农业是我国的重要经济支柱之一。近年来,化肥农药的不合理使用不但影响了农作物健康生长,还制约了农业的可持续发展。因此现代农业要结合传统农耕方式来改善生态环境,综合防治病虫害。而因地制宜地选择适宜的根瘤菌-豆科绿肥品种并与作物间套轮作正是一种有效措施,这种方法不仅能够提升地力,还有利于保护农田生态环境,丰富土壤微生物群落,节约经济成本,从而达到减肥减药和提质增效的目的。因此,本文首先对不同生长季节豆科绿肥的根瘤菌进行了分离、纯化、收集,为后续试验提供菌株资源;在实验室条件下,筛选出高效的根瘤菌。并针对根瘤菌-豆科绿肥与茶树间作和草莓轮作这两种体系,探究根瘤菌-豆科绿肥-作物三者的互作关系;并对不同耕作模式下豆科绿肥的应用对于田间土壤环境、病虫害发生、作物品质与产量、土壤微生物区系变化及减肥减药的综合效果进行研究。一方面,茶树作为我国的一种重要经济作物,许多茶园由于长期连作产生了许多问题。而茶树-豆科作物间作能够在一定程度上缓解连续单作形成的连作障碍。为了筛选出最佳组合,本文选取了大豆、绿豆两种夏季绿肥,与冬季绿肥紫云英进行组合,并接种相应的根瘤菌,筛选出生态效益和经济效益兼具的豆茶间作体系。另一方面,近年来草莓在实际生产中受到病害的严重威胁,影响了草莓品质及产量,为了提高土地利用率,在减肥减药的基础上提高收益,本文提出了构建绿色生态的草莓种植体系,即根瘤菌-豆科作物-草莓轮作体系。本实验中根据草莓大棚实际情况,选取了耐高温的豆科植物绿豆作为夏季绿肥,研究其对草莓土传病害发生,土壤理化性状、作物品质改良的影响以及不同处理草莓大棚土壤中微生物的变化。获得的结果如下:（1）从紫云英根瘤及根际土壤中共分离出16株候选根瘤菌株,分别命名为:TQ、GX、XXK、DY、QH、GC、YX、JQ、HS、XXSZ、DY、JP、DS、ZYY4、ZYY6、ZYY10,与实验室中提供的根瘤菌Mh93,112,113一起进行共生固氮能力测定,发现分离得到的紫云英根瘤菌中共有4株可以在“闽紫9号”上结瘤,分别为菌株ZYY6、ZYY10、DS、JQ,经16S rRNA测序分析属于中慢生型华癸根瘤菌（Mesorhizobium huakuii）,但实验室保藏的紫云英根瘤菌Mh93、112菌株的固氮效果更好,因此在后续实验中以Mh93和112为供试菌株。为了筛选可以在“苏绿4号”绿豆上结瘤固氮的根瘤菌,对本实验室提供的34株根瘤菌进行回接实验,筛选出慢生型大豆根瘤菌（Bradyrhizobium japonicum）USDA 110和Vig,2,根瘤菌属（Rhizobium）GB4,埃氏慢生根瘤菌（Bradyrhizobium elkanii）Vig3,共4株能在绿豆上结瘤的根瘤菌,选择固氮能力较好的根瘤菌Vig2作为后续试验的供试菌株。（2）在茶园中对根瘤菌-大豆/绿豆-茶树的间作体系进行研究,选择不同种类夏季绿肥播种在茶行间并在绿肥初花期翻压还田,以单作茶树为对照。实验过程中不施用化学氮肥,采集不同时期的土壤样品测定其理化性质,分析不同处理各时期的土壤微生物组,并在夏季病虫草害高发期调查茶园病虫草害的发生情况。结果表明:相比于最初单作茶树处理CKO样品中的土壤全氮含量（0.6168 g/kg）,茶园间作大豆、绿豆后土壤氮素含量在其开花期分别升至0.7224 g/kg和0.7223 g/kg,于绿肥开花期翻压绿肥植株并腐熟两个月后,土壤全氮分别增至0.8324 g/kg（间作大豆）和0.8884 g/kg（间作绿豆）,显著高于单作处理,比同时期单作茶树CK2的土壤全氮含量（0.5842 g/kg）分别增加了约42.49%和52.08%,说明根瘤菌与豆科绿肥的共生固氮作用可以在豆科绿肥生长过程中有效固定并补充作物生长消耗的氮素;与连续单作的茶树相比,豆科绿肥在开花期土壤有机质含量有所降低,但在翻压豆科绿肥2个月后有明显增加,土壤有机质分别为22.3119g/kg和24.0215g/kg,比种植绿肥前的土壤中有机质含量（13.6108 g/kg）增加了约63.93%和76.49%;较单作茶树而言,茶树间作大豆和绿豆可以在一定程度上提高土壤碳氮比,使土壤环境更利于有机物分解和茶树根系汲取营养;翻压绿肥尤其是翻压绿豆后茶园土壤pH值与单作处理比提高了约0.8,缓解了土壤的酸化;此外,间作绿肥的茶行间几乎没有杂草生长,可实现除草剂零使用;与单作茶的处理相比,夏季间作豆科绿肥的茶树病害明显减轻,间作大豆的茶树和间作绿豆的茶树的病害等级分别为4,2,而单作的茶树病害等级高达12;与单作茶树相比,与大豆、绿豆间作的茶树虫眼数分别减少14.88%和14.83%,虫口密度分别降低了约63%和43%;对茶叶中咖啡碱与茶多酚的含量进行检测,结果表明间作绿肥尤其是间作绿豆条件下的茶叶中咖啡碱和茶多酚含量均显著低于常年单作的茶叶,有助于茶叶品质的提高;翻压豆科绿肥后土壤微生物群落丰富度和多样性提高,尤其是这些细菌分类群中如芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、蓝细菌门（Cyanobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、硝化螺旋菌门（Nitrospirae）等参与氮素循环、物质分解和改良土壤团粒结构的微生物类群占比有所提高,与土壤pH和土壤含水量等性质相关的酸杆菌门（Acidobacteria）微生物占比降低;此外通过对真核生物的测序结果发现,间作豆科绿肥后土壤真核生物种群丰富度增加,生态系统复杂度升高,从而使得茶园生境更加稳定,使得茶树对病害和逆境胁迫的抗性增加,经分析发现间作绿肥的茶树根际土壤样品中真核生物分类群中的褐藻门（Ochrophyta）、绿藻门（Chlorophyta）、环节动物门（Annelida）、脊椎动物门（Vertebrata）等与茶树生境虫害相关的类群与对照组有明显差异,且昆虫种群丰富度提高;而子囊菌门（Ascomycota）、担子菌门（Basidiomycota）和卵菌门（Oomycota）下的疫霉属（Phytophthora）等引起茶树真菌性病害的微生物相对含量降低;此外,Rhizophagus等丛枝菌根真菌增加,可能在一定程度上提高了茶树作物对生物胁迫的抗性,从而对田间病害减轻产生了 一定影响。综上,茶间作绿豆的综合效益更好,在保证茶树健康生长和茶叶品质的情况下,可以有效减少一部分化学氮肥的施用和杀虫剂、除草剂等农药的使用。（3）在草莓大棚中对根瘤菌-绿豆-草莓轮作体系进行研究,并与水旱轮作模式（水稻-草莓）进行对比,在夏季5月于闲置草莓大棚中轮作绿豆并于开花期将其秸秆翻压还田,于同年9月播种草莓,采集不同时期草莓大棚中的土壤样品测定其理化性质,分析各处理不同时期土壤微生物组学,并在草莓病害高发期统计病害的发生情况,在草莓生长过程中对比不同处理的草莓长势,在草莓成熟期测定果实甜度并统计产量,实验过程中每个处理施用等量有机肥。结果表明:与轮作水稻相比,轮作绿豆处理的草莓在其生长期的叶面积（52.16 cm2）和株高（20.85 cm）,明显高于轮作水稻的大棚草莓植株在生长期的叶面积（37.75 cm2）和生长期株高（15.93 cm）,轮作绿豆处理的草莓在其结果期的叶面积（61.76 cm2）和株高（22.45 cm）也明显高于轮作水稻处理在草莓结果期的处理叶面积（47.77 cm2）和株高（18.31 cm）;但不同处理的草莓在果实甜度方面差异不大;绿豆-草莓轮作体系在抑制土传病害上效果显著,可以降低草莓生长时期约63.5%草莓土传病害草莓枯萎病的发病率,在草莓成熟期可以降低约31.6%的草莓枯萎病的发病率;此外,在翻压绿豆并腐熟后土壤总氮含量显著增加,该时期轮作绿豆处理MT的土壤总氮为0.8629 g/kg,与大棚土壤在播种绿肥前CK0的全氮含量（0.7406 g/kg）相比,全氮含量提高了约16.5%,而水旱轮作的大棚中土壤总氮为0.7681 g/kg,与CK0相比只增加了 3%;在移栽草莓前每个处理施用等量有机肥,使得草莓生长前期土壤氮素大量增加,经过作物生长和发育,又消耗了一部分氮素,最终轮作绿豆处理和轮作水稻处理在草莓成熟时期的土壤总氮含量分别为0.8474 g/kg 和 0.7872 g/kg,与 CK0 相比分别增长了 14.4226%和 6.2838%;与 CK0（24.6803 g/kg）相比,将绿豆翻压一个月后可以增加约20.08%的土壤有机质（有机质含量29.9320 g/kg）,而轮作水稻的草莓大棚在同时期有机质含量为26.6316 g/kg,有机质仅提高约7%,在草莓生长期有机质升高,结果期略有降低,其中绿豆-草莓轮作、水稻-草莓轮作在草莓结果期的土壤有机质含量分别为32.4035 g/kg、29.3033 g/kg,与CKO相比分别升高了 31.2930%、18.7316%;轮作绿豆后的草莓结果期碳氮比维持在22,与CK0（18）相比提升了约4,更加接近最适宜微生物分解的碳氮比25,有利于有机肥的腐解和草莓对养分的吸收利用;此外,将草莓与绿豆或水稻轮作还可以调节土壤酸碱度,轮作绿豆的处理中土壤pH值呈先上升后下降的趋势,从最初的5.51至5.82,提升约0.3,轮作水稻的大棚土壤pH值处于波动中,至当年草莓结果期时土壤pH值维持在5.60左右,pH提升约0.1。分析不同时期土壤微生物组发现,被病原菌侵染的植株根际土壤样品中的真核生物物种丰富度和多样性高于健康草莓的根际土壤;轮作能够改变草莓大棚土壤中的微生物群落,尤其是轮作水稻后的土壤真核生物群落更加丰富;轮作绿豆并接种根瘤菌可以提高有益菌群多样性和数量,减少病原微生物的丰富度,对土壤有害生物的抑制效果较好;轮作绿豆后土壤中放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、硝化螺旋菌门（Nitrospirae）、蓝细菌（Cyanobacteria）等与氮循环和有机物分解的微生物增加,而酸杆菌门（Acidobacteria）减少,且线虫动物门（Nematoda）、壶菌门（Chytridiomycota）、子囊菌门（Ascomycota）等致病微生物和有害动物含量显著降低,有利于土壤有机物分解和改善团粒结构的环节动物门（Annelida）种群丰度增加;因此,绿豆与草莓轮作能够在一定程度上影响土壤微生物区系,提高土壤微生物多样性,增加一些有益微生物,减轻草莓病害发生,促进草莓植株生长,兼具生态效益和经济效益。综合以上结果可知,茶树间作不同豆科作物的效果不同,茶树与绿豆间作在提升土壤肥力、调节土壤酸碱度、减轻作物病害发生、提高茶叶品质方面的效果较好,而茶树间作大豆对减轻虫害有较好的效果。根瘤菌-豆科绿肥与茶树间作,可以在一定程度上增加茶园土壤有机质和全氮含量,丰富土壤微生物多样性,减缓土壤酸化,为茶树生长提供良好的土壤环境,且选取绿豆绿肥在开花期翻压还田的效果最优,初步达到在茶园减少化肥和农药施用的效果。草莓大棚轮作绿肥翻压并配施有机肥,不仅可以提高土壤氮素含量和有机质含量、平衡碳氮比;通过田间调查,轮作绿豆可能还可以减少后茬作物草莓的土传病害发病率,促进草莓生长。通过对作物、绿肥、土壤的综合分析可以初步推断根瘤菌-豆科绿肥-非豆科植物三者间互作关系,并对不同耕作模式下多种绿肥和作物搭配的效果进行评价,为筛选合适的根瘤菌-豆科绿肥-非豆科作物的间套作体系提供方法,拓展豆科作物作为绿肥的贡献。但根瘤菌-豆科绿肥应用的实际效果与地理位置、环境气候、菌株活性等多方面因素都相关,需要长期观察和进一步的研究分析才能够得出更准确的结论。