茶树(Camellia sinensis)叶片制成的茶饮料是世界最受欢迎的三大无酒精饮料之一。目前我国已成为世界上最大的茶叶种植国,有着全球最多的饮茶人口。提高茶园经济效益、提升茶叶品质和安全始终是茶产业追求的目标。随着茶树种植面积的不断扩大,茶园水土流失、土壤肥力降低,茶园杂草的大面积生长对茶叶产量和品质造成严重威胁。除草剂、杀虫剂等化学农药的使用不仅使茶园生态环境遭受严重破坏,还对人体健康造成威胁。因此,推行合理科学的耕作技术提高茶园土壤肥力,构建生态茶园是保障茶叶产量和品质同步提升的重要措施。
近期,广东省农业科学院茶叶研究所/广东省茶树资源创新利用重点实验室唐劲驰课题组完成的题为“鼠茅草间作对茶园土壤及茶叶品质成分的影响”的研究论文在《中国农业科学》2023年第56卷24期正式发表。
唐劲驰课题组以间作鼠茅草2年的茶园土壤和茶叶鲜叶为试验材料,清耕茶园为对照,对茶园表层土壤pH、有机质、矿质营养成分等进行测定;运用16S、ITS高通量测序技术分别对土壤细菌和真菌种群结构进行测定分析;茶叶品质成分采用Agilent-7890B气相色谱仪进行检测。
CK:清耕茶园;ZC:鼠茅草间作茶园;n=3,*表示差异显著(P<0.05)
茶园间作鼠茅草对土壤pH与养分的影响
在茶园间作鼠茅草2年后,茶园土壤pH提高0.29,土壤有机质含量增加16.46g·kg-1;另外,有效磷、速效钾、铵态氮、硝态氮等在鼠茅草间作的茶园土壤中有不同程度的增加,其中有效磷是清耕茶园的5.88倍。鼠茅草间作茶园土壤全氮含量高于清耕茶园,全磷、全钾、全钠含量均低于清耕茶园。有效锌、有效铁、有效铜和阳离子交换量在鼠茅草间作茶园土壤中的含量均高于清耕茶园。鼠茅草间作茶园土壤细菌数量增加,真菌数量减少。有机质分解相关放线菌门细菌和子囊菌门真菌在鼠茅草间作茶园土壤中的相对丰度增加。
A:土壤细菌群落韦恩图;B:土壤真菌群落韦恩图;C:门水平细菌群落组成相对丰度;D:门水平真菌群落组成相对丰度
茶园间作鼠茅草对土壤微生物群落结构的影响
鼠茅草间作茶园与清耕茶园茶叶鲜叶中共鉴定出259个茶叶代谢物组分,其中20种代谢物的含量存在显著差异,差异代谢物主要包括糖类、脂肪酸类和儿茶素类等。鼠茅草间作茶园茶树叶片中麦白糖、甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷、乳糖醇、半乳糖甘油及α-乳糖含量是清耕茶园的2倍以上;(9Z)-十八碳烯酸和(9Z,12Z,15Z)-十八碳三烯酸含量显著低于清耕茶园;(+)-没食子儿茶素、没食子儿茶酚、表儿茶素等4种儿茶素类代谢物在鼠茅草间作茶园茶叶中的含量也显著低于清耕茶园。
鼠茅草间作茶园与清耕茶园茶叶代谢物组分主成分分析(A)及分类(B)
茶园间作鼠茅草能有效缓解茶园土壤酸化,增加土壤有机质及矿质营养元素含量;土壤细菌和真菌数量及群落结构的变化能有效提升茶树对土壤营养成分的吸收和利用。土壤营养成分和微生物群落结构的改变对茶叶品质成分有重要影响。
该研究获得广东省自然科学基金-青年提升项目(2023A1515030269)、2020年度广东省科技专项资金(“大专项+任务清单”)项目(江科〔2020〕182号)、广东省农业科学院农业优势产业学科团队建设项目(202125TD)、广东省标准化试点项目(粤市监〔2023〕278号)、广东省驻镇帮镇扶村农村科技特派员项目(KTP20210192)、现代农业产业技术体系建设专项(CARS-19)的资助。
论文链接:
《鼠茅草间作对茶园土壤及茶叶品质成分的影响》
引用本文:
陈义勇, 黎健龙, 周波, 吴小敏, 崔莹莹, 冯少茂, 胡海涛, 唐劲驰. 鼠茅草间作对茶园土壤及茶叶品质成分的影响[J]. 中国农业科学, 2023, 56(24): 4916-4929.
CHEN YiYong, LI JianLong, ZHOU Bo, WU XiaoMin, CUI YingYing, FENG ShaoMao, HU HaiTao, TANG JinChi. Effects of Intercropping with Vulpia myuros in Tea Plantation on Soil and Tea Quality Components[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2023, 56(24): 4916-4929.
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