中国主要茶叶产区的土壤肥力及真菌群落研究

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真菌在生态系统功能中发挥着重要作用,探究其群落结构与土壤肥力之间的关系,对在生产、生活中指导调控真菌有着潜在的价值。本文研究主要以中国11个省份的14个主要茶叶产区的土壤为研究对象,调查分析茶园土壤的理化性质。引入土壤肥力指数对我国主要产茶区的茶园土壤质量进行综合评价。并采集茶园土壤,利用高通量测序技术调查了14个茶叶产区的140份土壤样品的真菌多样性及其群落结构,分析了不同肥力指数的茶园土壤的真菌网络结构特征及其群落组装过程。进一步研究了不同施肥制度对茶园土壤肥力的影响,以及与茶叶产量和品质之间的关系,为我国的茶园土壤如何去合理施肥提供理论指导。得出的主要成果如下:
  (1)基于茶园土壤自身的特点,联系茶叶产量、品质构成的营养物质条件,并且考虑到有效性与实用性的属性,最终筛选出适宜我国主要茶叶产区的具有代表性的土壤肥力质量评价指标:土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾、电导率和pH值。再总结和借鉴前人的研究确定每种指标的隶属函数与临界值,结合评价指标测定的结果,将数据归一化处理算出隶属度值,结合主因子分析法得到每一个指标的权重,最终在茶园土壤构建起土壤肥力质量综合评价体系。
  (2)凭借所构建的茶园土壤肥力质量综合评价体系,我们将样品所得土壤肥力值划分成依次递增的五个等级梯度,结合高通量测序结果与生物信息学分析,发现茶园土壤真菌群落的α-多样性与β-多样性与土壤肥力指数成正相关性,茶园土壤真菌群落网络结构的复杂化和紧密程度也与土壤肥力指数成正相关性。即在一定条件下,茶园土壤真菌网络结构随着土壤肥力梯度的增加而越来越复杂,越来越紧密。由此表明:随着茶园土壤肥力综合指数提高,茶园土壤真菌群落的丰富度、多样性会随之提高并会让真菌群落之间的互作、交流更加的密切。
  (3)通过不同施肥制度来培育茶园土壤肥力,以调控土壤微生物,进而探究不同施肥制度下茶叶产量和品质的响应情况。分别设置了空白对照处理(CK)、农民习惯处理(FFP)、优化处理(OPT)、普通有机肥加化肥处理(OPT+M1)、微生物有机肥加化肥处理(OPT+M2)和普通有机肥加化肥加叶面肥处理(OPT+M1+Y)。结果发现第一年茶园在不同施肥制度下茶叶产量和品质较空白对照(CK)都有所增加,但各处理间差异并不显著(P>0.05)。其中处理OPT+M1与处理OPT+M1+Y可增加土壤有机质含量3%~4%。推论出普通有机肥配施无机肥具有提升茶园土壤有机质的潜力。对不同采茶期茶叶氨基酸和茶多酚含量分析发现:在一定采茶时间内,各处理间后期样品茶叶中的茶多酚与氨基酸含量比前期样品中的含量高。
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