我国南方稻油轮作区土壤酸化趋势日趋严重,造成作物减产,已严重影响了稻油轮作区农业的可持续发展。本研究在江西进贤县选择pH 4.5的稻田,以熟石灰作为酸性土壤改良剂,设置pH梯度(pH 4.5、5.0、5.6、6.3、6.8、7.3),开展稻油轮作田间定位试验。以2016-2018年土壤、植物样品为研究对象,分析土壤酸度与土壤化学性质、微生物指标及产量之间的变化关系;探索稻油轮作区水稻、油菜等主要作物的最适生长pH值及酸害阈值;从土壤化学性质和微生物性质等方面解释土壤酸化导致作物减产和养分吸收利用低的原因,为水田两熟区酸化土壤改良提供理论依据。主要研究结果如下:(1)随着石灰用量的增加与pH升高,油菜、水稻等农艺性状呈显著增加的趋势;油菜产量与土壤pH二次线性模拟结果表明,油菜生长最适pH为6.4(相当于6145kg·hm-2熟石灰用量),与最高产量相比,油菜产量下降50%时的土壤pH为4.7,于是pH4.7被确定为油菜的酸害阈值。用同样的方法得出水稻生长最适宜pH为6.8(相当于7 474 kg·hm-2熟石灰用量),酸害阈值为pH4.2。油菜、水稻养分吸收量随p H升高呈先升高后降低的变化趋势;油菜、水稻的养分吸收量分别在pH 6.3和6.8左右达到最高。(2)随着石灰用量和土壤pH的增加,油菜季和水稻季土壤矿质氮含量呈先增加后降低的趋势;交换性阳离子含量、盐基饱和度显著升高,交换性阳离子以交换性钙为主;有机质含量有上升的趋势,但处理间差异不显著;土壤有效磷、速效钾含量显著降低;土壤交换性酸总量、交换性H+含量、交换性AL3+含量显著降低,本研究中交换性Al3+是土壤交换性酸的主体;土壤pH与AOA(氨氧化古菌)丰度显著负相关,与AOB(氨氧化细菌)丰度显著正相关,AOB丰度与矿质氮含量呈显著正相关。(3)对土壤化学性质、氨氧化菌间进行相关分析,发现指标间存在良好的相关性。把作物产量和养分利用率相关的指标进行主成分因子分析,油菜季各指标被分为三类,水稻季被分为四类,将作物产量、养分吸收量与主成分因子得分做相关性分析,得出油菜产量、养分吸收量与第一主成分和第二主成分极显著正相关,其中第一主成分中pH、交换性酸、交换性盐基离子和矿质氮含量对油菜产量、养分吸收量的贡献最大,其次是第二主成分的AOB(氨氧化细菌)丰度和有机质含量。水稻产量仅与第一主成分极显著正相关,第一主成分中土壤pH、交换性酸、交换性盐基离子、矿质氮和AOB(氨氧化细菌)等对水稻产量、养分吸收量贡献较大。本试验条件下,强酸性土壤导致作物减产和养分利用率低的主要因素是交换性酸含量高、盐基离子低和参与氮素转换相关的AOB丰度低。稻油轮作区酸性土壤(pH 4.5)施用熟石灰的最佳用量为6 500 kg·hm-2左右,改良土壤的目标为p H 6.5左右。因此,通过合理的施用熟石灰调节土壤pH,改善土壤酸性环境,可获得我国南方稻油轮作区的作物稳定高产。