趙 茜，施龍清，黃世勇，丁魯平，Liette Vasseur，楊 廣*

（1. 閩臺(tái)作物有害生物生態(tài)防控國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/福建農(nóng)林大學(xué)應(yīng)用生態(tài)研究所，福建 福州 350002；2. 福建農(nóng)林大學(xué)教育部害蟲生態(tài)防控國(guó)際合作聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350002；3. 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部閩臺(tái)作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州350002；4. 害蟲綠色防控福建省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，福建 福州 350002；5. 福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所，福建 福州 350019；6. 武夷山市種子站，福建 武夷山 354300；7. 博萊生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司，北京 100000；8. 加拿大布魯克大學(xué)生物科學(xué)系，安大略 圣凱瑟琳斯 L2S3A1）

0 引言

【研究意義】福建省是中國(guó)烏龍茶之鄉(xiāng)，是名茶鐵觀音、武夷巖茶的發(fā)源地，位居中國(guó)重點(diǎn)產(chǎn)茶省份之首。土壤作為茶樹(shù)生長(zhǎng)賴以生存的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，其酸化程度對(duì)茶樹(shù)的生長(zhǎng)及茶葉的品質(zhì)有重要影響。然而，目前福建省土壤pH 值適宜茶樹(shù)生長(zhǎng)的茶園比例還不足15%，pH 值在4.5 以下的茶園占比87%[1]，茶園土壤酸化成為影響茶樹(shù)生長(zhǎng)、茶葉品質(zhì)的關(guān)鍵因素。土壤酸化不僅造成鈣離子、錳離子、鉀離子等大量流失，大大降低土壤磷、鉬和硼的有效性，致使土壤肥力顯著下降[1?2]，而且可導(dǎo)致重金屬元素的活化[3]，重金屬在土壤中的不斷積累，最終可通過(guò)茶葉危害人類健康，成為茶葉質(zhì)量安全的主要限制因素[4?6]。除此之外，土壤酸化還會(huì)減少土壤中有益微生物的活性和數(shù)量，進(jìn)而影響土壤中碳、氮、硫、磷等的循環(huán)[3]，導(dǎo)致茶樹(shù)根的發(fā)育受阻，阻止養(yǎng)分的吸收[7]，最終影響茶樹(shù)生長(zhǎng)和茶葉品質(zhì)。因此，有效緩解茶園土壤酸化進(jìn)程，對(duì)提高茶葉品質(zhì)和發(fā)展茶葉質(zhì)量安全生產(chǎn)等具有重要的意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】茶樹(shù)屬于喜酸植物，但是由于長(zhǎng)期施肥不合理以及茶樹(shù)特性[2]，導(dǎo)致我國(guó)茶園土壤酸化程度日益嚴(yán)重。土壤酸化可帶來(lái)一系列問(wèn)題，首先是土壤重金屬的活化[8]；茶園土壤酸度降低會(huì)導(dǎo)致土壤吸附重金屬離子的能力降低，從而活化重金屬，使重金屬溶解性、移動(dòng)性和有效性增加[9]。目前，我國(guó)農(nóng)田重金屬污染主要分為5 種健康風(fēng)險(xiǎn)元素，包括Cd、As、Hg、Pb 和Cr；以及3 種生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)元素，包括Ni、Cu 和Zn[10]。鑒于茶園重金屬污染主要暴露途徑是通過(guò)茶葉對(duì)人體健康造成損害，因此茶園重金屬污染主要檢測(cè)上述5 種健康風(fēng)險(xiǎn)元素，其中更以Cd 為主[10]。鐘曉蘭等[11]的研究發(fā)現(xiàn)，土壤酸性增加能增強(qiáng)土壤活性態(tài)Cd 的含量，且隨著pH 的降低，Cd 活化能力增高，土壤Cd 含量越高。其次，茶園土壤酸化可導(dǎo)致土壤有益微生物的活性降低和菌落組成減少[8,12]。茶園微生物具有固氮、解磷、釋鉀、分解有機(jī)物和保持土壤保濕性等作用，可以有效調(diào)節(jié)茶園生態(tài)，促進(jìn)茶的芽萌發(fā)，影響茶樹(shù)次生代謝。除此之外，還可以幫助合成茶葉特殊的芳香物質(zhì)，對(duì)茶樹(shù)生長(zhǎng)、茶葉品質(zhì)提高具有積極的影響[12?13]。然而，隨著近年來(lái)茶園集約化的高強(qiáng)度生產(chǎn)，福建省茶園土壤酸化呈加重趨勢(shì)。因此，為了有效遏制土壤酸化、確保農(nóng)產(chǎn)品的食品安全生產(chǎn)，需要找到快速、有效遏制的防治策略。西班牙河碳酸鹽巖（Spanish river carbonatite, SRC）作為酸性土壤調(diào)理劑、草碳堆肥和礦物肥料，具有堿性強(qiáng)，微量元素高、有害元素低等優(yōu)勢(shì)，已在加拿大、俄羅斯等國(guó)家應(yīng)用[14?15]。在我國(guó)，SRC 已證明可以顯著改良蔬菜種植土壤的酸性，例如，陳云峰等[15]采用大田和室內(nèi)試驗(yàn)證明SRC 對(duì)種植小白菜的土壤酸性具有明顯的改良效果?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】然而，SRC 對(duì)于茶園土壤酸化的改良效果還未可知，其在茶園的相關(guān)應(yīng)用調(diào)查還未見(jiàn)報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】為驗(yàn)證SRC 在茶園土壤改良方面的應(yīng)用潛力，采用盆栽和大田試驗(yàn)分別驗(yàn)證SRC 對(duì)土壤酸性、土壤重金屬及土壤微生物的影響，測(cè)定土壤pH 值、重金屬含量、并利用高通量測(cè)序技術(shù)檢測(cè)微生物群落結(jié)構(gòu)，評(píng)估SRC 對(duì)茶園土壤理化性質(zhì)改良和修復(fù)的情況，以有效減緩茶園土壤酸化進(jìn)程，保障茶園可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 室內(nèi)試驗(yàn)設(shè)計(jì)

室內(nèi)試驗(yàn)所用土壤為紅壤，取自福建農(nóng)林大學(xué)南區(qū)茶園溫室土壤，pH 6.13。本研究在不施化肥條件下進(jìn)行。新鮮土壤粉碎，去除枯枝落葉等雜質(zhì)后，過(guò)3 cm 篩子備用。取7 份土壤，其中3 份土壤（每份土壤重量不少于200 g）進(jìn)行微生物多樣性檢測(cè)，并測(cè)定pH 值及8 種重金屬（Cd、Pb、Cr、Cu 和Zn、Ni、Hg、As）的含量[CK（2017）]。本研究所用的碳酸鹽巖由博萊生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司提供，主要成分 SiO224.6%、CaO 28.3%、N 0.30%、P2O53.13%、K2O 1.07%、pH 8.92，容重 1.52 g·cm?3，為顆粒狀固體。剩余4 份土壤分別按體積比土壤∶SRC=80∶20、90∶10、95∶5 和99∶1 進(jìn)行混合（即分別對(duì)應(yīng)為處理組20%SRC、10%SRC、5%SRC 和1%SRC），同時(shí)留一組土壤不摻入SRC，作為對(duì)照。每個(gè)處理組或?qū)φ胀寥婪謩e裝入3 個(gè)花盆（45 cm×20 cm×15 cm，長(zhǎng)×寬×高），每個(gè)花盆種植2 年生毛蟹品種茶樹(shù)苗10 株。茶苗在室外恢復(fù)半月后移至室內(nèi)條件，LED 燈光照，光周期12 h∶12 h，溫度（28±1）℃，相對(duì)濕度（70±5）%，生長(zhǎng)至2018 年6 月12 日[CK（2018）]，每個(gè)花盆內(nèi)取土約50 g 進(jìn)行微生物多樣性檢測(cè)分析以及pH 值測(cè)定，并檢測(cè)Cd、Pb、Cr、Cu 和Zn、Ni、Hg、As 等8 種重金屬的含量。

1.2 大田試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地位于福建省泉州市安溪縣西坪鎮(zhèn)紅星茶場(chǎng)內(nèi)茶園（簡(jiǎn)稱紅星茶園，25°0′15.76″N，117°52′0.04″E;海拔700～750 m）。茶園面積約40 000 m2，該茶園試驗(yàn)地為有機(jī)試驗(yàn)茶園，不施用化肥、農(nóng)藥等。該地區(qū)屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，氣溫在16～19 ℃，年降水量在1 700～2 100 mm。茶園種植茶樹(shù)品種為毛蟹，種植年限在50 年以上，茶園土壤為紅壤。2018 年7 月14 日，在茶園內(nèi)選擇6 塊茶樹(shù)地塊，每塊地面積約300 m2。在6 塊試驗(yàn)地利用5 點(diǎn)取樣法采取土樣，采樣部位選自茶樹(shù)與施肥溝的中央位置，去除表面枯枝落葉層后0～20 cm 的土層。利用工兵鏟和鋤頭挖掘采樣斷面，用竹鏟去除與工具接觸的部分后，在整個(gè)斷面層均衡取樣，土壤樣本混合均勻后分為3 份，用于土壤微生物多樣性檢測(cè)、pH 值測(cè)定，以及Cd、Pb、Cr、Cu、Zn、Ni、Hg 和As 等8 種重金屬的含量檢測(cè)。隨后，在6 塊試驗(yàn)地中隨機(jī)選擇3 塊，按1 120 kg·hm?2在茶樹(shù)主干土壤附近撒施SRC。2019 年10 月14 日，在6 塊試驗(yàn)地按上述方法取土壤進(jìn)行微生物、pH 值及重金屬檢測(cè)。

1.3 土壤pH、重金屬含量分析

取土樣10 g 放入50 mL 燒杯中，加入25 mL 水，用玻璃棒劇烈攪動(dòng)2 min，靜置30 min，用臺(tái)式pH計(jì)[型號(hào)：FF28，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司，METTLER TOLEDO]進(jìn)行檢測(cè)。

土樣中Hg 和As 的含量使用原子熒光法進(jìn)行測(cè)定，詳細(xì)方法參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《土壤質(zhì)量 總汞、總砷、總鉛的測(cè)定 原子熒光法GB/T 22105.1—2008》；其他6 種重金屬采用原子吸收分光光度法進(jìn)行檢測(cè)，參考標(biāo)準(zhǔn)為《土壤質(zhì)量 鉛、鎘的測(cè)定 石墨爐原子吸收分光光度法GB/T 17141—1997》、《土壤總鉻的測(cè)定火焰原子吸收分光光度法HJ 491—2009》、《土壤質(zhì)量鋅、銅的測(cè)定 火焰原子吸收分光光度法GB/T 17138—1997》、《土壤質(zhì)量鎳的測(cè)定 火焰原子吸收分光光度法GB/T 17139—1997》。

1.4 土壤細(xì)菌DNA 的提取和純化

用 DNeasy Power Soil Kit （QIAGEN, Inc.,Netherlands）試劑盒進(jìn)行微生物總DNA 的提取，并將提取的DNA 保存于?20 ℃冰箱內(nèi)。分別用NanoDrop ND-1000 核酸檢測(cè)儀（Thermo Fisher Scientific，Waltham，MA，USA）和0.8%瓊脂糖凝膠電泳對(duì)提取的DNA進(jìn)行品質(zhì)檢測(cè)；同時(shí)采用紫外分光光度計(jì)對(duì)提取的DNA 進(jìn)行定量。

以細(xì)菌核糖體RNA 等能夠反映菌群組成和多樣性的目標(biāo)序列為靶點(diǎn)，以稀釋后的DNA 作為模板，應(yīng)用帶Barcode 的特異引物515F（5′-GTGCCAGCM GCCGCGGTAA-3′）和907R （5′-CCGTCAATTCMT TTRAGTTT-3′）對(duì)細(xì)菌16S V4 區(qū)進(jìn)行PCR 擴(kuò)增，PCR采用25 μL 反應(yīng)體系：2×Phanta Max Buffer 12.5 μL，上 下 游 引 物 各1 μL，DNA 模 板1 μL，Phanta Max Super-Fidelity DNA Polymerase 0.5 μL，dNTP Mix 0.5 μL, ddH2O 8.5 μL，使用PCR 儀 器是Bio-rad T100 梯度PCR 儀。程序設(shè)定為：98 ℃預(yù)變性2 min；25 個(gè)循環(huán)（98 ℃變性15 s；55 ℃退火30 s；72 ℃延伸30 s）；然后72 ℃延伸5 min。PCR 產(chǎn)物使用1.2%的瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)。將PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物用磁珠純化回收。將純化回收的PCR 產(chǎn)物進(jìn)行熒光定量，熒光試劑為Quant-iT PicoGreen dsDNA Assay Kit，定量?jī)x器為Microplate reader（BioTek，F(xiàn)Lx800）。根據(jù)熒光定量結(jié)果，按照每個(gè)樣本的測(cè)序量需求，對(duì)各樣本按相應(yīng)比例進(jìn)行混合。

1.5 土壤細(xì)菌DNA 多樣性分析

依照Illumina 公司的TruSeq Nano DNA LT Library Prep Kit 制備測(cè)序文庫(kù)流程進(jìn)行文庫(kù)制備；通過(guò)2%瓊脂糖凝膠電泳，對(duì)文庫(kù)做最終的片段選擇與純化。上機(jī)測(cè)序前，需要先對(duì)文庫(kù)在Agilent Bioanalyzer上進(jìn)行質(zhì)檢，采用Agilent High Sensitivity DNA Kit。合格的文庫(kù)有且只有單一的峰，且無(wú)接頭，之后，采用Quant-iT PicoGreen dsDNA Assay Kit 在Promega QuantiFluor 熒光定量系統(tǒng)上對(duì)文庫(kù)進(jìn)行定量，合格的文庫(kù)濃度應(yīng)在2 nmol·L?1以上；將合格的各上機(jī)測(cè)序文庫(kù)（Index 序列不可重復(fù)）梯度稀釋后，根據(jù)所需測(cè)序量按相應(yīng)比例混合，并經(jīng)NaOH 變性為單鏈進(jìn)行上機(jī)測(cè)序；使用MiSeq 測(cè)序儀進(jìn)行雙端測(cè)序。

通過(guò)質(zhì)量初篩的原始序列按照index 和barcode信息，進(jìn)行文庫(kù)和樣本劃分，并去除barcode 序列。利用FLASH（v 1.2.7）對(duì)每個(gè)樣本的reads 進(jìn)行拼接。本研究主要利用QIIME 和R（v3.2.0）包對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。利用QIIME 對(duì)細(xì)菌進(jìn)行OUT 聚類，并計(jì)算細(xì)菌的多樣性指數(shù)，包括豐富度指數(shù)（CHAO1、ACE）、辛普森多樣性指數(shù)（Simpson index）、香農(nóng)多樣性指數(shù)（Shannon diversity index）。利用R 包進(jìn)行細(xì)菌群落間差異性 分析（ttest 以及Monte Carlo permutation test）。同時(shí)，為了降低噪音，利用R 包（v3.2.0），選取了豐度前5%的菌落進(jìn)行屬水平的主成分分析（PCA）。并對(duì)所選取的豐度前5%的菌落，利用聚類分析（Hierarchical clustering）的方法，基于非加權(quán)組平均法（Unweighted pair-group method with arithmetic means，UPGMA）評(píng)價(jià)不同土壤樣本之間的相似度。

2 結(jié)果與分析

2.1 SRC 對(duì)室內(nèi)盆栽茶樹(shù)土壤pH 及重金屬的改良

與2017 年處理前土樣相比，2018 年對(duì)照組土樣pH 值有降低，但是降低的并不顯著（表1），說(shuō)明較短時(shí)間（如一年內(nèi)）種植茶樹(shù)不能顯著改變土壤pH。然而，種植茶樹(shù)可顯著影響土壤重金屬的含量。如室內(nèi)盆栽種植茶苗一年后，土壤中的重金屬Cr、Pb、Ni、As、Zn 的含量發(fā)生顯著富集（表1）。為了探索SRC 對(duì)土壤酸堿度、重金屬的調(diào)節(jié)作用，分析了4 種SRC 濃度對(duì)土壤的改良效果，結(jié)果顯示：與2018 年對(duì)照組相比（5.93 ± 0.09），4 組SRC處理對(duì)土壤的酸化均有調(diào)節(jié)作用，其中施入10%SRC 對(duì)土壤酸堿度改良效果最為顯著（6.60 ± 0.54）。從重金屬上看，SRC 效果顯著，1% SRC 的施入量就可顯著降低土壤中Cd 的含量。低濃度的SRC（1%～5%）施入對(duì)一些重金屬含量的降低效果并不理想，甚至使有些重金屬含量升高；說(shuō)明必須要較高濃度的SRC 施入量才可改良土壤的重金屬含量，然而，高濃度的SRC 施入（20%SRC）并不能有效降低Hg含量。同時(shí)，發(fā)現(xiàn)土壤的pH 值并不能隨著SRC 濃度的升高而升高，例如，20% SRC 施入量的土壤pH值低于10% SRC 施入量的土壤pH 值。這一結(jié)果與前人的研究相似，陳云峰等[15]在研究SRC 對(duì)蔬菜種植土壤酸性改良中，發(fā)現(xiàn)土壤pH 值提升效果與施用量并不存在正相關(guān)關(guān)系。因此，認(rèn)為高濃度的SRC施入（＞10%）對(duì)茶園土壤有一定的改良作用。

表 1 室內(nèi)SRC 處理對(duì)土壤pH 值及重金屬含量的影響Table 1 Effects of SRC on pH and heavy metals in pot soil

2.2 SRC 對(duì)室內(nèi)盆栽茶樹(shù)土壤細(xì)菌多樣性的影響

通過(guò)高通量測(cè)序數(shù)據(jù)，共得到802 020 條有效序列，其中2017 年室內(nèi)種植茶樹(shù)的土壤的平均有效數(shù)據(jù)為42 289，2018 年室內(nèi)種植茶樹(shù)土壤的平均有效 數(shù) 據(jù) 為44 959，4 個(gè) 處 理 組20%SRC、10%SRC、5%SRC 和1%SRC 的土壤樣本平均有效數(shù)據(jù)分別是41 032、46 179、49 355 以及43 525。經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)分析及注釋后，基于QIIME 軟件，對(duì)物種進(jìn)行了OUT 聚類。結(jié)果顯示，20%SRC 處理組OTU 數(shù)最大

（1033.7），CK2017 對(duì)照組最小（911.7），且兩組OTU數(shù)目差異顯著，表明SRC 對(duì)于土壤細(xì)菌的物種數(shù)目具有顯著影響。進(jìn)一步對(duì)土壤細(xì)菌群落豐度指數(shù)（Chao1、ACE）以及多樣性指數(shù)（Shannon、Simpson）進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果顯示，施用SRC 可一定程度上增加土壤細(xì)菌的種群豐度，但差異不顯著（表2）。

表 2 室內(nèi)SRC 處理對(duì)土壤細(xì)菌多樣性的影響Table 2 Effects of SRC on microbial diversity in pot soil

2.3 SRC 對(duì)室內(nèi)茶樹(shù)種植土壤細(xì)菌群落組成與結(jié)構(gòu)的影響

在門水平上，對(duì)照組與SRC 處理組中的優(yōu)勢(shì)菌群 均 為 變 形 菌 門（Proteobacteria）、 綠 彎 菌 門（Choroflexi）以及放線菌門（Actinobacteria）。然而，結(jié)果顯示，茶樹(shù)的種植可影響土壤細(xì)菌群落組成和結(jié)構(gòu)。相較于2017 年，種植一年茶樹(shù)后，其土壤變形菌門和綠彎菌門的比例升高，但是放線菌門的比例卻明顯降低（圖1-A）。SRC 處理后，這些優(yōu)勢(shì)菌群的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了明顯的改變。土壤中的變形菌門比例降低，綠彎菌門的比例升高，且放線菌門的比例也發(fā)生了波動(dòng)（圖1-A）；此外，各SRC 處理組土壤中藍(lán)藻菌（Cyanobacteria）比例下降明顯，5%SRC、10%SRC 和20%SRC 處理組尤為顯著，比例均在1%以下（對(duì)照為3.3%）。對(duì)豐度前5%的細(xì)菌群落，在屬水平對(duì)群落組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行PCA 分析（圖1-B），結(jié)果表明，SRC 處理組土壤細(xì)菌的群落組成與對(duì)照組的差異較大。

圖 1 室內(nèi)SRC 處理土壤細(xì)菌群落種類分布及主成分分析Fig. 1 PCA on species distribution of microbial community in pot soils

基于非加權(quán)組平均法（Unweighted pair-group method with arithmetic means，UPGMA）評(píng)價(jià)不同土壤樣本之間的相似度。發(fā)現(xiàn)10%SRC 處理組土壤細(xì)菌群落組成聚為一類（圖2）。同時(shí)，聚類分析也發(fā)現(xiàn)了1%SRC 處理的土壤重復(fù)之間差異較大，這一結(jié)果與上述PCA 結(jié)果相同，說(shuō)明1%SRC 處理所取土壤樣本細(xì)菌不均一，后續(xù)研究可通過(guò)增加重復(fù)數(shù)目來(lái)進(jìn)行改良。

圖 2 基于UPGMA 算法的土壤細(xì)菌聚類分析Fig. 2 UPGMA-based cluster analysis on soil microbes

2.4 SRC 對(duì)茶園土壤pH 及重金屬的改良

結(jié)果顯示，一年內(nèi)茶樹(shù)種植對(duì)茶園土壤的影響并不顯著，土壤酸化或者重金屬的含量變化不明顯（表3）。然而，SRC 卻可以在短時(shí)間內(nèi)影響茶園土壤，例如，SRC 可以在一年內(nèi)明顯改良土壤酸化，使土壤pH 值顯著上升（表3）；對(duì)重金屬的改良也作用明顯，結(jié)果顯示，施用SRC 后，8 種土壤重金屬含量均顯著下降（表3），顯示了SRC 對(duì)茶園土壤改良的潛力。

2.5 SRC 對(duì)茶園土壤細(xì)菌群落組成與結(jié)構(gòu)的影響

SRC 處理后的茶園土壤細(xì)菌豐富度上升顯著（表4）。從土壤細(xì)菌種類在門水平的分布上看（圖3），土壤細(xì)菌分布比例最高為變形菌（Proteobacteria），兩組對(duì)照（2018 和2019）土壤中變形菌比例均高于55%，分別為57.8%和55.5%，但在SRC 處理組中，這一比例降為45.1%（圖3-A）。相比兩個(gè)不同時(shí)間段的對(duì)照土樣CK2018 和CK2019，SRC 處理組中酸桿菌（Acidobacteria）和厚壁菌（Firmicutes）比例同樣下降明顯。相反，擬桿菌（Bacteroidetes）和綠彎菌（Chloroflexi）比例上升顯著，分別達(dá)到9.6%和11.3%。屬水平的PCA 主成分分析結(jié)果表明，SRC處理組土壤細(xì)菌群落結(jié)果與對(duì)照組差異顯著（圖3-B）。

圖 3 茶園SRC 處理土壤細(xì)菌群落種類分布及主成分分析（PCA）Fig. 3 PCA on species distribution of microbial community in soils at tea plantations

表 3 SRC 處理對(duì)茶園土壤pH 值和重金屬含量的影響Table 3 Effects of SRC on pH and heavy metals in soils at tea plantations

表 4 SRC 處理對(duì)茶園土壤細(xì)菌多樣性的影響Table 4 Effects of SRC on microbial diversity in soils at tea plantations

3 討論與結(jié)論

在不施肥的前提下，大田和盆栽試驗(yàn)均表明SRC 能明顯提升土壤pH，說(shuō)明SRC 對(duì)于提升茶樹(shù)種植土壤pH 的效果較穩(wěn)定，對(duì)土壤pH 的提升效果不隨施用方式不同而波動(dòng)。SRC 是一種火成巖，有害元素較低、堿性較強(qiáng)，磷、硅、鈣、鉀及微量元素較高，能對(duì)土壤酸度起到一定的中和作用[14?16]。盆栽試驗(yàn)中的SRC 與土壤混合均勻，而大田試驗(yàn)中，本研究采取的是常用的條施方法，施用深度在20 cm左右。此外，盆栽試驗(yàn)說(shuō)明，SRC 對(duì)土壤pH 的提升效果不與SRC 施用濃度呈正比，10%SRC 對(duì)土壤pH 提升效果最好，這與陳云峰等[15]、James 等[17]的研究結(jié)果一致。且SRC 對(duì)于土壤酸化的改良效果已在其他多種經(jīng)濟(jì)作物上被驗(yàn)證，如在蘆筍、大麥等[15]。綜上所述，對(duì)于茶園土壤逐年酸化嚴(yán)重的問(wèn)題，可以通過(guò)補(bǔ)施SRC 來(lái)快速緩解土壤酸化問(wèn)題。

本研究結(jié)果表明，茶園土壤中富集最多的重金屬為鋅和銅。根據(jù)顏明娟等[18]的調(diào)查顯示，福建地區(qū)鋅含量有超標(biāo)現(xiàn)象。此外，葉琛等[19]發(fā)現(xiàn)，土壤中的銅、鉻、鎘含量與茶葉重金屬含量具有較強(qiáng)的相關(guān)性。盆栽與大田試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，添加SRC 對(duì)重金屬污染的改良有一定的效果，盆栽試驗(yàn)表明低濃度SRC 的施入量就可顯著降低土壤中Cd 含量，然而，低濃度的SRC（＜10%）對(duì)于其他重金屬含量的降低效果并不顯著。因此，可通過(guò)增加碳酸鹽巖施用量來(lái)解決這一問(wèn)題。因此，本研究用大劑量的SRC 施用量來(lái)進(jìn)行大田試驗(yàn)（1 120 kg·hm?2左右），結(jié)果表明大劑量SRC 的施用可顯著降低8 大重金屬的含量。

微生物生物群落數(shù)量和活性是影響土壤肥力的重要因素[20]，而土壤酸化可嚴(yán)重影響土壤微生物群落、結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致有益微生物種群大量減少，不利于茶園土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化[21]。部分研究學(xué)者提出細(xì)菌可分為富營(yíng)養(yǎng)菌和寡營(yíng)養(yǎng)菌[22?23]，例如，酸桿菌門多生長(zhǎng)于營(yíng)養(yǎng)貧瘠的土壤環(huán)境中，因此屬于寡營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌[23]。本研究發(fā)現(xiàn)，相較于未施用SRC 的茶園，施用SRC 的處理土壤中的酸桿菌門的相對(duì)豐度顯著下降，這也說(shuō)明施用SRC 可提高土壤養(yǎng)分。

綜上所述，在茶園內(nèi)施用碳酸鹽巖（SRC）可以降低土壤酸性、改良土壤重金屬污染，提高茶園土壤養(yǎng)分。