茶渣有机肥对茶树生长发育、代谢物积累及土壤健康的影响研究

《Scientific Reports》：Sustainable valorization of tea waste for promoting plant growth, secondary metabolites production and environmental sustainability in tea cultivation

　　

摘要

Camellia sinensis（L.）Kuntze 是一种具有重要商业价值的作物，主要因其具有药理活性的次生代谢产物（包括儿茶素和咖啡因）而备受关注。然而，过度依赖农用化学品正威胁着土壤肥力及茶叶的生物化学品质，凸显了寻求可持续农艺替代方案的迫切需求。本研究评估了茶渣有机肥（TWM）的农艺与生化效果——这是一种源自茶叶加工后工业残留物的有机改良剂，旨在作为合成农用化学品的可持续替代品。田间试验于2023年7月至2024年10月在印度北阿坎德邦两个不同的茶叶种植区开展。处理前后的评估内容涵盖营养生物量的定量分析、光合色素浓度（叶绿素a、叶绿素b及总类胡萝卜素），以及目标代谢物的分析，包括总酚含量、总黄酮醇含量、儿茶素及咖啡因含量。研究还着重评估了TWM对土壤健康的影响，包括测定细菌载量、土壤理化特性与营养特性以及土壤酶活性。施用TWM后，植物生长、色素生物合成及代谢物积累均获得统计学上显著的改善，叶片中儿茶素和咖啡因含量明显增加。此外，土壤分析显示肥力指标得到改善，包括pH值优化、宏量营养元素水平提升及微生物增殖增加，同时土壤酶活性也有所增强。综上所述，研究结果进一步证实了将农业工业废弃物转化为有机投入品的可行性，这不仅提高了资源利用效率，也促进了环境可持续的茶叶种植实践，为更加绿色、环保的农业未来奠定了基础。