基于巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）的生物有机肥料通过促进茶叶中黄酮类化合物和氨基酸的生物合成，从而提高了茶叶的品质

《Plant and Soil》：Bacillus megaterium-based bio-organic fertilizer improves tea quality by enhancing the biosynthesis of flavonoids and amino acids in tea

生物有机肥料（B. megaterium、B. mucilaginosus、B. subtilis）显著提升茶园土壤有机质、微生物多样性及茶树氨基酸和黄酮类物质含量，降低酚/氨基酸比值，其中含B. megaterium的肥料效果最佳，证实微生物肥料对茶叶品质的改良潜力。

　　

摘要

目的

源自有益微生物菌株的生物有机肥料为减少茶叶种植中化学肥料的使用提供了一种有效策略。本研究探讨了三种新型生物有机肥料对茶园土壤质量和茶叶生化成分的影响。

方法

进行了一项为期三年的田间试验，设置了五种处理方式：不施肥的对照组（CK）、传统化学肥料（CF）以及三种含有Bacillus megaterium（BMG）、B. mucilaginosus（BMU）或B. subtilis（BCL）的生物有机肥料。通过高通量Illumina测序技术分析了土壤微生物多样性和群落组成。这些微生物特征与土壤物理化学性质、酶活性以及茶叶中的代谢物（包括氨基酸和次级化合物）通过多组学方法进行了整合。

结果

所有生物有机肥料均显著提高了土壤有机质含量、微生物多样性和共现网络复杂性。BMG和BCL处理促进了酸杆菌门（Acidobacteriota）的数量增加，而BMU则增强了放线菌门（Actinobacteriota）和绿弯菌门（Chloroflexi）的优势。代谢组学分析显示，BMG处理显著增加了关键氨基酸（如天冬氨酸、苯丙氨酸）和黄酮类化合物（如槲皮素、木犀草素）的生物合成。相关性分析表明，微生物的变化与驱动茶叶品质的代谢物积累之间存在强烈关联。此外，BMG显著提高了总氨基酸和黄酮类化合物的含量，并降低了酚类物质与氨基酸的比例，从而改善了茶叶品质。

结论

含有B. megaterium的生物有机肥料通过选择性促进关键氨基酸和黄酮类化合物的生物合成，显著提升了茶叶品质。这些发现展示了基于微生物的生物肥料在改善茶叶种植方面的潜力，并为它们的优化设计提供了依据。

图形摘要