長期施氮對茶園土壤磷循環(huán)特征影響研究取得新進(jìn)展

　　氮（N）和磷（P）是限制植物生長的兩種重要營養(yǎng)元素。磷能夠通過促進(jìn)茶樹根系吸收養(yǎng)分和參與茶樹體內(nèi)多種生理活動(dòng)和代謝過程來提高茶葉產(chǎn)量，還能夠通過調(diào)節(jié)總游離氨基酸的比例和茶多酚、γ-氨基丁酸（GABA）和蛋白質(zhì)的含量來改善綠茶的品質(zhì)。氮肥施用會(huì)改變磷的有效性和磷循環(huán)速率，從而影響作物對磷素的吸收和利用，但在不同生態(tài)系統(tǒng)、不同作物土壤中又存在較大差異。茶園長年施用化學(xué)氮肥，但茶園土壤具有顯著的酸化及富鋁特性，限制了我們對茶園土壤磷循環(huán)機(jī)制的認(rèn)識。

 

　　近期，茶樹營養(yǎng)與養(yǎng)分管理技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)基于長期定位施肥試驗(yàn)，解析了土壤有效磷和磷循環(huán)相關(guān)微生物群落對長期施氮的響應(yīng)機(jī)制。相關(guān)研究結(jié)果以發(fā)表在Journal of Environmental Management上。

 

　　該研究基于長期定位試驗(yàn)土壤樣本，通過宏基因組技術(shù)分析了土壤磷循環(huán)相關(guān)基因豐度和微生物群落結(jié)構(gòu)。研究表明，長期施用化學(xué)氮肥會(huì)導(dǎo)致土壤酸化，并加劇微生物的磷饑餓響應(yīng)，表現(xiàn)為提高了土壤pstABCS高親和性磷轉(zhuǎn)運(yùn)基因的豐度，表明施氮強(qiáng)化了土壤解磷微生物群落對磷資源的競爭。此外，施用氮肥雖然可以增強(qiáng)土壤無機(jī)磷的溶解，但同時(shí)也會(huì)削弱有機(jī)磷的礦化能力，總體上茶園土壤有機(jī)磷礦化能力的下降與磷有效性的降低有更強(qiáng)的相關(guān)性，因而長期施氮會(huì)導(dǎo)致土壤磷有效性的下降。此外，長期施氮導(dǎo)致的土壤酸化和有效磷含量下降也會(huì)導(dǎo)致參與磷循環(huán)的微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化。上述結(jié)果論證了在生產(chǎn)茶園中定期補(bǔ)充磷肥的必要性，為茶園平衡施肥和茶葉可持續(xù)生產(chǎn)提供了新的理論依據(jù)和科學(xué)支持。

 

　　博士研究生姜艷艷為論文第一作者，楊向德博士和阮建云研究員為通訊作者。該研究得到國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目以及中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新工程等項(xiàng)目支持。