酸沉降加重对丘陵红壤区茶树铝吸收、积累和茶叶自然品质的影响

酸沉降加剧将改变红壤-茶树系统铝循环，而铝与茶叶品质密切相关。以南昌酸沉降丘陵红壤区不同种植年限茶园为研究对象，研究原位模拟酸沉降加重和有效铝添加对茶树根际过程、铝吸收与运输、茶叶铝积累及其品质的影响。通过定点连续监测剖析根际与非根际土壤铝形态的差异及其微生物调控机制；采用核磁共振、显微定位、金属螯合等技术揭示茶树体关键部位、汁液铝形态的时空分布规律；季节性取样分析茶叶中茶多酚、咖啡碱、氨基酸、儿茶素、可溶性糖、黄酮类化合物、铁、锌、硒微量元素等品质指标。检验种植年限延长和酸沉降加剧将双重加速土壤铝有效性的提高，从而增加茶树铝吸收和积累量及茶叶铝安全风险；茶叶适中的铝含量有利于稳定茶叶品质，过高过低都会降低茶叶品质等科学假设。可见，本研究既可剖析酸沉降、种植年限、铝有效性的交互作用，又可揭示红壤-茶树系统铝循环与茶叶品质的耦合关系，从而为研究区茶园应对酸沉降加重的环境变化提供依据与对策。

茶树是喜酸富铝的植物。酸雨是全球重大生态环境问题之一。研究酸沉降加重条件下茶园土壤铝循环及对茶叶品质的影响可为茶园应对全球变化、茶园经营管理及茶叶安全提供参考。本研究采用盆栽法、水培法与原位模拟法研究了酸沉降加重对茶园红壤铝循环、茶树铝与部分中微量元素吸收积累、茶叶化学品质、茶园土壤养分含量及土壤酶活性的影响。试验结果表明：1）酸沉降加重使根际土壤交换态铝、有机态铝、无机态铝的比例升高，铝的水合氧化物和氢氧化物的比例降低，腐殖酸铝的比例相对稳定。酸沉降加重改变了可提取态铝中不同形态铝所占的比例，导致铝水合氧化物和氢氧化物、腐殖酸铝转化为交换态铝和有机态铝等。2）酸沉降加重促进茶树根、茎和叶对铝的吸收与积累,对茶树根和茎磷含量没有明显影响，适中的模拟酸雨有利于茶叶磷积累。酸沉降加重对茶树根、茎和叶铜、钾、钙、镁和锌含量没有明显作用，但明显降低茶树根、茎和叶铁含量。3）随着酸沉降加重，茶叶茶多酚和咖啡碱含量先增加后下降，氨基酸、儿茶素和可溶性糖含量下降，茶叶黄酮含量无显著差异；模拟酸雨和铝添加对茶叶茶多酚、儿茶素和黄酮含量具有显著交互作用，对咖啡碱、氨基酸和可溶性糖含量没有明显交互作用。适中的酸度和适量的铝浓度能提高茶叶品质。4）酸沉降加重使茶园土壤有机碳含量小幅上升，根际土壤铵态氮和全氮含量先下降后升高，硝态氮和全磷含量增加；容重土壤铵态氮和全氮含量升高，而硝态氮和全磷含量变化不显著。酸沉降加重明显减弱了土壤蔗糖酶和脲酶活性的根际效应，但不同处理茶园酸性磷酸酶的根际效应差异不显著。综上所述，酸沉降改变茶园土壤养分含量、土壤酶活性与土壤铝存在形态及数量，增加土壤中可提取铝的总量，使得茶树根系铝吸收及其储量增加，提高了茶树体主要部位铝含量，且与土壤有机碳、全氮和微生物活性有明显的耦合效应，从而影响茶叶品质。建议进一步关注酸沉降背景下丘陵红壤区茶园中微量元素生物地球化学循环及茶叶品质与安全的问题。