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在东北地区，番茄产业主要以设施栽培为主，且连作现象比较普遍。然而，由于温室内高温高湿、透气性差等微气候因素以及为达高产而过量施肥等管理措施，导致土壤环境恶化，从而产量和品质下降[1]。研究表明，长期连作可显著降低土壤 pH、酶活性、微生物数量和多样性，但养分及盐分含量显著升高，植株生长缓慢、产量和品质下降[2-4]。也有研究发现，短期连作如连作 3 年，0～20 cm 耕层土壤盐含量要显著高于 20～60 cm 土层的土壤盐含量，并表示连作年限超过 3 年有次生盐渍化的风险[5]。上述表明，不论作物连作年限长短，均有发生连作障碍的风险。
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土壤微生物是养分循环、有机质分解、病害防治及维持土壤肥力的重要参与者，在土壤生态系统中发挥着重要作用[6]。土壤微生物数量及多样性是评价土壤质量的基本指标。研究表明，适当的微生物数量、多样性和较高的微生物活性都是维持土壤生态系统可持续性和生产力的重要因素[7]。然而，随着连作年限的延长，土壤细菌和放线菌的丰度表现出先升高后降低的趋势，而真菌丰度呈持续升高的趋势，并且微生物多样性降低，导致土壤严重退化[8]。土壤中的某些微生物菌群（如放线菌门）能够通过拮抗作用直接抑制土壤中病原菌（如尖孢镰刀菌）的生长繁殖，也可以通过改善土壤的健康状况来间接抑制病原菌[9-10]。但是，放线菌门中包含有多种微生物，这些微生物生态位之间具有很大的差异。这表明在较高分类水平上对微生物功能进行鉴定显然是不充分的。很有必要在较低的分类水平，例如科和属水平，来对连作土壤中的各类微生物进行鉴定。因此，本研究以设施番茄连作 0、5 和 20 年的土壤为试验材料，采用 Illumina Hiseq 测序等技术，深入分析了连作对番茄产量、品质和土壤化学性质、酶活性、微生物群落结构及数量的影响，旨在明确设施番茄长期连作产量、果实品质和土壤生物化学特性的演替规律，为设施番茄栽培过程中的土壤修复和施肥提供理论依据。
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1 材料与方法
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1.1 试验设计与供试材料
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本研究于 2016 年 3 至 6 月在辽宁省中部的沈阳农业大学日光温室基地（41°83′N，123°57′E）进行盆栽试验。试验采用完全随机设计，共设 3 个番茄连作年限处理，分别为连作 0、5 和 20 年处理。供试土壤为采自沈阳市光辉乡日光温室棚区的番茄连作 0 年（与番茄连作温室相邻的休耕土壤）、5 和 20 年的 0～20 cm 耕层土壤，土壤类型为棕壤，风干后过 1 cm 筛去除石块和植物残体，装入直径 30 cm、高 28 cm 的聚乙烯盆钵中，每盆装 15 kg 风干土，其基本性质见表1。为了保持土壤肥力条件不发生剧烈变化，盆栽试验中不进行施肥处理。
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供试番茄品种为“金冠九号”。当幼苗长至 3～4 片真叶时选取生长健壮且长势相对一致的秧苗移栽到盆钵中，生育期为 108 d，共保留 3 穗果，其中每穗果保留 4 个果实。温室温度范围为 15～35℃，生长期内土壤含水量控制在田间持水量的 70%～80%，常规管理。
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1.2 样品采集和预处理
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于番茄拉秧期（定植后 108 d）采集鲜土样品，过 2 mm 尼龙筛后分成 3 份，一份保存于 4℃供土壤酶活性和微生物数量分析，另一份保存于-80℃ 供尖孢镰刀菌数量和微生物群落结构分析，最后一份鲜土经阴凉处风干后供化学性质测定。
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当第二穗果达到 80%～85% 成熟度时，选取色泽相近的果实对品质进行测定。
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1.3 测定方法
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根据鲍士旦[11]的方法测定土壤化学性质。使用雷磁 SJ-3F pH 计（INESA，上海）测定土壤 pH （土/水 =1/5）。使用 DDS-307 电导率仪（INESA，上海）测定电导率（土 / 水 =1/5）。碱解氮含量采用碱解扩散法测定，有效磷和速效钾含量分别采用 0.5 mol/L NaHCO3 和 NH4OAc 浸提-火焰光度法测定。全碳、全氮含量使用元素分析仪（Elementar Ⅲ，德国）测定。有机质含量采用重铬酸钾稀释热法测定。
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根据关松荫等[12]方法对鲜土酶活性进行测定。采用 0.1 mol/L KMnO4 滴定法测定过氧化氢酶活性；采用 0.05 mol/L 对硝基苯磷酸二钠和 pH 6.5 缓冲溶液（37℃，1 h）分析酸性磷酸酶活性；采用靛酚蓝比色法测定脲酶活性；采用邻苯三酚比色法测定多酚氧化酶活性。
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根据 Wollum[13]的稀释培养法对鲜土细菌、放线菌和真菌数量进行分析，其中细菌、放线菌和真菌分别通过牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、高氏一号琼脂培养基、孟加拉红琼脂培养基于 28℃黑暗条件下培养 3、4、5 d 后分别计数。
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土壤 DNA 提取：称取-80℃的土壤样品 0.5 g，使用 Fast DNA® SPIN Kit for Soil 试剂盒提取土壤总 DNA，使用 NanoDrop 2000 微量分光光度计检查 DNA 质量与浓度，合格样品用于测定番茄枯萎病病原真菌 Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici（Fol） 丰度及土壤 16S/ITS 群落组成。
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使用 QuantStudioTM 6 Flex 实时荧光 PCR 检测系统 （Life Technologies，美国）量化 Fol 基因拷贝数。选取 Fol 的 SIX 基因片段进行分析，引物为 5ʹ-CCGAATT GAGGTGAAGGACAG-3ʹ 和 5ʹ-CCGAAGTACCCATT GAGAGTG-3ʹ [14]。20µL 的反应体系包括 10 µL SYBR®Premix Ex TaqTM（Tli RNaseH Plus）（Takara，日本）， 0.4 µL 100 µmol/L 的正向引物、0.4 µL 100 µmol/L 的反向引物，0.4 µL 荧光染料，6.8 µL 灭菌的超纯水， 2 µL 稀释 10 倍的 DNA 提取液。反应条件为：50℃ 2 min，95℃ 2 min；95℃变性 10 s，58℃退火 15 s， 72℃延伸 20 s，40 个循环；95℃ 15 s，60℃ 1 min，以 0.05℃ /s 的速度由 60℃线性升温至 95℃，90℃ 15 s。标准曲线 R2 为 0.999，扩增效率为 96.397%。
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委托上海锐翌生物科技有限公司对土壤 16S 和 ITS 的 DNA 基因序列进行提取、高通量测序及相关信息学标准分析。选择 V3～V4 和 ITS2 区分别作为 16S 和 ITS rDNA 的扩增区域，引物分别为 F341 和 R806（F341：5'-ACTCCTACGGGRSGCAGCAG-3'， R806：5'-GGACTACVVGGGTATCTAATC-3'）[15]、ITS3 和 ITS4（F2045：5'-GCATCGATGAAGAACGCAGC-3'， R2390：5'-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3'）。在引物的 5' 端加上索引序列和接头序列以完成特异性引物的设计，并采用 Illumina Hiseq2500 PE250 技术平台对 16S 和 ITS 群落进行测序。
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使用百分天平，对番茄果实逐个称重，并计算单株总产量。
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根据李合生[16]描述的方法测定番茄果实品质。总酸度采用碱中和滴定法测定；可溶性糖含量采用氰化盐碘量法测定；维生素 C 含量采用 2，6-二氯靛酚滴定法测定；硝酸盐含量采用水杨酸比色法测定。
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1.4 数据分析
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利用 Usearch 对 16S 和 ITS 数据进行嵌合体和聚类分析，对 Reads 进行抽平处理。运用 Qiime（1.7.0） 对抽平后的 OTU 序列进行后续分析，采用 RDP 方法对 OTU 代表序列与已知物种的 16S 和 ITS 数据库进行物种比对，然后对 OTU 进行物种分类及注释，并在 97% 相似性下对物种进行聚类分析，同时对 α-多样性进行分析，并计算出 α-多样性指数，运用 R 语言对 16S 和 ITS 的 α-多样性指数进行差异显著性分析并作图，同时对群落结构构建系统进化树。
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处理间番茄产量、品质和土壤化学性质、酶活性、微生物数量等差异显著性均运用 SPSS 17.0 的 Ducan 检测方法进行分析（P<0.05），图表中的数据均为平均值 ± 标准误（n=5）。
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2 结果与分析
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2.1 番茄产量和品质
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由表2 可知，与连作 0 年处理相比，长期连作处理均增加了番茄产量（22.33%～29.88%）、果实可溶性糖含量（43.44%～55.12%）、维生素 C 含量（6.88%～32.39%）、硝酸盐含量（19.40%～24.42%）和糖酸比（61.23%～133.92%）。然而，与连作 0 年处理相比，随着连作年限增加，番茄果实中总酸度含量呈降低趋势，降幅为 13.51%～35.14%。
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注：同列不同小写字母表示不同处理间差异显著（P<0.05）。下同。
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2.2 土壤化学性质
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对土壤化学性质的分析表明（表3），随着连作年限的增加，土壤 pH 和碳氮比显著降低 （P<0.05），连作 5 和 20 年的土壤 pH 和碳氮比分别比连作 0 年的土壤降低 0.20、1.23 个单位和 6.46%、8.33%。土壤电导率随着连作年限的增加而提高，与连作 0 年的土壤相比，连作 5 和 20 年的土壤电导率分别提高 6.53% 和 26.75%（P<0.05）。土壤碱解氮、有效磷、速效钾、全碳、全氮和有机质的含量也随连作年限的增加显著提高，其中连作 5 和 20 年的土壤碱解氮分别是连作 0 年土壤的 1.44 和 2.22 倍，有效磷是 9.59 和 29.84 倍，速效钾是 1.40 和 2.36 倍，全碳是 1.23 和 1.81 倍，全氮是 1.31 和 1.95 倍，有机质是 1.31 和 2.01 倍。
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2.3 土壤酶活性
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连作对土壤酶活性有显著影响（图1）。随着连作年限的增加，土壤中过氧化氢酶和多酚氧化酶活性均呈显著降低的趋势，分别从 1.67 mL/（g·h）和1.28 mg/（g·3 h）降低至 1.20 mL/（g·h）和 1.00 mg/ （g·3 h）；脲酶和酸性磷酸酶活性均呈显著升高的趋势，分别从 1.25 mg/（g·24 h）和 0.03 mg/（g·h） 升高至 1.62 mg/（g·24 h）和 0.11 mg/（g·h）。
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图1 番茄不同连作年限土壤的酶活性
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注：图柱上不同小写字母表示处理间差异显著（P<0.05）。下同。
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2.4 土壤微生物群落结构
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在番茄连作 5 年后，土壤细菌丰富度（Chao1 指数）和多样性（Simpson 和 Shannon 指数）并未发生显著变化（P>0.05），而连作年限达 20 年后，土壤细菌丰富度和多样性均显著降低（P<0.05），整体表现为 5 年 >0 年 >20 年（ 图2A～C）。番茄连作超过 5 年，真菌丰富度显著下降（图2D， P<0.05）；连作年限对真菌多样性 Simpson 指数无显著影响（图2E），Shannon 指数随连作年限的增加呈先降低后升高的趋势（图2F）。
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对土壤细菌和真菌群落构建系统进化树（图3）。结果表明，连作 0 和 5 年的土壤细菌群落结构更相似，连作 20 年的土壤细菌群落结构与连作 0 和 5 年的土壤细菌群落结构差异较大；然而，与连作 0 年的土壤（无连作历史）相比，连作 5（短期连作）和 20 年（长期连作）的土壤真菌群落结构更相似。
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图2 番茄不同连作年限土壤细菌和真菌的 α-多样性指数
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注：图 A、B、C 是细菌；图 D、E、F 是真菌。
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图3 番茄不同连作年限土壤细菌和真菌群落的 UPGMA 层次聚类分析
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注：图 A 是细菌；图 B 是真菌。
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2.5 土壤微生物群落组成
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如图4A 所示，在细菌门分类水平上，变形菌门 （Proteobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、Cyanobacteria/Chloroplast、疣微菌门（Verrucomicrobia）、Candidatus Saccharibacteria、奇古菌门（Thaumarchaeota） 相对丰度 >1%，占总丰度的 97.85%～98.91%。其中变形菌门（Proteobacteria）是 3个连作年限处理土壤细菌中相对丰度最高的菌群（35.88%～39.80%），但 3 个处理间无显著差异；其次是放线菌门（Actinobacteria， 23.10%～28.02%），与连作 0 年的土壤（28.02%） 相比，连作后优势菌群放线菌门（Actinobacteria，降低至 17.56%）的相对丰度随着连作年限的增加显著降低； 同时奇古菌门（Thaumarchaeota） 的相对丰度也呈降低的趋势； 但芽单胞菌门 （Gemmatimonadetes）、厚壁菌门（Firmicutes）、绿弯菌门（Chloroflexi）、Cyanobacteria/Chloroplast、疣微菌门（Verrucomicrobia）和 Candidatus saccharibacteria6 个优势菌群的相对丰度显著升高。图4B 为各处理细菌属水平相对丰度，将平均相对丰度 <1% 的菌群合并为其他。Gp6、Gp4、Gp16、Gp7、Gp3 和 Gp10 均属于酸杆菌门（Acidobacteria），占总丰度的 29.05%～33.73%，其中 Gp6 是 3 个处理的优势属，在连作 0、5 和 20 年处理中的相对丰度分别为 15.65%、 14.97% 和 12.27%。芽单胞菌属（Gemmatimonas） 随连作年限增加而升高，由 4.97% 升至 9.17%。 Gaiella 在连作 0 年处理中相对丰度最高（7.31%），在连作 5 年处理中最低（5.25%）。鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）表现为 20 年 >0 年 >5 年。各处理中还有一些菌属丰度发生了显著变化，如 Steroidobacter、Ohtaekwangia、芽球菌属（Blastococcus）、亚硝化球菌属（Nitrososphaera）、Geminicoccus、噬氢菌属（Hydrogenophaga）以及属于放线菌门（Actinobacteria）的沉积岩杆菌属（Ilumatobacter）的相对丰度在连作 20 年的处理中均显著低于 0 和 5 年处理，而 Saccharibacteria_genera_incertae_sedis 和类诺卡氏菌属 （Nocardioides）结果相反。表明，连作使土壤中门、属分类水平的某些优势细菌菌群的相对丰度表现出不同程度增加的趋势，同时也对其他优势细菌菌群丰度有降低作用。
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图4 番茄不同连作年限土壤细菌和真菌群落组成
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注：图 A、B 分别为细菌门、属分类水平；图 C、D 分别为真菌门、属分类水平。
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土壤真菌群落组成在经过番茄长期连作后发生了显著变化（图4C～D）。子囊菌门（Ascomycota，84.32%～89.40%）和子囊菌门的未确定属 （Ascomycota_unidentified_1_1，17.24%～34.69%） 是所有土壤中的绝对优势真菌门、属。子囊菌门 （Ascomycota）和接合菌门（Zygomycota）均表现为 5 年 >20 年 >0 年；Fungi_unidentified 呈 20 年 >0 年 >5 年的趋势，担子菌门（Basidiomycota）表现为 5 年 >0 年 >20 年；壶菌门（Chytridiomycota）表现为 0 年 >20 年 >5 年；球囊菌门（Glomeromycota）的相对丰度随连作年限的增加而降低。Cladorrhinum属和丝孢菌属（Scedosporium）的相对丰度随着连作年限的增加而增加。Ascomycota_unidentified_1_1 随着连作年限的增加而降低，由 34.69% 降低至 17.24%，而 Cladorrhinum、Pyronemataceae_ unidentified 和 Lasiosphaeriaceae_unidentified 均随连作年限的增加而增加。Fungi_unidentified_1_1、 Sordariales_unidentified_1、镰刀菌属（Fusarium）、腐殖霉属（Humicola）、青霉菌属（Penicillium）和曲霉菌属（Aspergillus）均在连作 20 年土壤中的相对丰度最高（12.75%、10.80%、5.86%、2.68%、2.20%、 1.84%），5 年土壤中相对丰度最低（6.13%、0.46%、 0.65%、1.31%、0.56%、0.21%）。鬼伞属（Coprinellus） 和棘壳孢属（Pyrenochaeta）在 5 年土壤中的含量远大于 20 和 0 年土壤。
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2.6 土壤微生物和病原菌数量
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番茄连作对土壤细菌数量和细菌 / 真菌均无显著影响（P>0.05）；放线菌数量随连作年限的增加呈先升高后降低的趋势，连作 0、5 和 20 年处理分别为 2.16×105、2.46×105 和 1.78×105 CFU/g；真菌和病原真菌尖孢镰刀菌的数量呈增加趋势，连作 5 和 20 年土壤中真菌数量比 0 年土壤分别增加 49.16% 和 59.22%，尖孢镰刀菌数量分别增加 820% 和 2679%； 放线菌 / 真菌呈降低趋势（表4）。
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3 讨论
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3.1 连作对番茄产量和品质的影响
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植物体内硝酸盐含量的高低可反映出土壤氮素的供应情况。硝酸盐在果实、叶菜类或根茎类等食物中可被还原成亚硝酸盐，亚硝酸盐与胺类物质反应生成致癌物亚硝胺，因此，硝酸盐含量又是检测食品品质的重要指标[16]。长期连作使番茄产量、果实维生素 C 含量和糖酸比升高，但由于硝酸盐含量也有所增加，导致了果实商品性价值下降[4]。
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3.2 连作对土壤化学性质的影响
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土壤化学性质的恶化被认为是造成土壤质量下降的主要因素。本研究表明，连作导致土壤 pH 下降、电导率升高[17]，而长期偏施化肥、过量施肥以及温室内无雨水淋溶的环境条件是导致土壤酸化和盐渍化的主要原因。虽然土壤中全碳、全氮、有机质及一些速效养分含量随番茄连作年限的增加均呈升高的趋势，但碳氮比表现出降低的趋势，而过低的碳氮比可加快土壤氮的矿化速率和微生物的分解作用[18]。
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3.3 连作对土壤酶活性的影响
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土壤酶活性是反映土壤功能的重要指标。多酚氧化酶和过氧化氢酶可催化降解对生物体有毒的酚类物质和过氧化氢，减缓植物间的化感作用[19-20]。在本研究中，连作显著降低了土壤多酚氧化酶和过氧化氢酶的活性，这可能导致土壤分解过氧化氢以及抵抗外界干扰的能力变弱，根系分泌的酚类物质积累，从而使土壤和植物健康受到威胁[21]。随着连作年限的增加，土壤脲酶和酸性磷酸酶活性的升高反映了土壤的氮、磷供应能力增强。这可能是由于温室高温高湿条件下，加速了土壤矿化作用，导致土壤酶活性增强，进而碱解氮、有效磷含量增加 （表3）[22]。
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3.4 连作对土壤微生物群落结构的影响
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土壤微生物多样性是维持其生态系统平衡和生态功能恢复的必要因素，微生物多样性的损失直接影响到土壤的健康，促进病原菌的繁殖，导致土传病害发生[23-25]。本研究结果表明，连作 20 年的土壤微生物多样性和丰富度显著低于连作 0 和 5 年的土壤。而化学性质的恶化，可能是导致土壤微生物多样性和丰富度降低的原因。长期连作显著降低了放线菌的相对丰度，特别是沉积岩杆菌属（Ilumatobacter，属于 Actinobacteria 门）相对丰度。Cha 等[26]和 Trivedi 等[27]的研究表明，放线菌能够产生对病原真菌尖孢镰刀菌有拮抗作用的抗生素进而抑制尖孢镰刀菌的生长。放线菌相对丰度的降低也是土壤功能退化的表现。Zhao 等[28]研究表明，沉积岩杆菌属（Ilumatobacter）是抑制尖孢镰刀菌的主要贡献者。此外，连作也降低了球囊菌（Glomeromycota）的相对丰度。球囊菌可与植物共生形成丛植菌根，促进作物的生长发育[29-30]。本研究还发现Cladorrhinum 属和镰刀菌属（Fusarium）的相对丰度以及尖孢镰刀菌 （Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici）的基因拷贝数均随连作年限的增加而增加。Cladorrhinum 属的 C．bulbillosum 菌株是一类侵染性较高的病原菌[31]。而尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici） 是属于镰刀菌属的病原真菌[32]。因此，连作通过降低土壤生态环境的平衡，从而促进病原菌的繁殖生长。
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4 结论
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连作使番茄产量升高，但同时果实中硝酸盐含量也有所增加，商品性价值下降。番茄长期连作导致土壤生态环境恶化，如土壤 pH、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性、放线菌数量、放线菌 / 真菌显著降低，电导率升高，微生物群落多样性和丰富度降低，真菌以及病原菌数量增加，拮抗菌丰富度降低。
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摘要
设施内番茄长期连作导致的土壤功能下降是限制我国番茄产业可持续发展的重要因素。在日光温室内进行盆栽试验，研究了不同连作年限（0、5、20 年）对番茄产量、品质和土壤化学性质、酶活性、微生物群落结构及数量的影响。结果表明：番茄长期连作导致番茄果实产量（22.33% ～ 29.88%）、果实可溶性糖含量（43.44% ～ 55.12%）、维生素 C 含量（6.88% ～ 32.39%）、硝酸盐含量（19.40% ～ 24.42%）和糖酸比 （61.23% ～ 133.92%）均呈升高的趋势，同时也伴随着总酸度（13.51% ～ 35.14%）的降低。连作使土壤 pH 和碳氮比显著降低，连作 5 和 20 年的土壤 pH 分别比连作 0 年的土壤下降了 0.20、1.23 个单位，碳氮比分别下降了 6.46%、8.33%，而电导率和养分含量结果相反，其中连作 5 和 20 年的土壤电导率比连作 0 年的土壤分别提高 6.53%、26.75%。连作导致土壤中过氧化氢酶和多酚氧化酶活性下降，脲酶和酸性磷酸酶活性增强。连作改变了土壤中微生物群落的结构和组成。与连作 0 年相比，连作 5 年的细菌丰富度和多样性均无显著变化，但连作 20 年的土壤中二者均显著降低；连作后真菌丰富度降低，多样性先降低后升高。连作 0 和 5 年的土壤细菌群落结构更相似，而连作 5 和 20 年的土壤真菌群落结构更相似。变形菌门（Proteobacteria）和 Gp6 是 3 个处理细菌相对丰度最高的门和属；子囊菌门（Ascomycota）和 Ascomycota_unidentified_1_1 是真菌相对丰度最高的门和属。连作抑制了一些优势菌群的生长，如细菌放线菌门（Actinobacteria）和属于该菌门的沉积岩杆菌属（Ilumatobacter），以及真菌球囊菌门（Glomeromycota），同时也促进了某些优势菌群的生长，如细菌芽单胞菌门（Gemmatimonadetes）和属于该菌门的芽单胞菌属（Gemmatimonas）以及真菌 Cladorrhinum 属相对丰度升高。连作显著增加了真菌的数量 （49.16% ～ 59.22%）和尖孢镰刀菌的数量（820% ～ 2679%），降低了放线菌 / 真菌，放线菌数量随连作年限的增加呈先升高后降低的趋势，长期连作导致番茄商品性价值和土壤功能均降低。
Abstract
The decline of soil function caused by long-term continuous monoculture in greenhouse is an important factor limiting the sustainable development of tomato industry in China. Pot experiments were conducted in a solar greenhouse to study the effects of different continuous cropping years（0，5 and 20-year）on tomato yield，quality，soil chemical properties，enzyme activities，and microbial community structure and number. Results showed that：tomato continuous cropping increased tomato fruit yield（22.33% ～ 29.88%），fruit soluble sugar content（43.44% ～ 55.12%），vitamin C content（6.88% ～ 32.39%），nitrate content（19.40% ～ 24.42%）and sugar/acid ratio（61.23% ～ 133.92%），but decreased total acidity（13.51% ～ 35.14%）．The soil pH of continuous cropping in 5 and 20-year soils decreased by 0.20 and 1.23，carbon to nitrogen ratio decreased by 6.46% and 8.33%，respectively，compared with that of continuous cropping in 0-year soils. However，the soil electrical conductivity and nutrient content of continuous cropping in 5 and 20-year soils increased by 6.53% and 26.75% compared with that of continuous cropping in 0-year soils. The activities of soil catalase and polyphenol oxidase decreased，while the activities of urease and acid phosphatase increased with the increase of tomato continuous cropping duration. Continuous cropping changed the structure and composition of microbial community in soil. Compared with 0-year soil，there was no significant change in bacterial richness and diversity in the 5-year soil，but they both decreased significantly in the 20-year soil；continuous cropping reduced the fungal richness，and the diversity first decreased and then increased. The bacterial community structure was similar between 0 and 5-year continuous cropping soils，while the fungal community structure between 5 and 20-year continuous cropping soils was similar. Proteobacteria and Gp6 were the bacterial phylum and genus with the highest relative abundance for all the three treatments，respectively；Ascomycota and Ascomycota_unidentified_1_1 were the fungal phylum and genus with the highest relative abundance，respectively. Continuous cropping inhibited the growth of some dominant microorganisms，such as Actinobacteria，Ilumatobacter of Actinobacteria，and fungus Glomeromycota，and also promoted the growth of some dominant microorganisms，such as Gemmatimonadetes，Gemmatimonas of Gemmatimonadetes and the fungus Cladorrhinum. Continuous cropping significantly increased the number of fungi（49.16% ～ 59.22%）and Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici（820% ～ 2679%）， and decreased the actinomycetes/fungi ratio. The number of actinomycetes first increased and then decreased with the continuous cropping years. Long-term continuous cropping resulted in reduction of tomato commercial value and soil function.