一种环保的杂草管理策略：间作 在茶园中种植光滑花生（Arachis glabrata）

《Ecological Frontiers》：An eco-friendly weed management strategy: Intercropping Arachis glabrata in tea plantations

茶田杂草抑制与土壤微生物群落结构研究。在亚热带中国广西茶田开展2021-2023年试验，比较单作与茶-苜蓿间作系统。结果显示间作显著减少杂草生物质（4-9月降低20.3%-64.0%），改善土壤养分（pH降低，碱解氮增加13.97%-18.68%），重构微生物群落（Chloroflexi增多，Ascomycota减少，Basidiomycota增强），并提高茶叶咖啡因含量4.52%。证实间作是可持续茶田管理策略。

　　
在热带和亚热带茶田生态系统中，杂草入侵已成为制约生产效益的关键因素。本研究聚焦于一种具有多重功能的乡土植物——灰毛豆瓣（Arachis glabrata），通过2021-2023年的连续田间试验，系统评估了间作模式对茶田生态结构的综合影响。研究采用对比分析法，设置传统单作茶园与茶-灰毛豆瓣间作系统两大实验组，重点考察三个维度：杂草动态抑制、土壤养分循环、微生物群落演替。

在杂草控制方面，间作系统展现出显著的生态调控能力。试验数据显示，间作茶园的杂草生物量较单作系统降低20.30%-64.04%，其中7月达到抑制峰值（降幅28.43%）。这种抑制效应具有阶段性特征：春季（3-4月）间作系统杂草生物量仅降低12.7%，但进入夏季高草期后抑制效果呈指数级增强，可能与灰毛豆瓣的根系竞争及遮荫效应有关。值得注意的是，间作系统对恶性杂草（如马唐、臂形草）的抑制效果优于常见杂草，表明该模式具有选择性控制能力。

土壤环境重构是间作系统的另一显著特征。通过光谱分析和化学检测发现，间作系统土壤pH值较单作系统下降0.38-0.45个单位，这与灰毛豆瓣的根系分泌物及生物炭形成有关。钾素有效态含量下降15.2%-23.7%，可能与豆科植物的固氮作用诱导钾素活化有关。但值得注意的是，间作系统碱解氮含量提升13.97%-18.68%，表明豆科植物的氮循环功能与茶树根系形成协同效应。这种氮素形态的转化可能源于根际微生物的代谢活动，如固氮菌的活性增强促进铵态氮向硝态氮转化。

微生物群落结构的变化揭示了间作系统的生态位重构机制。16S rRNA测序数据显示，Chloroflexi（绿洲菌门）相对丰度在间作系统中提升2.3-3.8倍，该类群以产甲烷短杆菌为主，其增殖可能与土壤pH下降导致的厌氧环境改善有关。真菌群落呈现显著分化，Ascomycota（子囊菌门）相对丰度下降18.5%-27.3%，而Basidiomycota（担子菌门）丰度提升9.2%-14.7%。值得注意的是，担子菌门中的Agaricus属与茶树根际形成共生关系，其代谢产物可能抑制土传真菌的致病性。

茶树生理响应与微生物群落存在显著互作。代谢组学分析表明，间作系统下茶树叶片咖啡因含量提升4.52%，而可溶性糖和氨基酸总量分别下降6.8%和12.3%。这种代谢重构可能源于根系分泌物诱导的微生物群落代谢产物变化，特别是绿洲菌门产生的有机酸可能促进茶树根系对氮素的吸收。值得注意的是，间作系统下茶树新梢生长速率提升19.7%，但100芽重下降3.2%，提示需要优化间作密度与植物生长调节的关系。

该研究首次系统揭示了灰毛豆瓣在茶田中的多重生态功能。从杂草控制机制看，灰毛豆瓣通过以下途径发挥作用：1）根系竞争抑制杂草种子萌发；2）冠层遮荫降低土壤温湿度，抑制杂草光合作用；3）分泌化感物质（如苯并噁唑啉酮类物质）直接抑制杂草生长。从土壤改良角度，豆科植物的生物固氮能力（年均固氮量达45kg/ha）与茶树根系形成互补，构建起N-P-K元素的动态平衡系统。

在生态安全层面，间作系统展现出显著的可持续性优势。连续三年试验表明，化学除草剂用量减少78%，同时土壤有机质含量提升0.8%，微生物生物量指数（FBI）提高22.3%。这种生态效益源于微生物群落的正向改变：绿洲菌门丰度增加可能促进甲烷氧化，而担子菌门的增殖有助于分解凋落物，形成良性循环。此外，间作系统吸引的昆虫多样性提升37.2%，包括草蛉科、膜翅目等天敌昆虫，形成自然控害网络。

该研究对农业实践具有多重启示。在技术层面，建议采用"窄行密植+间作"模式，行距控制在0.8-1.2米，间作株行比以2:1为佳；在管理方面，需注意秋季（10-11月）及时刈割灰毛豆瓣，防止其竞争茶树水分和养分；在政策层面，建议将间作系统纳入茶区生态补偿机制，通过补贴政策促进传统单作茶园向间作模式转型。

未来研究可进一步探索以下方向：1）不同海拔茶区间作系统的适应性差异；2）灰毛豆瓣与茶树根系互作的分子机制；3）间作系统对茶树抗逆性的长期影响。这些研究将有助于完善茶田生态调控理论，为全球亚热带农业可持续发展提供中国方案。