生物菌肥对白叶1号产量及品质的影响

陈凌霄 艾安涛 章文益 吕立堂

摘要：为探索植物根际促生菌与复合肥配施对茶树产量及品质的影响，文章选用白叶1号为研究对象，选择恶臭假单胞菌、贝莱斯芽孢杆菌、弯曲芽孢杆菌和洋葱伯克氏菌4种根际促生菌，通过冷冻干燥制备成生物菌剂，设不施肥、只施生物菌剂、只施复合肥、生物菌剂和复合肥混施4种不同处理，研究不同施肥处理对白叶1号茶树产量和品质的影响。结果表明，生物菌剂与复合肥混施能够显著提高白叶1号的产量和品质，生物菌剂与复合肥混施比只施复合肥的百芽质量增加12%、发芽密度增加8.8%、茶叶产量增加18.3%、氨基酸含量增加7.3%，生物菌剂和复合肥混合配施可提高白叶1号产量和品质。

关键词：白叶1号;植物根际促生菌;茶叶产量;茶叶品质

Effect of Biological Fertilizer on Yield and

Quality of Baiye No.1

CHEN Lingxiao1， AI Antao1， ZHANG Wenyi1， L? Litang1，2*

1. College of Tea Science， Guizhou University， Guiyang 550025， China; 2. College of Life Sciences， Guizhou

University/ Key Laboratory of Plant Resources Conservation and Germplasm Innovation in Mountainous

RegionsMinistry of Education， Institute of Agro-Bioengineering， Guiyang 550025， China

Abstract： In order to explore the effects of plant growth promoting rhizobacteria and compound fertilizers on the yield and quality of tea trees， this experiment selected the local variety Baiye No.1as the research object， and Pseudomonas， Bacillus velez， Bacillus campylobacter，Burkholderia cepacia are prepared into powder by freeze-drying， with no fertilization， only bacterial fertilizer， only compound fertilizer， and a mixture of inoculum and compound fertilizer. Four treatments were applied to analyze the hundred bud weight， germination density， tea yield， and physical and chemical properties of tea plants， and explore the fertilization methods of Baiye No.1with high yield and high yield. The results show that biological bacterial fertilizer can significantly improve the yield and quality of tea. On the basis of only applying compound fertilizer， biological bacterial fertilizer increases 100 bud weight by 12%， germination density by 8.8%， tea yield by 18.3%， and amino acid. An increase of 7.3% indicates that the mixed application of inoculants and compound fertilizers can increase the yield and quality of tea， reduce the amount of chemical fertilizers.

Keywords： Baiye No.1， plant growth promoting rhizobacteria， tea production， tea quality

茶樹是我国最具经济价值的作物之一。茶树产量的高低与其根际促生菌的多样性密切相关，茶树营养绝大部分来源于茶园土壤，而根际促生菌则是营养物质的搬运工，促进茶树的生长发育，影响着茶叶的品质及产量[1]。

“根际”（Rhizosphere）指的是连接植物与土壤生态系统形成的特殊区域[2]。植物根际表面微生物数量及种类很多，根部表面覆盖的有益细菌对促进茶树生长发育和抗非生物胁迫发挥重要作用[3]。植物根际促生菌是指能够进行自生、共生、溶磷、固氮等作用的微生物，能够促进植物生长发育、提高植物的抗胁迫能力[4]。

施肥是促进茶树生长发育的必要措施。据统计，施肥可以增加茶叶40%的产量，是茶园管理中重要的措施[5]。合理施肥是茶叶产量与品质增加的重要措施，但是随着化肥的过量施用导致许多茶园的土壤环境酸化，土壤的可持续利用率和肥力降低，严重影响茶叶的抗逆性和抗病能力 [6]。同时，过量施用化肥也会引起环境问题[7]。生物菌肥这类天然肥料为发展可持续农业开辟了一条新的道路，成为保护土壤资源和防止环境污染的必然选择[8]。

在农业可持续发展中，生物菌肥在作物生产方面发挥着重要作用[9]，它们可以在植物生长发育的过程中将营养物质从不可利用形态转化为可利用形态，促进根系发育，促进作物生长[10-11]。随着人们生活水平的提高和社会经济的发展，人们对饮茶安全日益重视，茶叶有无农药残留以及茶叶加工的绿色化成为关注焦点[12]。将菌剂和复合肥混合配施是提高茶叶产量和品质、恢复土壤肥力、改善土壤环境、减少化肥用量、发展绿色无污染农业和实现土地可持续利用的重要途径[13]。本试验研究恶臭假单胞菌、贝莱斯芽孢杆菌、弯曲芽孢杆菌和洋葱伯克氏菌这4种生物菌剂对白叶1号茶树生长发育、茶叶产量及茶叶品质的影响。

1  材料与方法

1.1  试验地概况

试验区位于贵州省正安县瑞溪镇燕子坝村鲁家坪组乐茗香生态有机茶叶有限公司茶树种植区（东经107°41'，北纬28°51'），属中亚热带湿润季风气候。气候温和，四季分明，雨量充沛，无霜期长。年均温度为16.14 ℃，极端最高温度38.8 ℃，极端最低温度-6.2 ℃。年均降雨量1 076 mm。供试茶树品种为3年生白叶1号，田间种植模式为双行条栽，大行距150 cm，小行距40 cm，丛距20 cm。

1.2  试验设计

1.2.1  生物菌剂的制作

制作生物菌剂的4种细菌为恶臭假单胞菌、贝莱斯芽孢杆菌、弯曲芽孢杆菌和洋葱伯克氏菌，这些细菌大部分都具有固氮、溶磷、解钾的特性，少部分细菌还具有产NH3、產嗜铁素、产ACC脱氨酶等特性（表1）。

活化培养基LB固体培养基为胰蛋白胨10 g，NaCl 10 g，酵母粉5 g，琼脂7.5 g，加水至1 L，pH=7.0;LB液体培养基为胰蛋白胨10 g，NaCl 10 g，酵母粉5 g，加水至1 L，pH=7.0;将菌株在LB固体培养基上划线，28 ℃培养箱内培养24 h，得到活化的菌落，然后挑取单菌落于LB液体培养基中，28 ℃、200 r/min培养18 h，得到活化的菌液。将菌液以1.5%的比例接种至LB液体培养基，三角瓶装液量为300 mL/L，28 ℃、200 r/min培养20 h，OD600=1.0时，获得发酵菌液。

冻干保护剂采用脱脂乳粉、山梨醇、甘油和L-抗坏血酸钠组成，冻干保护剂成分为：脱脂乳粉10%，山梨醇3%，甘油1%和L-抗坏血酸钠2%。

将菌液和配好的冻干保护剂1∶1混合后，放入冷冻干燥机中真空冷冻48 h，获得冻干菌粉。将菌剂置于干燥环境下1个月后取出，通过稀释涂板法测得该菌剂的活菌数（活菌数>1亿个/g），满足后续试验要求。

1.2.2  复合肥的选择

试验选用的茶树专用有机无机复混肥总养分（氮磷钾）>20%，氮∶磷∶钾=11∶5∶4，有机质>20%，肥料中含有机质、黄腐酸以及锌、镁、铁、硼等多种中微量元素。

1.2.3  试验处理

试验采用随机区组设计，小区面积110 m2，共设置4个处理，每个处理3个重复。处理1不施肥（CK）;处理2施生物菌剂（T1），即将上述生物菌剂用0.9%的生理盐水混匀后直接灌根;处理3施复合肥（T2），施肥量为0.25 kg/m2;处理4为生物菌剂和复合肥混施（T3）。其中，生物菌剂为0.9%的生理盐水混匀菌剂后直接灌根，复合肥施肥量为0.25 kg/m2。

试验在2020年10月进行，所有肥料均在茶树入冬前一次性均匀地施入各小区内，之后再无追肥，除自然降水外不进行灌溉，其他茶园管理措施同一般大田。

1.3  试验方法

2021年春，用方框法随机采摘33.3 cm×33.3 cm样方中不同处理小区内芽头100个，重复3次，统计每个处理的百芽质量。

在每个处理小区中随机选择3个30 cm×30 cm样方，调查样方中的芽头数，统计每个处理的发芽密度。

取各小区内一芽一叶鲜叶蒸汽杀青1 min左右后，在70 ℃烘箱烘干制成生化样，采用国标法检测茶叶中游离氨基酸总量、咖啡碱含量、茶多酚和儿茶素含量。取各小区内一芽一叶鲜叶经摊放、杀青、理条、做形和提香相同工艺加工为成品茶，各取3.0 g茶样进行感官审评。

1.4  数据处理

使用Excel 2010和SPSS 24.0软件进行数据处理，采用邓肯检验法进行显著性分析。

2  结果与分析

2.1  不同施肥方式对百芽质量的影响

不同施肥方式下白叶1号的百芽质量T3>T2>T1>CK。与CK相比，T1的百芽质量增加7.32%，T2增加8.21%，T3增加21.19%（表2）。与CK相比，T1、T2、T3处理的百芽质量均显著增加，但T1和T2间无显著差异。由此可见，生物菌剂和复合肥混施能有效增加白叶1号的百芽质量。

2.2  不同施肥方式对发芽密度的影响

不同施肥方式下茶树发芽密度从大到小为T3>T2>T1>CK。与CK相比，T1增加17.06%，T2增加26.45%，T3增加37.46%（表3）。与CK相比，T1与T2处理能加快茶树的营养生长，发芽密度显著增加;T2处理的发芽密度显著高于T1，说明复合肥对发芽密度的影响高于生物菌剂。与T1和T2相比，T3处理的芽头密度也显著增加，说明生物菌剂与复合肥混合配施能达到优势互补的作用。

2.3  不同施肥方式对茶叶产量的影响

不同施肥方式下茶叶产量T3>T2>T1>CK。与CK相比，T1增加13.79%，T2增加24.47%，T3增加47.32%。T2处理下的茶叶产量显著高于T1处理，说明施用复合肥对茶叶产量的影响显著高于生物菌剂（表4）。T3处理下的茶叶产量显著高于T2处理，说明生物菌剂和复合肥混施能显著提高茶叶产量。

2.4  不同施肥方式对茶叶品质的影响

2.4.1  对茶叶生化成分含量的影响

在茶叶中氨基酸是氮素循环中重要的代谢产物之一。由不同的施肥方式下茶叶中的氨基酸、咖啡碱、茶多酚含量和酚氨比比较（图1）可知，T1处理下的新梢氨基酸总量显著高于CK，说明生物菌剂能提高茶叶中氨基酸含量。T3处理下的氨基酸含量显著高于T1和T2，而T1和T2处理之间并无显著差异。

咖啡碱是茶汤中形成苦味的重要成分之一，对于咖啡碱含量来说，4个处理之间不存在显著差异，但是T1和T3的咖啡碱含量均小于CK和T2处理。4个处理之间茶多酚含量无显著差异，但是T1和T3处理的茶多酚含量均小于CK和T2。茶汤滋味的主要影响因子是酚氨比，比值越大，茶汤滋味越苦涩;比值越小，茶汤滋味越鲜爽。 T3处理的氨基酸总量最高，茶多酚含量最低，其酚氨比最小，滋味成分表现最优。

2.4.2  对茶叶感官品质的影响

由不同施肥方式下茶叶的感官审评结果（表5）可知，与CK相比，T1处理的茶汤滋味醇和、甘鲜，与理化成分检测结果中T1比CK的氨基酸含量显著增多一致。与T1比较，T3处理的茶叶得分更高，滋味回甘、醇厚，香气也更加高爽，这可能是因为T1处理下施生物菌剂仅提高了茶叶中氨基酸等内含成分，并未增加茶叶中维生素和矿物质含量，而T3处理的茶叶经过根际促生菌和复合肥之间的优势互补，提高了茶叶中氨基酸及其他内含物质的含量。

3  小结与讨论

生物菌肥的施用能有效促进植物的生长[15]。以茶叶生物菌肥“百禾福”为例，其以畜、禽粪为原料，经过无害化处理后添加腐殖质酸、氟、磷、钾、镁、硫等无机营养元素及土壤根际促生菌混合制成，对茶叶的产量和品质都有较大的提升作用[16]。焦永刚等[17]研究了施用4种生物菌肥对辣椒產量和品质的影响，说明施用生物菌肥不仅能改善作物根部土壤的微生物环境和结构，还能有效促进作物生长发育，影响作物产量和品质。

本试验采用贝莱斯芽孢杆菌、恶臭假单胞菌、弯曲芽孢杆菌和洋葱伯克氏菌4种根际促生菌制成生物菌剂，并将其与复合肥混合配施白叶1号茶树，结果表明，施用生物菌剂对白叶1号茶树的百芽质量、发芽密度和茶叶产量均有显著的促进作用，与不施肥相比，分别增加7.32%、17.1%和13.79%。

生物菌剂与复合肥混施能显著的提高茶叶百芽质量、发芽密度和产量，与不施肥相比，分别增加21.19%、37.46%和47.32%。感官审评结果发现，生物菌剂与复合肥混施所制成的茶样，外形、汤色、香气、滋味及叶底的感官审评得分都超过了单一施生物菌肥或者复合肥的处理，说明生物菌剂与复合肥混施不仅能改善土壤环境，增加土壤的营养元素供给水平，还能提高茶树对土壤养分的吸收和利用，促进茶树的生长发育，从而增加茶叶的产量和提高茶叶品质。

参考文献

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