鬼伞属(Coprinellus)、根霉属(Rhizopus)、Xenomyrothecium和赤霉属(Gibberella)的相对丰度在麦冬、玉米单、间作种植模式间表现出显著差异。被孢霉属的相对丰度在麦冬单作和玉米单作之间差异显著，但间作下，在麦冬根际出现降低趋势，在玉米根际出现升高趋势，两者之间无显著差异；与单作相比，间作使镰刀菌属显著富集在麦冬和玉米根际(P < 0.05)，相对丰度较单作分别提高24.12%和6.68%；间作条件下，拟棘壳孢属和根霉属显著富集在麦冬根际，相对丰度均由单作的不到0.4%分别提高至3.47%和2.86%，而小鬼伞属则显著富集在玉米根际，相对丰度由0.14%提高至3.21%；反之，间作使Xenomyrothecium和赤霉属的相对丰度较单作显著降低，分别由2.98%降低至0.25%及2.40%降低至0.41%。

由此可见，受种间互作的影响，麦冬//玉米间作下根际微生物组成表现出复杂而微妙的变化。间作对麦冬、玉米根际细菌群落的影响较小，大部分菌属均无显著性差异；而真菌群落则受种间互作的影响较大，大多数菌属表现出趋同和趋异显著性变化。

通过LEfSe分析(LDA score > 2.5，P < 0.05)确定了麦冬//玉米间作体系根际代表性核心微生物。结果表明(图 5)，从门水平到种水平，间作对麦冬和玉米根际细菌及真菌群落都有特殊的影响。对于细菌，单作玉米、间作玉米、单作麦冬、间作麦冬根际中分别富集了9、4、8和3个类群(图 5C)，间作使麦冬和玉米根际细菌特有物种均减少，表现出趋同化变化；单作玉米根际中主要的科是Nitrosotaleaceae、Beijerinckiaceae、KF_JG30_B3和A21b，间作玉米根际中则是微小杆菌科(Exiguobacteraceae)。单作麦冬根际中硫单胞菌科(Desulfuromonadaceae)、肠杆菌科(Enterobacteriaceae)和PHOS_HE36显著富集，间作麦冬根际则显著富集色杆菌科(Chromobacteriaceae)。对于真菌，单作玉米、间作玉米、单作麦冬、间作麦冬根际中分别富集了23、5、3和17个类群(图 5D)，间作使麦冬根际真菌特有物种增加，使玉米根际真菌特有物种均减少，表现出趋异化变化；与单作相比，间作使玉米根际显著富集了赤壳菌科(Nectriaceae)和镰刀菌属，但其特有真菌物种枝孢菌科(Cladosporiaceae)等10个科的数量则显著减少；同时，间作条件下麦冬根际拟棘壳孢属、Hypomyces、Syncephalis、球腔菌属(Phaeosphaeria)和链格孢属(Alternaria)较丰富。

图 5　根际土壤细菌和真菌的代表性核心微生物及LDA阈值 Figure 5　Representative core microbes and their LDA scores of bacteria and fungi in rhizosphere soil. A–B: The phylogenetic trees of the representative core microorganisms of rhizosphere soil bacteria (A) and fungi (B); C–D: LDA scores of the representative core microorganisms of rhizosphere soil bacteria (C) and fungi (D). A–B：根际土壤细菌(A)和真菌(B)代表性核心微生物的系统发育树；C–D：根际土壤细菌(C)和真菌(D)代表性核心微生物的LDA阈值分布图。

图选项

利用Tax4Fun软件对根际细菌的功能注释和相对丰度进行分析。结果表明，所有样本中共鉴定出6 577个KEGG Orthologies (KOs)，归于390个KEGG通路。KEGG level 1、level 2和level 3水平分别共注释到7、44和390条通路。在KEGG level 1水平上，代谢相关途径占KOs的比例最大，在单作玉米、间作玉米、单作麦冬、间作麦冬根际中分别为47.27%、47.01%、46.86%和46.82%，相对丰度次之的是遗传信息处理和环境信息处理相关的基因(图 6A)；在KEGG level 2水平上，膜运输是主要途径，其次分别是碳水化合物代谢、氨基酸代谢、基因翻译、基因复制和修复、能量代谢、信号传导、辅因子和维生素代谢、脂质代谢以及核苷酸代谢(图 6B)；在KEGG level 3水平上，转运蛋白、双组分系统、DNA修复和重组蛋白功能占主导地位，这3种功能在单作玉米、间作玉米、单作麦冬、间作麦冬根际中平均相对丰度占比分别为12.73%、12.79%、12.86%和12.82% (图 6C)。此外，基于数据库功能注释的丰度统计结果进行PCA降维分析，结果显示，在3种KEGG水平上，单、间作麦冬和玉米根际微生物各代谢通路的相对丰度均无显著性差异(图 7)。该结果与细菌群落组成差异的分析趋势一致，这表明，间作对麦冬和玉米根际细菌的功能没有显著性影响。

图 6　麦冬//玉米间作根际土壤细菌的KEGG功能分析 Figure 6　KEGG functions analysis of rhizosphere bacterial functions in the Ophiopogon japonicus-maize intercropping system. A: Level 1; B: Level 2; C: Level 3.

图选项

图 7　根际土壤细菌的主成分分析 Figure 7　Principal component analysis of rhizosphere bacterial functions. A: Level 1; B: Level 2; C: Level 3.

图选项

利用FUNGuild软件对数据库中样本真菌的功能注释和丰度信息进行分析，并在功能差异水平上对其进行聚类。结果表明(图 8A)，未鉴定功能和未鉴定腐生生物功能群的相对丰度较高；植物病原菌、土壤腐生生物和木质腐生生物共存功能群的相对丰度在单作玉米、间作玉米、单作麦冬、间作麦冬根际中分别为8.74%、32.87%、3.83%和10.51%，这表明间作使麦冬和玉米根际显著增加了植物病原菌、土壤腐生生物和木质腐生生物共存几率；与单作相比，间作显著降低了玉米根际寄生真菌功能群的相对丰度，而在麦冬根际中寄生真菌功能群的相对丰度则显著提高(P < 0.05)；间作条件下，植物病原菌功能群相对丰度在玉米根际显著降低，在麦冬根际则显著提高。同时，聚类热图(图 8B)也显示间作使麦冬根际显著富集内生真菌、植物病原菌和木质腐生生物共存功能群，粪便腐生生物、内生真菌和凋落腐生生物共存功能群以及寄生真菌功能群相对丰度也显著提高；与之相反，间作条件下，玉米根际木质腐生生物功能群及其与寄生真菌共存功能群、粪便腐生生物功能群及其与土壤腐生生物共存功能群的相对丰度均显著降低。这表明，间作显著改变了麦冬和玉米根际真菌功能。

图 8　根际土壤真菌的FUNGuild功能注释柱形图(A)和聚类热图(B) Figure 8　Column diagram (A) and cluster heatmap (B) of rhizosphere soil fungal functions annotation.

图选项

间作是增加作物多样性和地下生物多样性的有效技术^[20]，合理的间作可改变土壤微生物多样性，提高作物产量，降低土传病虫害发生率^[21-22]。药粮间套作是现代中药材生态种植最常见的基本模式之一^[23]，试验结果表明，麦冬//玉米间作不但增收一季玉米，并且对麦冬单产提升10%以上，同时根际微生物群落结构也发生显著改变。本研究发现，间作显著降低了麦冬和玉米根际细菌ASV种类，同时显著降低了玉米根际真菌ASV种类，但增加了麦冬根际真菌ASV种类；同时，多样性指数分析显示，间作条件下麦冬、玉米根际土壤细菌多样性与单作无显著差异，但麦冬根际真菌多样性提高，玉米根际真菌群落多样性降低。与之类似，王香生等^[24]在小麦红花间作体系中发现，间作提高了小麦和红花根际细菌多样性，但显著降低了小麦和红花根际真菌多样性。在黄草乌(Aconitum vilmorinianum Kom.)间作玉米体系中，吴加香等^[25]研究发现间作提高了黄草乌根际微生物多样性。此外，石悦等^[26]将高丹草(Sorghum bicolor×S. sudanense)与黄芪[Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge]间作研究其根际微生物群落变化，结果表明，高丹草根际微生物群落Chao1指数和ACE指数均显著大于单作模式，该结果也与栀子间作多数作物能提高根际微生物的多样性的研究结果一致^[27]。这表明间作可使根际微生物多样性发生多样化变化，其原因可能是不同的间作植物种间相互作用不同，产生了不同的特异根系分泌物，因此也对根际微生物产生了多样化的影响^[28]，并促进根际微生态结构多样化的形成^[29]。

此外，为进一步了解麦冬//玉米间作对根际微生物群落组成的影响，分别对麦冬、玉米根际细菌及真菌相对丰度及差异物种表达分析，发现间作使麦冬、玉米根际细菌发生了微小的变化，真菌却发生了显著性改变。从细菌来看，麦冬根际放线菌门的相对丰度较单作降低，而玉米根际脱硫杆菌门和粘菌门的相对丰度较单作则增加，溶杆菌属和罗河杆菌属较多地富集在麦冬根际，但从整体来看，间作对麦冬和玉米根际大多数细菌种群影响不显著；但间作使麦冬和玉米根际细菌特有物种减少，表现出趋同化变化。从真菌来看，间作使麦冬和玉米根际显著富集了子囊菌门，同时显著降低了麦冬根际被孢霉门的相对丰度；此外，间作条件下，毛霉菌门、拟棘壳孢属和根霉属显著富集在麦冬根际，小鬼伞属则显著富集在玉米根际，镰刀菌属显著富集在麦冬和玉米根际，Xenomyrothecium和赤霉属的相对丰度较单作则显著降低。同时，间作使麦冬根际真菌特有物种增加，使玉米根际真菌特有物种减少，表现出趋异化变化；玉米根际显著富集了赤壳菌科和镰刀菌属，但其特有真菌物种枝孢菌科等10个科的数量则显著减少；此外，间作条件下麦冬根际拟棘壳孢属、Hypomyces、Syncephalis、球腔菌属、链格孢属较丰富。研究表明，玉米间作大豆^[30]和小麦间作蚕豆^[31]均可显著降低植物根际镰刀菌属的相对丰度；与之类似，黄之远等^[32]研究也发现，半夏间作玉米不仅提高了半夏根际土壤微生物多样性和丰富度，且提高了放线菌门、厚壁菌门(Firmicutes)和枝顶孢属(Acremonium)等有益菌的相对丰度，降低了镰刀菌属等病原菌的相对丰度。这些结果中镰刀菌属的丰度变化均与本研究结果相反，这可能是因为麦冬//玉米间作体系中秸秆还田造成腐生生物增加从而引起镰刀菌属相对丰度提高，也有可能增加的镰刀菌属为非致病性镰刀菌，其致病性尚需进一步的试验分离纯化并进行验证。常换换等^[33]研究则发现，芽单胞菌属(Gemmatimonas)、Gaiella、纤线杆菌属(Ktedonobacter)和罗河杆菌属是玉米大豆种间互作下根际细菌群落趋同变化的代表；而酸杆菌亚群Gp1是玉米根际的绝对优势菌属，Gp6和Gp16是大豆根际的绝对优势菌属。这表明，根际微生物群落的改变因间作作物的不同而发生不一样的变化，不同作物种间相互作用对根际微生物的影响极其复杂，不同种植模式下植物-土壤-微生物之间的互作机制尚需深入系统的研究。因此，应加强作物多样性种植下根际微生物多样性及其功能的研究，维持土壤健康及维系农业生产力^[34-35]。

为揭示间作条件下根际微生物的潜在功能，本研究通过Tax4Fun和FUNGuild分别对麦冬和玉米根际细菌和真菌进行功能预测。细菌功能方面，代谢、膜运输和转运蛋白分别是KEGG level 1、level 2和level 3水平上的主要途径，并且在3种水平上，单、间作麦冬和玉米根际微生物各代谢通路的相对丰度均无显著性差异，该结果与细菌群落组成差异的分析趋势一致，表明间作对麦冬和玉米根际微生物的功能无显著影响。真菌功能方面，与单作相比，间作下麦冬和玉米根际显著提高了植物病原菌、土壤腐生生物和木质腐生生物共存功能群相对丰度；显著降低了玉米根际寄生真菌功能群的相对丰度，而在麦冬根际中寄生真菌功能群的相对丰度则显著提高。与本研究结果类似，王香生等^[24]在小麦红花间作体系中发现间作显著改变了根际真菌群落功能群相对丰度，曲霉属(Aspergillus)、枝孢霉属(Cladosporium)、管柄囊霉属(Funneliformis)、被孢霉属与丛枝菌根功能基因在两者根际相对丰度较单作显著提高，镰刀菌属则显著降低。间作条件下，植物病原菌功能群相对丰度在玉米根际显著降低，在麦冬根际则显著提高，可见，麦冬//玉米间作体系可在一定程度上增加玉米根际有益真菌和麦冬根际部分有害病原真菌的相对丰度，降低玉米根际有害病原真菌和一些腐生生物的相对丰度，然而其对更多功能性真菌的影响还有待进一步研究。

本研究表明，受种间互作的影响，麦冬//玉米间作有利于麦冬生长及产量提升，并且根际微生物组成和功能表现出复杂而微妙的变化。间作对麦冬、玉米根际细菌群落结构和功能的影响较小，而真菌群落结构和功能则受种间互作的影响较大，大多数菌属表现出趋同和趋异显著性变化。后续将持续关注麦冬//玉米间作对作物生长及土壤微生态效应的影响。