木薯是不耐连作作物。连作尤其是多年连作不仅大幅度减产,而且品质变劣。研究木薯连作障碍机理,采取适当措施减轻和克服连作障碍,是木薯生产亟待研究解决的重要问题。木薯连作后,土壤理化性状、土壤微生物特性会发生变化,进而影响木薯的产量和品质。本研究采用定位连作与轮作对比设置,在2014～2018年,同一块地,一半连作五年木薯,另一半轮作甘薯、甘蔗、大豆、玉米、木薯,以四个木薯品种(新选048、辐选01、华南205、南植199)为材料,对比连作与轮作土壤耕层结构、养分状况、酶活性等,比较土壤微生物丰度、多样性、群落组成,并对木薯株高、茎粗等农艺性状及产量品质等经济性状进行调查与比较,分析其相关性,研究木薯连作障碍与土壤理化性状、土壤酶活性、土壤微生物结构的关系。结果如下:(1)在土壤耕层构造方面,生育期内,连作较轮作使土壤固相体积平均变大27.64%,土壤液相体积、土壤气相体积、土壤相对湿度、土壤非毛管孔隙度/总孔隙度平均变小32.77%、13.78%、27.71%、49.84%。连作使土壤耕层构造发生不良变化,影响土壤水、肥、气、热的交换。(2)在土壤养分状况方面,生育期内,连作较轮作使土壤速效N含量、土壤速效P含量、土壤速效K含量、土壤有机质含量平均降低22.02%、12.02%、35.70%、37.58%,土壤pH平均增大6.31%。连作使土壤有效养分含量下降,导致木薯生长不良。(3)在土壤酶活性方面,生育期内,土壤脲酶、过氧化氢酶活性变化无规律。连作较轮作使土壤蔗糖酶活性、土壤磷酸酶活性平均降低56.16%、15.61%。木薯连作对土壤蔗糖酶、土壤磷酸酶活性有一定的抑制作用。(4)在土壤微生物方面,连作使土壤细菌群落丰度及多样性提高,土壤真菌群落丰度及多样性降低,降低了根瘤菌、被孢霉菌等有益菌的丰度,但包括有益菌在内的优势菌群未发生显著变化。(5)在木薯生长状况方面,生育期内,连作较轮作使木薯的株高、茎粗、叶片叶绿素含量平均降低了17.26%、19.22%、11.45%。连作较轮作会使木薯生长状况变差。(6)在木薯产量品质方面,连作木薯单株块根数、块根长、块根粗、块根重及块根淀粉、可溶性糖、蔗糖、还原糖含量低于轮作,新选048、辐选01、华南205、南植199连作比轮作处理的木薯产量降低45.79%、40.31%、43.97%、32.20%,新选048、辐选01、华南205差异达显著,产量平均降低40.57%。木薯产量与土壤速效P含量、土壤有机质含量、土壤蔗糖酶活性、木薯株高、木薯茎粗、块根可溶性糖含量、块根蔗糖含量、块根还原糖含量、单株块根数呈显著正相关,这些指标可作为预测和提高木薯产量的参考指标。(7)四个木薯品种应对连作障碍会有一定的品种特性差异。四个木薯品种连作与轮作的土壤耕层构造、土壤速效N含量、土壤速效K含量、土壤有机质含量、土壤pH、木薯茎粗、叶片叶绿素含量差异不大,土壤速效P含量、土壤酶及木薯株高的差异较大。综上所述,本研究系统地阐明导致连作障碍各因素及其相互关系,揭示了木薯连作障碍的主要原因,为生产上减轻和克服木薯连作障碍提供了重要的理论和技术依据。