半夏（Pinellia ternata（Thunb.）Breit.）是天南星科半夏属干燥块茎,连作障碍严重,不能重茬,严重制约了生产发展。为了提高土地利用率,同时探索半夏一年两作轮作模式的效益及其连作障碍的缓解效应。本试验以半夏为研究对象,主要研究一年两作的轮作模式对半夏生长生理、产量和品质的影响,分析了一年两作轮作对土壤养分、酶活性、微生物群落结构及化感物质的影响,并比较了一年两作轮作模式的经济、社会和生态效益。为半夏栽培提供了新的种植模式,为连作障碍的缓解提供了有效措施。主要研究结果如下:1、轮作对半夏生长生理的影响。结果表明,轮作的半夏出苗率高于连作,其中,轮作蚕豆的半夏出苗率比连作提高了85%,同时轮作的半夏SPAD值、净光合速率也高于连作,而轮作的半夏丙二醛、脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白含量低于连作,特别是轮作蚕豆的半夏各时期均显著低于连作。2、轮作的半夏产量、品质及效益均高于连作。与半夏连作,轮作豌豆、蚕豆、青菜和苜蓿的半夏总产量显著提高了108.14%、172.06%、139.94%、59.44%,而连作比正茬半夏降低了64.65%;轮作还提高了半夏药材的一等、二等商品率,半夏连作药材三等商品率最高。半夏轮作、连作的药材品质均达到《中国药典》标准,但轮作的半夏浸出物、琥珀酸均高于连作。效益分析结果表明:轮作半夏的经济、社会及生态效益也均高于连作,而连作的经济效益为亏本。特别是轮作蚕豆的经济效益达到了4210元/亩,仅比正茬半夏低9.66%,同时,其产投比是连作的2.77倍。说明半夏轮作蚕豆是半夏常见大田生产中最优轮作模式。3、半夏轮作经济作物后,对土壤理化性质也有影响。如（1）轮作土壤养分高于茬后休耕土壤。轮作土壤的有机质、碱解氮、速效钾、速效磷均高于茬后休耕土壤,其中,轮作蚕豆的土壤有机质、碱解氮及速效磷含量显著为茬后休耕的1.07、1.09和1.58倍。（2）轮作土壤的酶活性高于茬后休耕土壤。轮作土壤的多酚氧化酶、过氧化氢酶、脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性均高于茬后休耕土壤,其中,轮作豌豆、蚕豆及青菜的土壤,除了蔗糖酶外,其余酶活性与茬后休耕土壤相比差异均达显著水平,大小顺序为:轮作蚕豆>轮作青菜>轮作豌豆。4、半夏轮作经济作物后,对土壤微生物也有影响。采用Illumina PE 300平台对细菌16S V3+V4和真菌ITS1区域进行测序,结果表明,与茬后休耕相比,轮作显著提高了土壤细菌群落的丰富度和多样性,同时轮作蚕豆、青菜也提高了真菌群落多样性。从细菌来看,轮作豌豆、蚕豆的土壤中酸杆菌门、变形菌门、粘球菌门、浮霉菌门及Gemmatimonadota门等细菌类群的相对丰度均高于茬后休耕土壤,且在属分类水平上,轮作优势细菌属丰度较均匀。从真菌来看,轮作土壤真菌门的担子菌门相对丰度高于茬后休耕土壤,但子囊菌门低于茬后休耕土壤;真菌属的Solicoccozyma属在轮作土壤中的相对丰度高于茬后休耕,相反轮作的Saitozyma属低于茬后休耕土壤。进一步的主成分分析结果也表明:半夏茬后休耕与茬后轮作的土壤微生物群落组成差异较大,而轮作与未种植半夏的土壤微生物群落组成更为相似。5、对半夏茬后休耕、轮作及未种植半夏土壤浸提液中酸性组分进行提取,用GC-MS鉴定,所有土壤样品共检测出21种相同化合物,其中,苯甲酸、香兰素的相对含量较高,且被报道为化感物质。轮作土壤中化感物质苯甲酸和香兰素的相对含量显著低于茬后休耕土壤,其中轮作蚕豆分别比茬后休耕土壤降低了52.83%、46.77%。推测苯甲酸、香兰素可能是导致半夏产生连作障碍的化感物质。