關(guān)鍵詞石阡苔茶;不同坡向;土壤養(yǎng)分;土壤微生牛中圖分類號(hào)S154.3;S158.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 0517-6611(2025)08-0150-05doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.08.032
開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):
AbstractThissudyalydtotsoilutritidcatosadmobaldiversityidicatorsoftessloeestslothlod northslopeofanteardplordesiluritcracteristdcrobaommityracteristofoofer, andproviedthoreticalguidanceforthemanagementofShqianteaproductioTesultsshowedthatthephenomenonofacidificationonte rotsoftheteatree(pH:4.26-4.55)ofhichtheacidificationofsoilsouthsloewastemostserious.Thoganicmatercontentoftheta roots at each slope was abundant (organic mattergt; ).The content of organic matter,total nitrogen,and alkaline nitrogen in the tea rotoftheorthsopassigianlygherhaatforsocktpotassictetsgranotrosetotal phosphoruscotentoftsoilofeastsloptreassigificatlyhigherthantatofoterslops.Ttotalotascontftt soilfthewestopeteatreewassignificantlyhigherthantatofotherslops.Teichnessofbacteriafromhigtowwassouthslopegt;west slopegt;eastsloegt;orthslope.Thediversityofbacterfrohightolwwasthenorthslopegt;southslopegt;westslopegt;eastslopetherich ofthefungusfromhightolowwaseastopegt;southlopegt;northslopegt;westslopeandthediversityoffungifromhightolowwassouthslope (20 gt;northslopegt;westslopegt;eastslopeAtthepylumleve,tedominantbacteriawasProteobacteriaandthedominantfungusasBasidioota. Atthegenuslevel,tdoiatactesdotherustedomiantfungssitozaRelatedalysowdthatheaoe lation with the soil nutrient indicators,microorganisms and diversity of the roots of the tea tree.
Key wordsShiqian moss tea; Different slope directions;Soil nutrients ;Soil microorganisms
石阡苔茶是省優(yōu)良茶樹品種,是在地方品種群體中,選擇優(yōu)良單株,采用集團(tuán)選育法選育而成,是紅綠茶兼制品種[1]。茶產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有很大比重,發(fā)展好茶產(chǎn)業(yè),促進(jìn)茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,能有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,助力鄉(xiāng)村振興[2]。我國茶葉種植區(qū)多分布在坡度較緩的丘陵地帶,坡向差異較大。不同坡向的輻射量、水分、溫度、土壤等環(huán)境因子差異很大[3],在茶園管護(hù)中,應(yīng)根據(jù)各坡向環(huán)境因子差異、土壤養(yǎng)分特性、微生物群落特征等狀況綜合考慮,采用科學(xué)管理模式,對(duì)提升茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)有很大促進(jìn)作用。筆者通過測(cè)定茶園不同坡向茶樹根部土壤理化指標(biāo)和微生物多樣性,分析不同坡向土壤養(yǎng)分,真菌、細(xì)菌多樣性和豐富度的差異,為茶園管理提供理論指導(dǎo)基礎(chǔ)。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地位于石阡縣聚鳳鄉(xiāng)指甲坪村高坪茶場(chǎng),茶樹樹齡為34年,茶樹品種為采用種子直播的石阡苔茶群體種,該地海拔 ,屬中亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū),日照充足,氣候溫和,雨量豐沛,暖濕共節(jié),無霜期長,常年云霧籠罩,土壤微酸性,極宜于茶樹生長,是生產(chǎn)“云霧茶”的理想環(huán)境。試驗(yàn)于2023年7月分別采集茶園東坡、西坡、南坡、北坡茶樹根部土壤,用于微生物多樣性及養(yǎng)分指標(biāo)的測(cè)定。
1.2 測(cè)定指標(biāo)與方法
1.2.1土壤微生物多樣性測(cè)定。使用YH-soil,F(xiàn)astPure SoilDNAIsolationKit(Magneticbead)(MJYH,shanghai,China)試劑盒對(duì)茶樹根部土壤樣品總DNA進(jìn)行提取,PCR擴(kuò)增細(xì)菌引物上游引物338F: -ACTCCTACG GG AGGC AGC A G-
,下游引物:806R
-GGA CTA CHV GGGT WTCT AA T-
,引物對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)?6S
;真菌上游引物ITS1F:CTT-GGTCATTTAGAGGAAGTAA,下游引物ITS1R:GCTGCGT-TCTTCATCGATGC,引物對(duì)應(yīng)區(qū)域?yàn)镮TS1區(qū)。使用PCRClean-UpKit(YuHua,Shanghai,China)對(duì)PCR產(chǎn)物進(jìn)行純化,將PCR 產(chǎn)物用Qubit 4.O(Thermo Fisher Scientific,USA)進(jìn)行檢測(cè)定量,最后使用NEXTFLEXRapidDNA-SeqKit進(jìn)行建庫,在 Illumina 公司的 Nextseq200O platform(Illumina,SanDiego,USA)平臺(tái)上進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)序。
1.2.2土壤理化指標(biāo)測(cè)定。各坡向采用S布點(diǎn)法采集土壤, 將相同坡向各點(diǎn)采集的土壤混勻,挑去雜質(zhì)、枯枝,去除石 塊,采用四分法取足量土壤,用于測(cè)定土壤理化性質(zhì)指標(biāo)。
全氮含量采用AA3型連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定;全磷含量采用 熔融,鉬銻抗比色法測(cè)定;全鉀含量采用火焰光度法測(cè)定;有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀-濃硫酸外加熱法測(cè)定;土壤
采用土壤
酸度計(jì)測(cè)定,水土比為
;堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定。速效鉀含量采用乙酸銨浸提-FP6450火焰光度計(jì)測(cè)定;有效磷含量采用鉬銻抗比色法測(cè)定。
1.3數(shù)據(jù)處理與分析使用Excel2024對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,繪制圖表。使用DPS9.01對(duì)各處理之間理化性質(zhì)指標(biāo)、微生物多樣性指數(shù)進(jìn)行差異性分析(LSD法 和相關(guān)性分析。使用R語言進(jìn)行真菌和細(xì)菌群落Bar圖、群落柱形圖的繪制。
2 結(jié)果與分析
2.1不同坡向茶園茶樹根部土壤有機(jī)質(zhì)含量和酸堿度由圖1、2可知,茶樹根部土壤有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為北坡 gt; 南坡 gt; 西坡 gt; 東坡,北坡處理有機(jī)質(zhì)含量顯著高于其他3個(gè)坡向,分別比東坡、西坡和南坡高 1 2 0 % , 1 1 9 % 和 30 % ,南坡與西坡、東坡之間有機(jī)質(zhì)含量差異達(dá)顯著水平,西坡與東坡之間差異不顯著。4個(gè)坡向茶樹根部土壤 表現(xiàn)為北坡 gt; 東坡 gt; 西坡gt;南坡,
在4.26\~4.55,北坡
顯著高于其他3個(gè)處理,分別比東坡、西坡和南坡高 4 % ) 5 % 和 7 % 。東坡與南坡之間
差異顯著,西坡與南坡之間
差異不顯著。
注:不同小寫字母表示差異顯著( 。
Note:Different lowercasesindicate significant difference at O.O5 level.
2.2不同坡向茶園茶樹根部土壤全氮、全磷、全鉀含量由圖3可知,4個(gè)坡向之間茶樹根部土壤全磷含量差異達(dá)顯著水平,表現(xiàn)為東坡 gt; 北坡 gt; 西坡 gt; 南坡,東坡全磷含量分別比西坡、南坡和北坡高 3 3 % 、 1 5 9 % 、 1 3 % 。4個(gè)坡向之間茶樹根部土壤全鉀含量表現(xiàn)為西坡 gt; 南坡 gt; 北坡 gt; 東坡,西坡全鉀含量與東坡、南坡、北坡之間差異顯著,東坡、南坡、北坡之間差異不顯著,西坡全鉀含量分別比東坡、南坡、北坡高1 8 . 1 1 % 1 5 . 6 3 % 1 7 . 8 3 % 。4個(gè)坡向之間茶樹根部土壤全氮含量表現(xiàn)為北坡 gt; 南坡 gt; 東坡 gt; 西坡,北坡全氮含量分別比東坡、西坡、南坡高 2 9 % , 3 1 % , 4 9 % ,北坡全氮含量顯著高于其他坡向,南坡與東坡、西坡之間全氮含量差異顯著,東坡與西坡之間全氮含量差異不顯著。
注:不同小寫字母表示差異顯著( )°
Note:Differentlowercasesindicate significant difference at O.O5leve.
注:不同小寫字母表示差異顯著( )。
Note:Differentlowercasesindicate significant differenceatO.O5 level.
2.3不同坡向茶園茶樹根部土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含
量由表1可知,4個(gè)坡向之間茶樹根部土壤速效鉀含量差異達(dá)顯著水平,表現(xiàn)為北坡 gt; 東坡 gt; 西坡 gt; 南坡,北坡土壤速效鉀含量分別比東坡、西坡、南坡高 1 7 % . 3 7 % 、 5 9 % 。4個(gè)坡向之間茶樹根部土壤有效磷含量差異不顯著,表現(xiàn)為南坡 gt; 東坡 gt; 西坡 gt; 北坡,南坡有效磷含量分別比東坡、西坡、北坡高2 1 % 2 4 % 3 9 % 4 個(gè)坡向之間茶樹根部土壤堿解氮含量差異達(dá)顯著水平,表現(xiàn)為北坡 gt; 南坡 gt; 東坡 gt; 西坡,北坡處理堿解氮含量分別比東坡、西坡、南坡高 $6 2 \% , 9 5 \% , 1 5 \% _ { \odot }$
2.4不同坡向茶園茶樹根部土壤微生物多樣性分析
2.4.1不同坡向茶園茶樹根部土壤細(xì)菌群落分析。
2.4.1.1不同坡向茶園茶樹根部土壤細(xì)菌群落Alpha多樣性。由表2可知,4個(gè)坡向茶樹根部土壤細(xì)菌的測(cè)序覆蓋度均達(dá) 100 % ,測(cè)序結(jié)果良好。茶樹根部土壤細(xì)菌ACE指數(shù)、Chao指數(shù)和Sobs指數(shù)均表現(xiàn)為南坡 gt; 西坡 gt; 東坡 gt; 北坡,南坡茶樹根部土壤細(xì)菌ACE指數(shù)分別比東坡、西坡、北坡高
1 0 % . 8 % . 1 6 % ,Chao 指數(shù)分別比東坡、西坡、北坡高 10 % 、7 % ) 14 % ,Sobs指數(shù)分別比東坡、西坡、北坡高 9 % 9 % , 1 1 % 。茶樹根部土壤細(xì)菌Shannon指數(shù)表現(xiàn)為北坡 gt; 南坡 gt; 西坡 gt; 東坡,北坡茶樹根部土壤細(xì)菌Shannon指數(shù)分別比東坡、西坡、南坡高 5 % . 3 % . 1 % 。茶樹根部土壤細(xì)菌Simpson指數(shù)表現(xiàn)為東坡 gt; 西坡 gt; 南坡 gt; 北坡,東坡茶樹根部土壤細(xì)菌Simpson指數(shù)分別比西坡、南坡、北坡高 7 % 3 8 % . 5 5 % 。
2.4.1.2不同坡向茶園茶樹土壤細(xì)菌群落組成。由圖4可知,在門水平上,茶樹根部土壤豐富度大于 1 % 的細(xì)菌門共有12個(gè),排名前6的細(xì)菌門中,各坡向Proteobacteria(變形菌門)豐度占比表現(xiàn)為東坡gt;西坡 gt; 北坡 gt; 南坡,Actinobacteriota(放線菌門)占比表現(xiàn)為東坡 gt; 北坡 gt; 南坡 gt; 西坡,Acidobacte-riota(酸桿菌門)占比表現(xiàn)為北坡 gt; 西坡 gt; 東坡 gt; 南坡,F(xiàn)irmi-cutes(厚壁菌門)占比表現(xiàn)為南坡 gt; 西坡 gt; 東坡 gt; 北坡,Chlo-roflexi(綠彎菌門)占比表現(xiàn)為北坡 gt; 南坡 gt; 西坡gt;東坡,WPS-2占比表現(xiàn)為東坡 gt; 西坡gt;北坡gt;南坡。
在屬水平上,茶樹根部土壤豐富度大于 1 % 的細(xì)菌屬共有37個(gè),排名前6的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌屬中,各坡向茶樹根部土壤Acidothermus(酸熱菌屬)占比表現(xiàn)為東坡 gt; 南坡 gt; 西坡 gt; 北坡,norank_f_norank_o__Elsterales占比表現(xiàn)為西坡 gt; 北坡gt;東坡 gt; 南坡,norank_f-__norank_o__norank_c__norank_p__WPS-2占比表現(xiàn)為西坡 gt; 東坡 gt; 北坡 gt; 南坡,Sporosarcina占比表現(xiàn)為西坡 gt; 東坡 gt; 北坡 gt; 南坡,norank_f__Acidobacteriaceae_Subgroup_1占比表現(xiàn)為西坡 gt; 北坡 gt; 南坡 gt; 東坡,norank_f__norank_o__Subgroup_2占比表現(xiàn)為北坡 西坡 gt; 南坡 gt; 東坡(圖5)。
2.4.2不同坡向茶園茶樹根部土壤真菌群落分析。
2.4.2.1不同坡向茶園茶樹根部土壤真菌Alpha多樣性分析。由表3可知,4個(gè)坡向茶樹根部土壤真菌的測(cè)序覆蓋度均達(dá) 100 % ,測(cè)序效果良好。茶樹根部土壤真菌ACE指數(shù)、Chao指數(shù)和Sobs指數(shù)表現(xiàn)為東坡 gt; 南坡 gt; 北坡 gt; 西坡,東坡真菌ACE 指數(shù)分別比西坡、南坡、北坡高 3 8 % 、 1 4 % , 3 4 % ,Chao指數(shù)分別比西坡、南坡、北坡高 3 7 % 1 4 % , 3 3 % ,Sobs指數(shù)分別比西坡、南坡、北坡高 4 % 1 0 % . 2 9 % 。茶樹根部土壤真菌Shannon指數(shù)表現(xiàn)為南坡 gt; 北坡 gt; 西坡 gt; 東坡,南坡真菌Shannon指數(shù)分別比東坡、西坡、北坡高 4 2 % , 2 4 % , 1 9 % 。茶樹根部土壤真菌Simpson指數(shù)表現(xiàn)為東坡 gt; 西坡 gt; 北坡 gt; 南坡,東坡Simpson指數(shù)分別比西坡、南坡、北坡高 30 % ) 3 3 3 % !8 6 % 。
2.4.2.2不同坡向菜園茶園茶樹根部土壤真菌群落分析。在門水平上,豐富度大于 1 % 的真菌門共6個(gè),其中各坡向Basid-iomycota(擔(dān)子菌門)豐度表現(xiàn)為西坡 gt; 北坡 gt; 東坡 gt; 南坡,Rozel-lomycota(羅茲菌門)豐度表現(xiàn)為東坡 gt; 北坡 gt; 南坡 gt; 西坡,Ascomycota(子囊菌門)豐度表現(xiàn)為南坡 gt; 北坡 gt; 西坡 gt; 東坡,Mor-tierellomycota豐度表現(xiàn)為東坡 gt; 北坡 gt; 南坡 gt; 西坡,unclassified_k_Fungi豐度表現(xiàn)為南坡 gt; 西坡 gt; 北坡 gt; 東坡,Glomeromycota(聚合菌門)豐度表現(xiàn)為北坡 gt; 南坡 西坡
東坡(圖6)。
在屬水平上,豐富度大于 1 % 的真菌屬共27個(gè),排名前6的優(yōu)勢(shì)真菌屬中,各坡向茶樹根部土壤Saitozyma豐度表現(xiàn)為西坡gt;北坡 gt; 東坡 gt; 南坡,unclassified_p_Rozellomycota豐度表現(xiàn)為南坡gt;北坡 gt; 西坡 gt; 東坡,Mortierella(毛霉屬)豐度表現(xiàn)為東坡 北坡 gt; 南坡 gt; 西坡,unclassified_o__GS11豐度表現(xiàn)為東坡 gt; 西坡 gt; 北坡 gt; 南坡,unclassified_k__Fungi豐度表現(xiàn)為南坡 gt; 西坡 gt; 北坡 gt; 東坡,unclassified_o_Helotiales豐度表現(xiàn)為南坡 gt; 東坡 gt; 西坡gt;北坡(圖7)。
2.5茶樹根部土壤養(yǎng)分指標(biāo)、微生物豐富度和多樣性相關(guān)性分析由表4可知,茶樹根部土壤全氮與堿解氮、細(xì)菌 Shan-non指數(shù)呈顯著正相關(guān),與有機(jī)質(zhì)呈極顯著正相關(guān),全磷與真菌Shannon指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān),堿解氮與有機(jī)質(zhì)呈極顯著正相關(guān),有效磷與速效鉀呈顯著負(fù)相關(guān),與細(xì)菌ACE指數(shù)呈極顯著正相關(guān),速效鉀與 呈極顯著正相關(guān),與細(xì)菌ACE指數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān),有機(jī)質(zhì)與細(xì)菌多樣性之間呈顯著正相關(guān),pH與細(xì)菌ACE指數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。
3討論
茶樹是多年生經(jīng)濟(jì)型作物,隨著茶園生產(chǎn)年限的增加,茶樹根部土壤會(huì)出現(xiàn)酸化現(xiàn)象[4],肥料利用率降低,病蟲害發(fā)生加劇,微生物群落失衡及土壤板結(jié)等問題[5],嚴(yán)重影響茶樹的產(chǎn)量和質(zhì)量[6]。該研究結(jié)果表明,4個(gè)坡向石阡苔茶茶樹根部土壤均出現(xiàn)酸化現(xiàn)象,其中南坡土壤的酸化程度最嚴(yán)重,北坡較輕。南坡是陽坡,土壤濕度、溫度等因素強(qiáng)于其他坡向,淋溶作用較強(qiáng),土壤中多數(shù)鹽基離子被吸收或因外力因素被帶走,使得土壤中富集更多的 ,加劇了土壤的酸化[7]。此外,南坡土壤環(huán)境更適合茶樹根系生長發(fā)育,茶樹根系會(huì)向土壤中分泌大量的有機(jī)酸,也會(huì)加劇土壤酸化[8]
該研究結(jié)果顯示,4個(gè)坡向的茶樹根部土壤有機(jī)質(zhì)均超過 ,說明有機(jī)質(zhì)含量充足。其中北坡茶樹根部土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于其他坡向。由于北坡是陰坡,輻射量較少,土壤溫度低,根部土壤微生物豐富度較低,土壤酶活性不高,對(duì)有機(jī)質(zhì)的分解作用弱[9]
該研究結(jié)果表明,東坡茶園茶樹根部土壤全鉀含量較低,西坡茶園茶樹根部土壤全氮、堿解氮含量較低,南坡茶園茶樹根部土壤全磷、速效鉀含量較低,北坡茶園茶樹根部土壤有效磷含量較低。土壤溫度、濕度、微生物及酶活性等因素會(huì)影響土壤養(yǎng)分狀況,在茶園管理中,根據(jù)不同坡向土壤養(yǎng)分特性精準(zhǔn)肥水管理[10-11] 。
微生物是茶園根部土壤中重要的成分,對(duì)土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化起著重要作用,微生物群落失衡對(duì)植物健康也有很大的影響[12]。該研究中,ACE 指數(shù)、Chao 指數(shù)反映了土壤樣本中微生物豐富度情況,數(shù)值越大,豐富度越高,反之則豐富度越低。該研究結(jié)果表明,南坡茶樹土壤細(xì)菌群落豐富度和真菌多樣性最高,東坡茶樹土壤真菌群落豐富度最高,北坡細(xì)菌多樣性最高,這與前人研究結(jié)果一致[13]
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