闵东福鼎白茶冬季种植环境和土壤微生物分析
2021-11-08张政雄陈美霞李亚茹王泽榕刘伟
张政雄 陈美霞 李亚茹 王泽榕 刘伟
茶叶是福建省宁德市的8+1特色产业之一,在精准扶贫、科技下乡及乡村振兴等重大国家政策指导之下,具有非常显著的经济、社会及绿色有机产业效益,市委和市政府更将绿色茶产业发展和绿色强茶品牌的作为战略目标。本研究对闽东某著名白茶茶园进行冬季种植环境和土壤微生物族群分析研究,进而获得基础环境侦测和土壤微生物生态科研信息,以供未来茶树绿色种植和管理等相关技术和产品开发所需。
一、材料与方法
1.供试茶园。选择福建品品香茶业有限公司管阳河山茶园为供试茶园,种植福鼎大白茶(大毫,中华2号)等茶树品系,管理模式为全方位有机管理,不使用化肥或化学农药,种植全程仅使用有机肥和生物制剂。
2.环境和土温侦测。采用GNSS测量仪(S7,成都恒易力科技有限公司)进行经纬度与海拔侦测。采用土壤测试仪(JHL9918,标康科技(深圳)有限公司)对供试茶园茶树根际土壤深度约15cm的土温进行即时侦测。采用MX Analog/temp/RH/Light Logger(MX1104,HOBO)进行即时气温、光照及相对湿度侦测。
3.根际土壤采样和处理。随机选取3个采样点,每个采集位置相距至少5m以上,采集0-15cm包含有机层的茶树根际上层土壤及其接续的15-30cm深中层土壤。采用10目标准检验筛GB/T6003.1-2012(绍兴市上虞华丰五金仪器有限公司)过筛土壤。
4.土壤pH和水分侦测。(1)精称土样10g,加入25mL蒸馏水,充分摇匀后静置约半小,用pH计(SARTORIUS Basic pH Meter PB-10)进行pH测试。(2)取10g适量土壤,在105℃的条件下烘干至恒重后,测定土壤重量的变化,换算为每克土壤水分含量。
5.微生物族群侦测和占比计算。以十倍连续稀释和倾倒营养琼脂培养基、Rose Bengal培养基以及含链霉素和环己酰亚胺甘油酵母萃取物培养基法,进行总微生物数、霉菌数及放线菌数计数。霉菌和放線菌族群占总微生物族群比例的计算方式,分别为供试土壤所测试的霉菌和放线菌菌数/其相对供试土壤所测试的总菌数。
6.统计分析。根据The Independent-Sample T-Test比较平均值差异(ANOVA)。
二、结果与分析
1.环境条件和土壤性质。采样点为福鼎白茶茶园中一处,位于福鼎市管阳镇章边村,海拔731.1m,经纬度是(120°00′3790″N,27°15′3216″E)。2020年12月至2021年1月冬季,分3次前往供试茶园采样点,侦测和采样时间是日气温较高的11:00-15:00。(1)每次随机进行5次环境条件和土温侦测,气温介于6.0-20.0℃,平均12.4℃;土温介于5.0-13.0℃,平均9.8℃,冬季气候寒冷,土温较低会影响茶树和根系土壤微生物的生长。(2)3次采样时均发现供试茶园云雾显著,相对湿度介于40.2%-52.9%,平均47.3%;光照介于7029-165461Lux,平均66908Lux,空气湿度偏高且光线漫射充足,适合茶树生长。(3)土壤上层和中层pH分别介于4.69-5.48(平均5.14)和4.32-5.20(平均4.64),为适合茶树种植的I至II级酸性土壤(NY/T853-2004《茶叶产地环境技术条件》),但已有酸化现象,不利于一般微生物制剂或生物肥料的使用。(4)水分侦测为土壤上层和中层分别介于19.2%-21.92%(平均22.2%)和13.2%-20.6%(平均17.2%),符合之前的研究结果。
2.微生物族群和结构分析。供试土壤上层总微生物、霉菌及放线菌族群均大于中层,原因应是土壤上层的有机质和养分含量均高于中层。其中,总微生物数介于0.5×107-1.1×107CFU/g,平均7.2×106CFU/g;放线菌族群介于0.5×106-1.9×106CFU/g,平均1.1×106CFU/g,明显高于霉菌(0.6×105-1.7×105CFU/g,平均1.1×105CFU/g);霉菌族群占总微生物族群的比例仅为0.4%-2.1%,放线菌占比则高达5.7%-48.5%,和以前的结果相似(如表1所示)。说明在寒冷冬季,霉菌的生长活性被抑制,正是进行茶树霉菌病生物防治的较佳时间。由于冬季白茶茶树根际土壤土温偏低且有酸化现象,因此需要开发合适、安全、高效、优质的耐冷耐酸生防菌及其相关微生物制剂或生物肥料,这样才能在冬季施用以便进行有效的生物防治。
本研究于2020-2021年冬季,分3次前往福建省福鼎市福建品品香茶业有限公司管阳河山茶园,对福鼎白茶种植环境和茶树根际土壤微生物进行多次侦测。结果发现,气温和土温偏低,中午最低可达6.0℃和5.0℃;相对湿度和光照平均为47.3%和66908Lux,土壤pH为4.32-5.48,适合茶树种植;土壤霉菌族群仅占总菌数的0.4%-2.1%,为茶树霉菌病的较佳生物防治时间,但土壤寒冷且有酸化现象,不适合施用一般市售微生物制剂和生物肥料,亟需开发合适、高效、耐冷、耐酸生防菌,以及相关优质、高效、安全的微生物制剂和生物肥料。
基金项目:“中国白茶研究院项目 福鼎市茶树土壤和鲜叶调查检测及多功能茶树生防菌制剂开发和实践 白茶研院[2021]5号”及“宁德师范学院校级项目2020Y11”。
作者简介:张政雄,男,博士研究生,副教授,研究方向为微生物与绿色产业。
*通信作者:刘伟,男,研究员,博士研究生,研究方向为茶园绿色防控。