福建茶区有机管理模式对土壤-微生物系统演变及茶叶品质的影响

　　 摘要:

近几年,符合科学规范的有机农业管理模式被认为是一种比常规管理模式更可持续的农业措施。然而,长期且持续的有机管理模式对土壤微生物群落多样性、微生物群落组成的具体差异、土壤性质及茶叶品质等的影响还需深入研究。基于此,聚焦两大核心问题:一是茶园长期有机管理与常规管理的差异;二是持续有机管理对茶园土壤、土壤微生物群落结构及多样性的改变,及其进而对茶叶品质产生的影响。以5a、15a、20a的有机管理茶园和常规管理茶园土壤为研究对象,采用土壤理化性质检测、宏基因组学技术等手段,对土壤样本开展系统的分析与比较。结果表明:茶园持续有机管理能有效缓解土壤酸化问题,使土壤pH保持在茶树适宜生长的5.6-6.3范围内。此外,有机管理显著提高土壤有机质1.3-2.2倍,并且提高了土壤碱解氮、交换性钙、交换性镁等养分含量。同时,持续的有机管理措施能有效提升茶叶品质,显著提升茶叶茶多酚、游离氨基酸、水浸出物等含量和酚氨比。主成分分析表明有机管理和常规管理茶园土壤细菌群落结构存在显著差异,进一步分析发现持续有机管理能够显著提升茶园土壤微生物群落物种丰度和多样性,同时驱动茶园土壤中的微生物群落结构组建逐渐趋于相似和稳定。从门水平看,变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门都是持续有机管理茶园和常规管理茶园土壤中的绝对优势菌门,土壤微生物群落组成具有一定的同源性。不同的是,长期、持续的有机管理模式提升了茶园土壤中病害抑制与氮循环相关的微生物丰度,同时降低了有害细菌丰度。基于冗余分析发现,土壤的总钾、pH、有机质、交换性镁、交换性钙、总氮、有效磷、阳离子交换量、碱解氮是影响细菌群落的主要环境因素。总体而言,相比常规管理模式,长期、持续有机管理模式对茶园土壤产生了有益影响,不仅提高了茶园土壤有益养分含量和可利用性,还驱动茶园土壤有益微生物结构组建,塑造了有利于茶树生长的土壤细菌群落,显著提升了茶叶品质。