不同施氮量对两种茶园土壤硝化作用和pH值的影响

在土壤最大持水量60%和温度25℃的实验室培养条件下,对采自福建武夷山的两种类型土壤（黄壤和红壤）进行46βd的培养实验,研究了不同施氮量对茶园土壤硝化作用和pH值的影响。结果表明,两种茶园土壤中尿素的水解过程有明显差别,黄壤茶园土壤中尿素水解率高且较快（2~6βd）,红壤茶园中水解过程达到了16βd;对照处理（N0）两种茶园硝化率分别为81.32%和73.48%,黄壤茶园土壤硝化作用显著高于红壤茶园（P<0.05）;无论施氮与否,两种茶园土壤NO₃^--N含量随时间的变化趋势呈“J”型,具有11~16βd的延滞期,符合指数方程N=N₀e^kt（P<0.01）;施氮后,两种茶园土壤的净消化量、净硝化速率和k值（P<0.05）均显著增加,且随施氮量的增加而增加,但土壤硝化率（P<0.05）显著降低;无论施氮与否,黄壤茶园土壤N₂O排放速率在培养期间总体高于红壤茶园土壤,且前者累积排放量显著高于后者（P<0.05）;氮肥施用导致两种茶园土壤pH值下降,较对照分别下降了0.16~0.52和0.11~0.25,施氮量越大,pH值下降越多。以上结果表明,研究中两种茶园土壤硝化作用较强,均存在硝化作用延滞期（11~16βd）,有利于茶树对铵态氮的吸收利用;施氮导致土壤pH值降低,加速土壤酸化。     

土壤有机碳组分和微生物群落对有机管理的响应

土壤有机碳（soil organic carbon, SOC）和微生物是土壤质量和健康变化的重要评价指标。为了探究热区不同的管理方式对茶园土壤有机碳组分和微生物群落组成的影响,本研究选取海南省白沙县有机茶园（organic tea plantations, OTP）和常规茶园（conventional tea plantations, CTP）作为研究对象,利用¹³C-核磁共振（¹³C-NMR）生物标记技术和磷脂脂肪酸（PLFA）来研究不同管理模式下茶园土壤中有机碳化学组分和土壤微生物的群落组成的变化,明确有机管理和无机管理对土壤有机碳组分（烷基C、O-烷基C、芳香C和羧基C）和微生物群落组成的影响。结果显示：（1）与无机管理相比,有机管理显著改变了茶园土壤中养分含量。有机质（SOM）含量增加了47.86%,总氮（TN）和总磷（TP）含量分别增加了37.40%和100%（P<0.05）。硝态氮（NO₃^--N）含量显著增加了78.80%（P<0.05）,总钾（TK）和速效钾（AK）含量显著降低（P<0.05）。（2）有机管理增加了茶园土壤中烷基C和O-烷基C的相对含量。同时,脂肪族C/芳香C的比值也高于无机管理茶园。（3）有机管理茶园土壤中的总磷脂脂肪酸含量（PLFAs）增加了29.70%（P<0.05）,且细菌、G^-和放线菌的磷脂脂肪酸的含量显著高于无机茶园（P<0.05）。（4）RDA分析表明,茶园土壤中的微生物群落结构主要受到土壤总氮（TN）、总钾（TK）、烷基C、O-烷基C和羧基C含量的影响（P<0.05）。（5）相关性分析结果显示,有机碳组分中烷基C与总微生物量、真菌、放线菌和菌根真菌含量均呈显著正相关关系。O-烷基C与微生物中真菌、细菌和真菌/细菌的比值也呈显著正相关关系。以上结果表明,对茶园有机管理能调节微生物群落结构,提高土壤有机碳的脂肪化程度,进而影响土壤有机碳的积累和周转机制。     

茶园土壤NO3——N含量与净硝化速率的研究

调查采集了我国130个茶园的土壤,用0.5mol/L的K₂SO₄提取法和实验室恒温培养法分别测定了土壤NO₃^--N含量和净硝化速率。结果表明,茶园土壤NO₃^--N含量在0~286.8mg/kg之间,平均为41.7mg/kg,40.8%的土样低于20mg/kg;土壤NO₃^--N浓度的高低主要取决于施氮量,与土壤净硝化速率相关性不显著,与pH呈二次方程关系：Y=738.0-289.9X+28.8X²（r²=0.2033,P<0.001）。土壤净硝化速率在-6.08~6.54mg/kg·d之间,平均为1.62mg/kg·d,变异系数高达119%;其中,10%的土壤净硝化速率低于零,表明这些土壤处于氮固定化状态中;土壤净硝化速率与施氮量呈显著正相关,与pH呈反函数方程关系：Y=10.14-33.96/X（r²=0.253,P<0.001）。文章对茶园土壤中NO₃^-积累、硝化作用与pH的关系等进行了讨论。     

武夷山不同种植模式下茶园土壤理化性质和酶活性的季节变化特征

土壤酶活性是表征土壤肥力水平和养分转化的重要指标,揭示种植模式和季节变化对茶园土壤酶活性影响,阐明影响茶园土壤酶活性变化的主要环境因子,为合理评估有机茶种植的土壤生态效应提供理论依据。结合野外调查和室内分析方法,以武夷山茶区3种类型样地,即林地（FD）、常规茶园（CT）和有机茶园（OT）为研究对象,测定了参与土壤碳、氮和磷循环的6种酶活性,研究不同种植模式下土壤酶活性的季节变化规律及影响因子。结果显示,与林地土壤相比,常规种植模式茶园土壤铵态氮、全磷、有效磷和有效钾含量显著增加,土壤全钾和pH显著降低;相比常规茶园,有机茶园土壤有机质和全氮含量显著增加,土壤全磷、有效磷、全钾和速效钾含量显著降低,土壤pH有所增加,土壤养分比例更为协调。种植模式和季节及其交互作用对土壤脲酶和过氧化氢酶活性影响显著。与林地土壤相比,常规茶园土壤脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶和酸性磷酸酶活性下降了12.05%～63.55%,有机茶园土壤脲酶显著提高了324.95%,种植模式并未改变土壤硝酸还原酶活性。总体而言,夏秋季节（5月和8月）土壤脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性明显高于冬春季节（11月和2月）,...     

不同土地利用方式对土壤磷有效性和溶磷细菌群落结构的影响

为探究不同土地利用方式对土壤磷有效性和溶磷细菌群落的影响,以海南省白沙县龙眼园（LO）和由龙眼园转化的有机茶园（OTP）、传统无机茶园（CTP）土壤为研究对象,利用Illumina高通量测序技术分析土壤phoD功能微生物的群落结构,研究土壤速效磷与phoD功能微生物和酸性磷酸酶的相关性。结果表明：龙眼园转换成无机茶园后,在0~10 cm土层,pH、总氮（TN）、总磷（TP）、速效钾（AK）和有机碳（SOC）含量显著降低。同时,在10~20 cm土层,pH、总氮（TN）、总磷（TP）和有机碳（SOC）含量也显著降低。在0~10 cm土层,土壤速效磷（AP）含量在龙眼转化成有机茶园和无机茶园后分别降低了16%和71%。在10~20 cm土层,有机茶园土壤速效磷（AP）提高了56%,而无机茶园的速效磷（AP）含量降低了65%。相似性分析表明,土地利用方式明显改变了土壤phoD微生物群落结构。但是,土层深度并没有改变phoD微生物群落结构。RDA分析表明,土壤pH、总钾（TK）、速效钾（AK）和硝态氮（NO₃^--N）是驱动phoD功能微生物群落结构分异的主要环境因子。土壤速效磷（AP）含量与phoD功能微生物密切相关,其中Betaproteobacteria在调控土壤磷的有效性中发挥重要作用。研究结果表明,龙眼园转化成茶园改变了phoD微生物群落结构,同时降低了有机茶园土壤总磷（TP）和无机茶园土壤有效磷（AP）含量。与无机茶园相比,有机管理可以提高土壤速效磷（AP）含量。     

林地转变为茶园的土壤pH及养分变化特征

对铁观音主产区安溪县10个乡镇38个茶园表土及相邻的林地进行调查,研究林地转变为茶园后土壤pH及养分变化特征。结果表明:林地转变为茶园后土壤pH每年平均下降0.031个单位,由林地土壤的4.81下降到茶园的4.17,达到极显著差异水平。与林地相比,茶园土壤pH在4.0~4.5区间的样本比例增加27.0%,pH<4.0样本比例增加36.8%,并显著提高交换性酸、交换性氢、交换性铝含量。林地转为茶园后土壤全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别提高0.29 g·kg^-1、33.39 mg·kg^-1、59.06 mg·kg^-1、29.75 mg·kg^-1,土壤C∶N下降5.67,均达显著差异水平。随着茶园植茶年限增加,土壤全氮、碱解氮、有效磷含量显著上升,土壤pH变化量与土壤碱解氮、有效磷、速效钾变化量呈显著负相关,茶园土壤pH若下降1个单位,土壤中碱解氮、有效磷、速效钾养分含量平均可累积63.92、52.45、55.84 mg·kg^-1,其中茶园土壤有效磷平均含量已达到环境临界值,存在对环境造成磷素污染的风险。调查结果表明,安溪县茶园增加有机肥的投入,并进行针对性配方施肥,可减缓茶园土壤酸化趋势。     

闽中某县茶园土壤-茶树-茶汤中镉含量及健康风险评价研究

以闽中某县8个代表性茶园为研究对象,采集茶园土壤和茶树各器官样品,分析镉在茶园土壤-茶树中积累和分布规律,并探讨其受土壤理化性质的影响;同时测定茶汤中镉含量并算出茶叶中镉的溶出率,利用美国国家环保署（USEPA）推荐的健康风险评价模型进行人体致癌健康风险评价。结果表明,茶园土壤全镉含量均值为112.74βμg·kg^-1,是福建省土壤背景值的2.06倍,茶园土壤镉积累明显;茶园土壤有效镉含量均值为26.44βμg·kg^-1,镉活化率均值为24.86%,有效程度较高。土壤pH和有机质是影响土壤镉及其有效性的主要因素,土壤全磷和速效磷是影响镉活化率的主要因子;茶树主根和侧根与土壤全镉、有效镉和有机质呈显著正相关（P<0.05）,新叶镉含量与土壤有效镉和全磷呈显著正相关（P<0.05）。茶树各器官镉含量分布规律为：侧根（1β253.89βμg·kg^-1）>主根（382.20βμg·kg^-1）>主茎（167.25βμg·kg^-1）≈侧茎（154.65βμg·kg^-1）>老叶（30.60βμg·kg^-1）≈新叶（27.13βμg·kg^-1）,茶树根部镉富集系数显著大于其他器官（P<0.05）,新叶和老叶镉富集系数较低,镉大部分被根和茎固定,向叶的迁移能力较低。茶汤中镉含量均值为192.28βng·L^-1,远低于《生活饮用水卫生标准》中镉含量,茶叶中镉溶出率均值为15.29%;茶汤和茶叶中镉致癌健康年风险分别为6.33×10^-7和4.42×10^-6,比国际辐射防护委员会推荐的化学有害物最大可接受水平（5×10^-5）低约1~2个数量级,说明可以安全饮用。     

福建5种类型茶园土壤硝化作用及其影响因子

通过室内培养试验(土壤最大持水量60％和温度28℃),研究了福建省5种类型(黄壤、红壤、潮砂土、高山草甸土和紫色土)茶园土壤硝化作用,并探讨了影响土壤硝化作用的关键土壤因子.结果表明,5种茶园土壤NO3--N含量随时间的变化呈“J”型增长趋势,具有3～7d的延滞期,符合指数方程N=N0ekt (p＜0.01);茶园土壤净硝化量(△N)、硝化强度(Nt)、硝化率(Nr)和硝化常数(k)分别为7.70～98.23 mg·kg-1、0.22～2.81 mg·kg-1·d-1、55.41％～95.67％和0.151～0.328 mg·kg-1·d-1,高山草甸土和黄壤茶园△N、Nt和Nr显著高于其它土壤类型(p＜0.05),潮砂土和紫色土次之,红壤最低;培养结束后,茶园土壤pH值下降了0.11～0.30个单位,酸化明显.相关分析结果表明,茶园土壤硝化势(N0)、△N和Nr均与土壤有机碳、全氮和NO3--N之间呈显著或极显著正相关,与土壤容重呈显著或极显著负相关,与土壤C/N、pH、砂粒和粉粒相关性不显著.以上结果说明,研究中5种茶园土壤硝化作用较强,均存在硝化作用延滞期(3～7d),土壤有机碳、全氮、NO3--N和土壤容重是影响酸性茶园土壤硝化作用的主要因素.     

福建省典型茶园土壤硒含量及其影响因素研究

采集了福建省60份典型茶园表层土壤(0~20 cm),测定了土壤全硒和有效硒含量,分析了土壤类型、植茶年限和海拔对土壤硒及有效硒含量的影响,并探讨其受土壤理化性质的影响。结果表明,福建省茶园土壤全硒含量范围为0.22~2.20 mg·kg^-1,均值为0.73 mg·kg^-1,有86.67%的茶园土壤硒含量达到富硒土壤标准(>0.4 mg·kg^-1);茶园土壤有效硒含量为5.21~448.86 μg·kg^-1,均值为62.98 μg·kg^-1;土壤硒活化率为1.10%~31.64%,均值为8.76%,硒有效程度较低。砂砾岩和凝灰岩发育的茶园土壤硒和有效硒含量较高,紫色砂岩和河流冲积物发育的茶园土壤硒含量较低;山地草甸土茶园土壤全硒和有效硒含量最高,潮砂土和水稻土硒含量较低;成龄茶园和老茶园土壤全硒和有效硒含量较高,新垦茶园硒含量较低;中高海拔地区茶园土壤全硒及有效硒含量较高,低海拔地区茶园土壤硒含量较低。相关分析表明,茶园土壤硒及有效性主要受土壤有机质和全氮的影响,pH对有机质含量较低的红壤茶园和幼龄茶园有显著影响,有效磷对成龄茶园和中高海拔茶园有显著影响。总体而言,该区域茶园富硒土壤为发展天然富硒茶提供了物源保证,但硒有效程度不高,应针对不同类型茶园采取相应栽培措施(增施有机肥、改良剂和钙镁磷肥)来提高土壤有效硒。     

培养温度对酸性茶园土壤硝化作用的影响

采用短期(36 d)室内好气培养方法,研究不同培养温度(10℃、20℃和30℃)对茶园土壤硝化作用的影响.结果表明:茶园土壤硝态氮含量随时间的变化呈“J”型增长趋势,延滞期为11d,符合指数方程N=N0ekt(P＜0.01),但培养温度增加并未打破硝态氮增长的延滞期;在10～30℃培养温度范围内,随着培养温度的升高,茶园土壤净硝化量、硝化速率、硝化率和硝化常数k值呈升高态势,而硝化潜势(N0)以20℃处理最大;30℃培养温度下土壤硝化作用显著高于10℃和20℃处理(P＜0.05),但两个低温区间(10℃和20℃)差异不显著(P＞0.05).以上结果说明,本试验条件下,升温会促进硝化作用,但并未改变酸性茶园土壤硝态氮积累模式,延滞期较长(11 d),有利于茶树对铵态氮的吸收利用.     

不同沼肥处理对小麦分蘖期土壤硝化作用强度及氨氧化细菌和古菌群落的影响

为了解沼肥对小麦分蘖期土壤硝化作用强度、氨氧化细菌和古菌群落的影响,设置沼肥低量(BL)、沼肥中量(BM)、沼肥高量(BH)、沼氮混合(BN)、化肥施用(NPK)及不施肥(CK)6种不同施肥处理,测定了不同处理下土壤硝化作用强度,采用16SrDNA PCR-DGGE和amoA PCR-DGGE分析了不同处理土壤氨氧化细菌(Ammonia-oxidizing bacteria,AOB)、氨氧化古菌(Ammonia-oxidizing archaea,AOA)多样性指数和群落变化。结果表明,施肥可显著提高土壤硝化作用强度(P0.05),土壤硝化作用强度以BH处理最高(54.83%),NPK处理次之(52.12%),BL处理最低(44.75%)。不同施肥处理下,小麦分蘖期土壤AOB多样性指数变化明显,其中BH和NPK处理显著高于其他处理;而AOA多样性指数变化幅度小,不同处理之间差异不显著。从选取代表性DGGE条带克隆测序结果和构建的AOB和AOA群落系统发育关系看,小麦分蘖期土壤AOB群落分类变化明显,形成了两个新的类群;amoA基因序列所反映的不同处理土壤AOA群落与已报道的土壤及淡水沉积物环境中的未培养奇古菌(Uncultured Thaumarchaeote)聚为一类,属于Cluster S,AOA群落分类尚未发生变化。     

添加生物质炭对酸性茶园土壤 pH 和氮素转化的影响

采用短期（46 d）室内好气培养方法,研究不同茶枝生物质炭添加量对茶园红壤、黄壤 pH 和氮素净转化速率的影响。生物质炭用量设5个水平：H0（0 t·hm－2）、H1（8 t·hm－2）、H2（16 t·hm－2）、H3（32 t·hm－2）、H4（64 t·hm－2）,生物质炭来源为茶树枝条。结果表明：培养结束时,与不添加生物质炭处理相比（H0）,添加生物质炭处理均可提高2种茶园土壤 pH 值,红壤增加0．24～1．20个单位,黄壤增加0．26～1．34个单位,pH 提高幅度与生物质炭用量呈正相关。添加生物质炭后显著降低了茶园土壤氮矿化量、净氮矿化速率和净硝化速率（P ＜0．05）,特别是 NO－3-N 含量,抑制茶园土壤硝化作用,抑制程度随生物质炭添加量增加而增强。红壤茶园土壤矿质态氮含量、净氮矿化速率及净硝化速率要高于黄壤,黄壤茶园土壤矿质态氮表现为净固持;相同添加量的生物质炭对红壤氮素转化的影响大于黄壤。综上所述,短期培养条件下,生物质炭能显著降低茶园土壤矿质态含量,抑制土壤硝化作用,其抑制效果因生物质炭用量和土壤类型而异。     

生物炭对酸化茶园土壤性状和真菌群落结构的影响

为探讨生物炭长期施用对酸化茶园土壤改良和真菌群落结构的影响,分析了按生物炭用量0、2.5、5、10、20、40 t·hm-2施用5年后的茶园土壤性状和真菌群落结构变化.结果表明,施用生物炭5年后的茶园土壤pH提高了0.16～1.11,可溶性有机碳含量提高了52.6％～92.3％,而铵态氮和硝态氮含量以10 t·hm-2...     

海拔高度和植茶年限对茶园土壤肥力和酸度的影响

为探讨不同海拔高度和植茶年限对茶园土壤肥力和酸化状况的影响,通过采集闽南和闽北茶叶主产区11个代表性茶园土壤及其对照自然土壤,进行实验室测定分析。结果表明:海拔高度和植茶年限对土壤养分肥力有重要的影响;植茶土壤明显提高了土壤有机质和速效氮磷钾含量,尤其是有效磷和速效钾的含量平均是对照土壤的5.2倍和1.5倍。植茶土壤pH为4.36±0.34,比对照土壤pH值下降了8.8%;随着海拔高度增加,土壤pH下降程度减缓,但随着植茶年限增加,加剧土壤pH下降幅度。茶园土壤交换性铝含量与pH值呈现显著水平的线性负相关;随着植茶年限增加,土壤交换性铝含量呈现线性增加,促进了土壤酸化和降低了土壤肥力。研究结果为制定具有较好针对性的茶园土壤培肥技术提供参考依据。     

不同类型茶园土壤N2O排放速率及其影响因素

对不同生产力(高、中、低产)和种植年限(10、45、100 a)的茶园及与其相邻林地土壤N2O的排放速率进行了田间原位测定,并探究其与土壤pH、有机碳、总氮、水溶性有机碳氮、微生物生物量碳氮(MBN)、铵态氮和硝态氮等土壤理化性质的关系.结果表明,不同类型茶园间的土壤理化性质有显著差异,且各土壤理化性质之间有一定相关性...     

茶园土壤性状及茶树营养元素吸收、转运机制研究进展

优质安全的茶叶离不开养分条件、环境安全和茶园的土、水、肥的管理。本文在茶园土壤、茶树养分功能和分子营养机制、茶树施肥技术、茶园土壤重金属及茶树累积特点和机制等方面,对近五年来国内外的研究进展进行了综述。在茶园土壤研究方面,除了关注植茶后茶园土壤有机质变化特点外,茶园碳储量在全球碳循环中所起的重要作用也引起了人们的重视,同时分子生物学技术也开始应用于茶园土壤微生物种群数量和演变的研究,并在茶园土壤质量评价、土壤酸化原因以及应用生物质改良酸化茶园土壤等方面取得了一定进展。在茶树养分功能和调控技术方面,对主要营养元素氮、磷、钾等的营养功能及其在茶叶品质成分代谢中的作用和茶树吸收特性等有了更深入的认识,在茶树养分转运子基因克隆、氮营养分子生理机制、抗环境胁迫的分子基础等方面的研究逐渐深入,在机械施肥、水肥一体化、控释肥施用等技术研究方面取得较大进展,施肥的环境效应特别是温室气体排放影响成为近年的研究热点。伴随着对食品安全问题的关注,茶叶产地土壤重金属和稀土等的安全状况、茶树累积特点等方面的研究也取得一定进展。