2023贵州茶业科技年会热点分享——《茶树丛枝菌根真菌资源挖掘及其创新应用》

高秀兵：感谢主持人的介绍，各位领导、各位老师、各位同仁下午好！下面由我对《茶树丛枝菌根真菌资源挖掘及其创新应用》进行汇报。

我们处在一个新的时代，茶产业迎来了新的发展机遇，同时也迎来了一些新挑战。举个例子：如何平衡茶叶质量安全与农药之间问题，这是我们现在要思考的问题。另外，由于当前的极端气候，贵州非常容易发生倒春寒的情况，如何提高茶树的抗逆性，这也是我们现在要思考的问题。这些新的挑战，我们应该怎么样来应对？传统的茶叶生产上高度关注茶树的地上部分，我换了个角度，关注茶树地下部分，从土壤微生物的角度进行思考，探索新的茶叶提质增效途径，也为今后茶叶生产提供一个新思路。

我们知道土壤是地球上最主要的微生物库，蕴含一个非常多的微生物量，不仅数量巨大，而且有极高的复杂性和多样性。丛枝菌根真菌是一个对植物有益的土壤微生物的类群，而且这几年全球对丛枝菌根真菌关注度非常高。什么是丛枝菌根真菌？这是它的分类地位，有别于传统的子囊菌门和担子门，这类菌由于到目前为止还不能纯培养，个体比较特殊，因此把它分门别类提出来，作为一个单独的门，称之为球囊菌门，专门设置1纲4目，目前发现300多种。

这个就是丛枝菌根真菌在土壤里的情况，这是我们传统的根系的范围。通过丛枝菌根真菌的侵染以后，极大的扩大了植物根系吸收营养的范围。按照一般的估算是6倍到10多倍，吸收营养元素的面积也有极大的扩展，这是一类对植物营养吸收和元素交换都非常有促进作用的有益微生物，这是它在根系上的定殖情况。

丛枝菌根真菌跟茶树有一个紧密关系，丛枝菌根真菌也是比较古老的，跟我们的茶树有很多的共同点，也是适宜的pH值决定了它们的生长，茶树是一个喜酸的植物，同样，pH值决定了丛枝菌根真菌的群落结构，所以它们之间是有一个有趣的碰撞。我们发现茶树对丛枝菌根真菌的依赖度比较高的。我们前期的结果发现，贵州的茶树上有丰富的丛枝菌根真菌资源，据此我们后面进行了一些应用。

在整个全球的丛枝菌根真菌方面研究来说，仅亚洲部分国家开展了这方面的研究，其他的就比较少。整个国家层面来说，目前山东、湖北、安徽的省份开展了此类研究，在许多茶区丛枝菌根真菌研究都是空白。基于以上的想法，我们开展了丛枝菌根真菌方面的研究，主要是丛枝菌根真菌资源筛选和应用方面的工作。

这里，我先简单介绍一下茶园土壤酸性的知识。我们对贵州省十个重点产茶县50多个茶园进行取样了分析，另外在湄潭县进行了十年左右的长期定位的观察，对它的土壤酸性变化进行监测。这是我们做的一些研究发现，贵州省的茶园pH值是酸度比较高，PH小于4.5的茶园已经超过了50%，主要pH值集中在4.47之间，几乎没有pH值大于5.5的茶园，所以我们贵州茶园土壤酸性是比较严重的。

另外，土壤其实类似于一个大的缓冲液，pH值并不能代表它的全部酸性特征。因此，我们关注了有机酸、氨基酸、酸性物质组成等情况进行初步的酸性特征分析。我们发现有机酸的含量主要是甲酸和乙酸的含量高，氨基酸含量是谷氨酸和天冬氨酸的含量高，这就是贵州茶园土壤酸性的情况。

我们对不同季节性的茶园酸性情况进行了长期的定位观察，我们发现在低酸性和中等酸性的情况下，在秋季的时候pH值有一个降低的过程。但是在高酸性的茶园里，pH值跟季节之间没有太大显著的变化，说明低酸性茶园土壤缓冲小。同时我们对土壤的性质进行了长期的定位观察。这是他们性质变化情况，近10年pH值有显著的下降，相应的土壤含量有机质、速效磷等土壤理化性质，除了锌没有变化以外，其他的都是有一个显著变化，这是我们十年监测的数据。

我们对贵州的茶树丛枝菌根真菌资源进行了挖掘。这是根系AMF侵染情况。我们共计发现AMF形态种是5属39种，分子种是4属31种AMF。我们通过这样的资源调查，保存了一些好的优势的菌株进行后续的应用。我们对不同的地点茶树根际AMF多样性SOB指数、ACE指数、PD指数进行研究，发现差异比较大。发现PH值确实是影响茶叶丛枝菌根真菌多样性的重要因素，其次海拔、土壤的种植年限都有一定影响。

第三个方面基于筛选到的丛枝菌根真菌菌株，我们探索了它在茶树上的应用情况。我们首先对它的茶树上的一些应用前景进行了评价，通过开展室内实验，明确了它对茶树生长积极功效，表明接种丛枝菌根真菌对茶树生长的积极功效，改善茶树生长性能根吸形态和叶片的营养水平。单接种AMF的和混合接种AMF的，都比不接种AMF的茶树根系根主根长有显著的增长。这是我们拍的图片，接种和不接种的根系有显著的改善作用，对照根系的生长情况，这是非常好的。对主根、侧根和浸染、叶片都有显著的改善作用。

另外一方面，对营养元素的吸收进行了初步的研究，发现氮、磷、钾、钙这些元素的吸收都有促进作用的，部分的指标是显著促进的作用。尤其是氮元素的吸收，提高了2倍多。对品质的影响也进行了测量，为了确定这个品质是基因层面的，我们对它的基因相对表达量进行了测定，我们发现确实接种丛枝菌根真菌，从基因层面上对茶叶的品质进行了改善。另外我们发现接种丛枝菌根真菌，能够促进植物根系对磷的吸收，主要的机制就是促进根系酸性磷酸酶活性，促进根系磷吸收的相关基因表达，来实现了对茶树促磷吸收的机制。这是相关的数据、图片，这是根系的情况（图）。另外，在抗逆性方面做了一些研究，发现对MDA和超氧阴离子、抗氧化酶活性、抗氧化酶基因都有显著的改善作用。这是它的根系。

第四个方面，通过评价发现，丛枝菌根真菌的确对茶树有积极的作用。但怎么在田间应用需要思考。因为丛枝菌根真菌有长处也有短板，短板就是目前为止没有实现这个菌的目前还不能纯培养，田间应用方面存在困难。另外一个这个菌是比较特殊，侵染力低于常规的细菌和真菌，因此想要真正应用到田间茶树上，可能没有那么直接，这也就是这些年没有真正进行田间应用研究报道的原因。基于这方面我们动了一个脑筋，我们发现在茶苗扦插繁育的时候，茶苗的根系有一个重新生根的过程，重新生根会比较容易被AMF浸，另外茶苗的生根过程当中会有激素的分泌，这些激素的分泌对茶树丛枝菌根真菌的侵染有很好了促进作用。基于这两点考虑，我们将丛枝菌根真菌的田间应用选择在茶苗繁育上，在这个茶苗生新生根这个应用节点上进行了一个探索。这是我们筛选出来的优势菌，主要应用这3种，一共5种。

这是我们进行了茶苗扦插繁育试验得到的结果。这是我们的对照处理，不同的丛枝菌根真菌和植物的激素的组合，对茶苗的扦插繁育的指标有不同的反应。最佳的组合是RI+SL处理。茶苗根系表面积、根系的体积都有显著的改善作用，这是茶苗光合作用的数据。这是我们直观做的图片。这个更直观了，根系扫描的时候发现，AMF对茶苗的根系的改善作用非常显著的。这是对它的根系的定殖率和其他指标的监测。

从上面可以看出来，接种丛枝菌根真菌，对茶苗的改善作用是非常显著。基于这个，我们申请了一些发明的专利，基于对前面研究工作进行了系统的总结，我们集成了茶苗根真菌扦插繁育技术，这个技术有几个突出的亮点。第一个根系，茶苗根系长度可以提高31%左右，另外茶苗出圃产量，可以提高30%，就是因为根系的改善，导致达到国家二级茶苗标准的比率会有一个很好的提升。最后一个，是茶苗移栽后的成活率得到了很好的改善作用，提高10%。这是田间根系的情况，是显著高于常规繁育出来茶苗的根系。这是实际的验收的情况。

主要的推广模式是，创新以科技特派员为主体的产学研推广模式，采用科技研发+核心示范+推广应用一体化，边研究边应用推广。这几年我们总共推了10个省份，应用15600亩，新增产值2.01亿元，茶苗3.4亿株。这是我们在晴隆合作的中央引导地方项目的应用情况。茶苗繁育是劳动力密集型的产业，所以对当地的带动作用比较的明显，在石阡做茶苗繁育试验的时候，给当地带来的收入还是比较高的，一个项目的总投资的70%到80%都流入到当地农户手中。

我主要的汇报工作就是这些。后续我们计划开展丛枝菌根真菌肥料的创制及应用，以及AMF提高茶树抗逆性方面的研究。

谢谢大家！

（以上内容根据录音整理）

来源：贵州省茶叶学会刘馨，信息贵在分享，如涉及版权问题请联系删除