伴生栽培模式不仅能够提高植物的产量和质量,而且能有效防治连作障碍。本研究以设施薄皮甜瓜单作为对照,茴香与薄皮甜瓜伴生栽培为处理,设置了4个不同茴香伴生密度,分别为5株(T1)、10株(T2)、15株(T3)、20株(T4)。首先,分析不同茴香伴生密度对设施薄皮甜瓜植株生长发育、矿质营养吸收、果实品质和产量的影响,筛选出最佳的茴香伴生栽培密度。其次,探究最佳茴香伴生栽培密度条件下设施薄皮甜瓜根际土壤微生物特征,根系酚类代谢产物和相关酶活性,以期为设施薄皮甜瓜伴生栽培模式提供实践参考和理论依据。主要研究结果如下:茴香与薄皮甜瓜伴生栽培,与甜瓜单作相比,在株高、茎粗、根系活力、植株全磷的含量、植株全钾的含量显著高于单作,T3处理在果糖、蔗糖含量上分别增加了60.6%、16.5%,T1、T4处理差异不显著。在植株鲜重、干重植株全氮的含量显著增加,在可溶性糖、葡萄糖上,T3处理分别增加了22.1%、31.2%,T1、T2、T4处理之间差异不显著。在单果重、维生素C含量上,与单作相比,T1、T2、T3处理的单果重显著增大。因此茴香梯度为15棵的时候更适合与薄皮甜瓜进行伴生栽培。在土壤养分含量上,与单作处理相比,T3处理土壤全氮含量显著增加,在果实膨大期,T3处理比CK处理显著升高了22.2%,其他处理间差异不显著。T3处理土壤全磷含量显著降低,在坐果期,T3处理在与CK处理相比,显著降低了20.0%,其他处理间差异不显著。4个处理对土壤全钾含量均有降低作用,不过T3处理下降最多。T2、T3处理在速效氮含量上显著降低,在伸蔓期,T2、T3处理与单作相比显著下降了7.2%、7.0%。T1、T4处理差异不显著。T3处理土壤有效磷含量显著增加,在果实膨大期,T3处理与CK相比明显增加了26.4%,其他处理间差异不显著。T2处理在土壤速效钾含量上显著提高,其他处理间差异不显著。因此茴香梯度为15棵的时候更适合与薄皮甜瓜进行伴生栽培。甜瓜伴生栽培在土壤微生物的多样性和丰富度上比甜瓜单作处理明显增大,能够提高某些菌门丰富度,例如:拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度增加、放线菌门(Actinobacteria)的丰度被提高、变形菌门(Proteobacteria)的丰度有所上升等。茴香与甜瓜伴生栽培过程中根系形态发生改变,平均直径、表面积、长度、体积分别比单作处理显著增加了。伴生栽培的薄皮甜瓜的根系酚类物质有明显差异,如甜瓜根系内丙二醛含量显著下降,类黄酮的含量明显增大,第5天,茴香伴生处理甜瓜根系内类黄酮含量明显比甜瓜单作提高了36.2%。木质素的含量显著提高,总酚的含量有所上升。根系内的酶活性也有不同,如β-1,3葡聚糖酶的活性显著增大,多酚氧化酶的活性得到增加,苯丙氨酸解氨酶的活性被提高,第15天时,茴香伴生处理甜瓜比甜瓜单作处理在根系PAL活性上增加了22.3%。过氧化物酶的活性变大,接菌10天甜瓜根系内POD酶活性比甜瓜单作显著高于85.6%。综上所述,T3处理在植株生长发育、果实品质、土壤中养分含量上,都与CK处理有明显的差异性,因此筛选出15棵茴香密度更有利于伴生栽培,通过微生物测序发现伴生栽培有利于提高微生物的多样性和丰富度。经过接种甜瓜枯萎病菌后,伴生栽培更有利于增加抗病性。