中国农业科学 ›› 2023, Vol. 56 ›› Issue (24): 4916-4929.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2023.24.010
陈义勇1(), 黎健龙1, 周波1, 吴小敏2, 崔莹莹1, 冯少茂2, 胡海涛3, 唐劲驰1()
收稿日期:
2023-04-18
接受日期:
2023-09-01
出版日期:
2023-12-16
发布日期:
2023-12-21
通信作者:
联系方式:
陈义勇,E-mail:chenyiyong@gdaas.cn。
基金资助:
CHEN YiYong1(), LI JianLong1, ZHOU Bo1, WU XiaoMin2, CUI YingYing1, FENG ShaoMao2, HU HaiTao3, TANG JinChi1()
Received:
2023-04-18
Accepted:
2023-09-01
Published:
2023-12-16
Online:
2023-12-21
摘要:
【目的】解析茶园间作鼠茅草对土壤营养成分、土壤微生物群落结构以及茶叶品质成分的影响,为鼠茅草间作改良茶树种植生态环境,提升茶叶品质提供数据支撑。【方法】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。【结果】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16.46 g·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。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。【结论】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。
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.
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表1
茶园间作鼠茅草对土壤细菌、真菌Alpha多样性指数的影响"
比较项目 Compare item | 茶园类型 Tea plantation type | Chao1 指数 Chao1 index | 微生物覆盖率 Goods_coverage | 物种数目 Observed_species | 香浓指数 Shannon |
---|---|---|---|---|---|
细菌16S Bacterial 16S | 清耕茶园 CK | 2570.20±49.84a | 0.99±0.01a | 2308.37±64.15a | 9.52±0.28a |
鼠茅草间作茶园ZC | 2501.38±368.24a | 0.99±0.01a | 2289.03±294.64a | 9.62±0.33a | |
真菌ITS Fungi ITS | 清耕茶园 CK | 617.02±105.09a | 0.99±0.01a | 614.93±105.36a | 6.53±0.51a |
鼠茅草间作茶园ZC | 456.78±118.44a | 0.99±0.01a | 455.25±116.75a | 4.05±1.27b |
表2
鼠茅草间作茶园与清耕茶园茶叶差异代谢物"
化合物名称 Compound name | MZ | 保留时间 RT(min) | 差异倍数Fold change ZC/CK | P值 P-value | |
---|---|---|---|---|---|
1 | 麦白糖Leucrose | 204.13 | 13.85 | 4.52 | 0.01 |
2 | 甲基-β-D-吡喃葡萄糖苷 Methyl beta-D-glucopyranoside | 204.13 | 12.21 | 3.01 | 0.01 |
3 | 乳糖醇 Lactitol | 204.13 | 14.86 | 2.82 | 0.03 |
4 | 半乳糖甘油 Galactosylglycerol | 204.13 | 12.79 | 2.58 | 0.02 |
5 | α-乳糖 alpha-Lactose | 204.12 | 13.83 | 2.14 | 0.03 |
6 | beta-D-鼠李糖, 2-(乙酰氨基)-2-脱氧基- beta-D-Mannopyranose, 2-(acetylamino)-2-deoxy- | 205.14 | 11.78 | 1.85 | 0.01 |
7 | α-半乳糖 alpha-D-Galactose | 205.06 | 10.86 | 1.83 | 0.05 |
8 | D-葡萄糖-6-磷酸 6-o-Phosphonohexose | 99.09 | 12.85 | 1.70 | 0.00 |
9 | 乳酮糖 Lactulose | 361.21 | 14.37 | 1.62 | 0.05 |
10 | L-别苏氨酸 L-Allothreonine | 218.15 | 7.85 | 1.52 | 0.04 |
11 | 2-O-甲基-D-鼠李糖 2-O-Methyl-D-mannopyranosa | 204.13 | 10.56 | 1.51 | 0.02 |
12 | (9Z)-十八碳烯酸 (9Z)-Octadecenoic acid | 131.07 | 12.48 | 0.64 | 0.01 |
13 | (9Z,12Z,15Z)-十八碳三烯酸 (9Z,12Z,15Z)-Octadecatrienoic acid | 95.06 | 12.49 | 0.60 | 0.01 |
14 | 苯乙醛 Phenylacetaldehyde | 119.08 | 8.24 | 0.58 | 0.04 |
15 | 6-脱氧-L-阿洛糖 6-Deoxy-L-galactose | 217.14 | 10.00 | 0.51 | 0.05 |
16 | (+)-没食子儿茶 (+)-Gallocatechin | 456.23 | 15.42 | 0.48 | 0.00 |
17 | 没食子儿茶酚 Gallocatechol | 456.23 | 15.42 | 0.48 | 0.00 |
18 | 咖啡酸酯 Caffeate | 219.09 | 12.09 | 0.32 | 0.01 |
19 | L-表儿茶 L-Epicatechin | 368.21 | 15.18 | 0.12 | 0.01 |
20 | (-)-表儿茶 (-)-Epicatechin | 368.21 | 15.18 | 0.12 | 0.01 |
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