由于我国人口仍然持续的增长,使得我国粮食消费的需求仍呈刚性增长的趋势,因此马铃薯主食化战略的提出是有利于缓解资源和环境的压力,同时也能保障我国的粮食安全,对实现农业可持续发展具有十分重要的意义。然而随着马铃薯产业的发展,重茬连作现象日益突出,导致土壤中化感物质积累,马铃薯植株会产生严重的自毒作用,出现生长发育不良、病虫害频繁发生、土壤病原菌累积增多的现象,造成作物的抗逆性、产量与品质严重下降。因此探究连作对马铃薯的作用机理以及缓解措施是急需解决的问题。本试验以费乌瑞它为材料,在同一盆栽中连续种植五季相同品种马铃薯以达到连作效应,结合在大田条件下不同的连作方式,对马铃薯不同连作年限下以及各个生育期土壤酶活性、生理特性以及植株生长发育状况进行探讨,同时选用EM菌、活性炭为材料,对第五季马铃薯土壤进行连作障碍缓解试验,探讨土壤肥力和土壤酶活性变化、以及部分酚酸类物质变化的规律,以期为解决马铃薯连作障碍提供理论依据。研究主要结果如下:1.马铃薯种植第1至3季受到连作的负面影响较小,部分形态指标以及酶活性上升,至第3季达到最大,第3季至第5季受到连作的负面影响较强,马铃薯叶面积、株高、叶鲜重、根鲜重、茎鲜重均下降,但对茎粗与根体积影响不明显,各器官干物质含量下降,第5季相较第4季单株结薯数、单株块茎重、平均单薯重、单株块茎干重、折合亩产量分别下降30.4%、49.8%、21.1%、27.8%、47.7%,其中平均单薯重下降是导致产量下降的直接原因,不同生育期下降幅度不同,整体上随生育期进行下降越多。随着连作进行,马铃薯叶片各抗逆性酶活性整体上呈下降趋势,叶片MDA含量与膜透性上升,叶绿素受影响较小叶片可溶性蛋白与可溶性糖含量上升,各土壤酶活性不同幅度下降,土壤中对羟基苯甲酸含量下降,阿魏酸与香草酸上升。2.施加EM菌与生物炭可以缓解连作对马铃薯的胁迫作用,促进马铃薯生长发育。单独施加EM真菌在两个生育期(现蕾期、块茎膨大期)分别提高了株高31.9%、41.2%,但是对叶面积与茎粗作用不明显,施加EM菌后茎鲜重分别提高21.9%、51.7%,对叶鲜重与根鲜重作用不显著,提高了马铃薯各器官干物质量,但除块茎膨大期的茎干重外差异均不显著;两个生育期株高均随生物炭施用量增加而增加,对叶面积与茎粗也有一定提升作用,施加生物炭提高了马铃薯叶鲜重与根鲜重,但是对茎鲜重影响较小,提高了两个时期马铃薯各器官干物质量,并且均达到显著差异;EM菌与生物炭同时施用对各项指标有进一步的提升作用,但两者的交互作用对马铃薯鲜重与干重差异不显著。同时施加EM菌与生物炭提高了马铃薯的单株结薯、单薯重、单株块茎重,并且交互作用均达到极显著差异,使得最终产量上升。3.施加生物炭降低了各个时期植株叶片过氧化氢酶活性,相对对照组酶活性三个时期(现蕾期、块茎膨大期、成熟期)分别下降53.9%、32.2%、30.9%,提高了现蕾期与块茎膨大期SOD酶活性,单独施加EM真菌提高了过氧化氢酶活性,施加EM菌与生物炭对POD酶活性各时期均达到极显著性差异,均降低了马铃薯叶片POD酶活性,两种措施对马铃薯叶片抗逆性酶在生长前期起到作用更加显著。施加生物炭对马铃薯叶片MDA含量有消除作用,最高浓度生物炭施用量相较对照组各时期分别下降26.7%、37.8%、41.3%,随生育期进行下降幅度增大,EM菌对现蕾期与块茎膨大期叶片MDA含量影响较小,成熟期时则有极显著影响。生物炭与EM菌可以改变马铃薯叶片可溶性蛋白与可溶性糖比例,降低马铃薯叶片相对膜透性,防止细胞质膜过氧化,维持叶片细胞功能,在逆境作用较强时EM真菌对维持叶片细胞膜稳定效果更显著。4.施加生物炭对土壤中酶活性均有不同程度影响,它提高了土壤中蔗糖酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶、FDA水解酶,降低了酸性磷酸酶活性,施加EM菌对测定的所有土壤酶活性均有提高作用,并且与生物炭同时施加时促进效果更强。两者同时施加降低了土壤中对羟基苯甲酸、香草酸与阿魏酸含量,但是下降幅度有所差异。5.在不同连作方式中,玉薯轮作受到连作障碍影响最低,其马铃薯的各项形态指标与干物质量均为最高,根冠比在三个时期分别为0.121、0.121、0.116,与其他连作方式相比均为最高,玉薯轮作下马铃薯土壤酚酸含量整体最低,随着生育期进行不同连作方式间酚酸含量差异减小,表明玉薯轮作可以缓解马铃薯的连作障碍。