英文题目：Intercropping tea plants with selenium-accumulating rapeseed via foliar selenium application: A cultivation practice for promoting tea plant growth and tea quality
中文题目：叶面施硒条件下茶树与富硒油菜间作：一种促进茶树生长与茶叶品质的栽培模式
期刊名称：Industrial Crops & Products
影响因子：6.2
作者单位：华中农业大学
DOI：https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2026.123267
单一种植茶园（Camellia sinensis L.）的可持续发展面临诸多挑战，如化肥过量施用、产量不稳定、茶叶品质下降等。这些问题不仅阻碍茶树长期生产力，还对环境构成威胁。鉴于此，探索生态友好型栽培策略至关重要。本研究构建了富硒油菜绿肥间作+叶面施硒的创新栽培模式，探究其对茶树生长、茶叶品质、根际土壤环境及硒生物强化的影响与内在机制。测定了茶叶中叶绿素、游离氨基酸、儿茶素、硒形态等生理生化指标，以及根际养分循环关键酶活性。结果表明，该复合体系显著促进茶树生长、提升茶叶品质，表现为叶绿素与游离氨基酸含量升高、儿茶素浓度降低；茶叶中硒主要以硒代氨基酸等生物可利用有机形态存在，符合富硒茶标准。同时，该复合策略显著提高根际土壤β-葡萄糖苷酶、亮氨酸氨基肽酶、N-乙酰-β-葡萄糖苷酶活性，提升土壤pH值缓解酸化。综上，绿肥间作与叶片施硒协同模式可通过氨基酸转运蛋白促进硒吸收，改善根际养分循环，协调茶树生长、品质与土壤健康。该集成模式为功能性富硒茶生产提供了生态友好、可持续的生产策略。
长期以来，茶园以茶树单一种植为主，过量施用化肥导致土壤严重酸化、树势衰弱、产量与品质下降，同时破坏土壤酶活性与微生物群落，形成生产与生态恶性循环。间作绿肥可改善土壤环境、提升茶叶品质，而硒作为人体必需微量元素，能提升茶树光合与品质，富硒茶是安全补硒的重要方式。油菜作为典型富硒作物，与茶树间作潜力突出，但现有研究对“油菜间作+叶面施硒”的综合效应、硒形态转化及根际调控机制尚不明确，缺乏可落地的生态栽培模式。为此，本研究构建茶树与富硒油菜间作并配合叶面施硒的体系，为可持续富硒茶绿色生产提供理论与技术支撑。
本研究以1年生鄂茶10号茶苗为材料，选用六倍体油菜AABBCC与芥菜型油菜AABB进行间作，设置单作/间作、施硒/无硒对照共6组处理。硒处理采用10mg/L硒酸钠每月对油菜叶面喷施一次，连续喷施4个月，后期将油菜地上部翻压还田。同时开展酵母异源表达试验验证硒转运基因功能，并在田间对福鼎大白茶与鄂茶10号喷施富硒油菜叶提取液，分别测定茶树生长指标、茶叶品质成分、硒形态含量及根际土壤酶活性与pH值。
茶树CsSULTR2.1在酵母异源表达中介导硒酸盐吸收
为验证CsSULTR2.1介导的硒酸盐吸收，本研究在基础培养基中添加0、5、25μM Na2SeO4，观察不同酵母菌株生长，转入空载体P112-A1NE的酵母为阴性对照（图1）。与未添加Na2SeO4的对照组（A）相比，培养基中5μM（B）、25μM（C）Na2SeO4显著抑制表达CsSULTR2.1的酵母生长，且抑制效应随硒浓度升高而增强。结果表明，与其他植物类似，茶树可通过硫酸盐转运蛋白基因CsSULTR2.1吸收硒酸盐（图1）。
图1.在提供不同浓度Na2SeO4的培养基中，异源表达空载体和CsSULTR2.1的酵母菌株的生长情况。处理组培养基中分别不含Na2SeO4（A）、含5μM（B）和25μM（C）Na2SeO4。
CsLHT1.1与CsAAP3s在酵母中介导硒代氨基酸吸收
转运蛋白基因CsLHT1.1、CsAAP3s已证实可吸收蛋氨酸、半胱氨酸等氨基酸。在添加富硒/无硒六倍体油菜（AABBCC+Se/AABBCC）、芥菜型油菜（AABB+Se/AABB）提取液的培养基中，对比表达这些基因的酵母菌株生长（图2A、B）。结果清晰显示，添加AABBCC/AABB提取液的培养基中，野生型酵母菌株（23344c）生长显著提升（图2A、B，a、b、d）。进一步探究CsLHT1.1、CsAAP3s介导的AABBCC/AABB提取液组分吸收，发现表达CsLHT1.1、CsAAP3.3的酵母生长与野生型相当，显著优于突变株，因此选择这两种酵母测定生长曲线（图2C、D）。结果显示，添加AABBCC/AABB提取液时，表达CsLHT1.1、CsAAP3.3的酵母生长显著优于对照组；而添加AABBCC+Se/AABB+Se提取液时，酵母生长受抑制，且抑制程度随提取液浓度升高而增强（图2A、B，c、e）。
液相培养中，与AABBCC提取液相比，添加外源AABBCC+Se提取液对酵母生长有抑制作用，但差异不显著（图2C）；相反，添加AABB+Se提取液时，酵母生长受显著抑制（图2D）。
图2.来自异六倍体油菜（Brassica carirapa，A）和印度芥菜（Brassica juncea，B）的提取液对不同酵母菌株生长性能的影响。异六倍体油菜（C）和印度芥菜（D）提取液对不同酵母菌株生长曲线的影响。处理组：对照（a）；来自异六倍体油菜或印度芥菜的提取液1mL（b）和3mL（d）；来自经硒处理的异六倍体油菜或印度芥菜的提取液1mL（c，~3μg Se/mL）和3mL（e，~9μg Se/mL）。酵母菌株：由上至下分别为野生型（23344c），以及缺乏氨基酸转运的酵母突变株，表达空载体和四种氨基酸转运蛋白CsLHT1.1及CsAAP3.1-3.3。统计学显著性：误差线表示四个生物学重复的标准差。不同字母表示在P<0.05时具有显著差异。本研究中，单作处理直接对茶树叶面喷施硒；间作体系则对六倍体油菜、芥菜型油菜叶面施硒。未修剪时，株高是评价茶树生长速率、生长潜力与生理状态的关键指标。CK+Se、AABBCC+Se、AABB+Se处理下茶树株高显著升高，较对应无硒CK、AABBCC、AABB处理分别提高19.0%、19.5%、11.7%（图3A）。叶片是光合作用主要器官，是光合产物储存关键部位，叶片数量显著影响茶树生长发育。CK+Se、AABBCC+Se、AABB+Se处理使叶片数大幅增加，增幅分别为10.3%、9.0%、15.4%（图3B）。根系是水分与养分吸收主要器官，对植株生长与茶叶品质至关重要。与CK相比，AABBCC、AABB处理茶树根系干重分别增加43.0%、54.2%；AABB+Se处理较CK+Se处理根系干重显著增加34.1%（P<0.05）；AABBCC+Se处理根系干重呈上升趋势，但差异不显著（图3C）。茶树主干承担运输与支撑功能，是大型分枝系统重要部分。AABBCC、AABB处理主干粗度较CK分别增加14.7%、26.1%；CK+Se、AABBCC+Se、AABB+Se处理主干粗度较CK呈上升趋势，其中CK+Se处理较CK显著增大19.5%（图3D）。
图3.硒喷施对间作油菜对茶树生长的影响，包括茶树的株高（A）、总叶片数（B）、根干重（C）和主茎直径（D）。处理方式：“对照”指不施硒处理；“Na2SeO4”代表施硒处理；“CK”表示单作；“AABBCC”表示与六倍体芥菜间作，“AABB”表示与芥菜间作。对于CK+Se单作处理，硒施用于茶树，而在AABBCC+Se和AABB+Se间作处理中，硒施用于油菜。统计显著性：星号（*）表示对照处理与施硒处理之间存在显著差异（P<0.05）。字母“a、b和c”表示单作与间作处理之间存在显著差异（P<0.05）。
叶绿素含量是茶树光合能力与生长的关键决定因子，施硒后叶绿素含量显著提升。与CK相比，AABBCC处理茶叶叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量大幅升高，增幅分别为29.0%、117.8%、53.7%（P<0.05）（图4D-F）；AABB处理叶绿素a、b、总叶绿素分别显著增加29.2%、164.1%、66.8%（P<0.05）。与CK+Se相比，AABBCC+Se处理茶叶叶绿素a、b、总叶绿素浓度分别提高14.8%、96.2%、41.1%；AABB+Se处理分别提高14.2%、130.8%、51.9%。值得注意的是，AABBCC+Se、AABB+Se处理茶叶叶绿素b含量较无硒间作（AABBCC、AABB）显著升高，增幅分别为22.6%、19.1%；AABBCC+Se处理总叶绿素含量较AABBCC显著增加7.4%。间作+施硒组合不仅提高总叶绿素含量，还使AABBCC+Se处理达显著水平，凸显该模式优化茶树光合系统的有效性。
图4.硒喷施对间作油菜对茶叶叶片叶绿素含量的影响。处理：“对照”指未施硒处理；“Na2SeO4”代表硒处理；“CK”表示单作；“AABBCC”表示与异六倍体芥菜间作；“AABB”表示与印度芥间作。在CK+Se单作处理中，硒施加在茶树上，而在AABBCC+Se和AABB+Se间作处理中，硒施加在油菜上。统计学显著性：星号（*）表示无硒处理与施硒处理之间存在显著差异（P<0.05）。误差线表示三次生物重复的标准差。字母“abc”表示单作与间作处理之间存在显著差异（P<0.05）。游离氨基酸含量方面，与CK相比，AABB处理一芽二叶游离氨基酸含量提高16.7%；AABBCC处理较单作呈上升趋势，但差异不显著（图5A）。与CK+Se相比，AABBCC+Se、AABB+Se处理一芽二叶游离氨基酸含量分别提高10.8%、37.8%，其中AABB+Se处理较AABB显著增加14.2%。一芽二叶咖啡因含量方面，AABBCC、AABB与CK处理间无显著差异；但CK+Se、AABBCC+Se处理咖啡因含量较CK、AABBCC显著降低，降幅分别为19.2%、13.3%；AABB+Se处理咖啡因含量与对照无显著差异（图5B）。
关键氨基酸组分变化（图5C）。与CK相比，AABBCC、AABB处理茶树部分氨基酸（谷氨酰胺、赖氨酸、天冬氨酸、苏氨酸）含量小幅上升；与CK+Se相比，AABBCC+Se、AABB+Se处理茶叶（尤其一芽二叶）多数游离氨基酸含量显著升高，包括谷氨酰胺、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、茶氨酸。多酚含量变化，叶面喷施硒使CK+Se、AABBCC+Se、AABB+Se处理组茶叶一芽二叶儿茶素（C、ECG、EGCG、GCG）与类黄酮含量显著降低（图5D），表明施硒可调控茶叶生化组成，可能影响成品茶感官特性与保健功能。
图5.撒施硒对间作油菜对鲜叶茶中游离氨基酸含量（A）、咖啡因（B）、主要氨基酸成分（C）和类黄酮（D）的影响。处理：“对照”指未施硒处理；“Na2SeO4”代表硒处理；“CK”表示单作；“AABBCC”表示与六倍体油菜间作，“AABB”表示与芥菜间作。在CK+Se单作处理中，硒施用于茶树，而在AABBCC+Se和AABB+Se间作处理中，硒施用于油菜。在热图中，蓝色矩形表示相对低表达水平，红色矩形表示相对高表达水平。
为明确油菜间作+叶面施硒对茶树氮磷钾吸收与分配的影响，对比分析不同嫩度叶片（幼叶YL、成熟叶ML、衰老叶SL）的氮磷钾含量（图6）。
无硒条件下，AABB-ML处理较CK-ML氮含量提高27.3%，AABB-SL较CK-SL提高10.4%；三类叶片及幼叶中，AABBCC与CK、AABB-YL与CK-YL氮含量无显著差异。与CK+Se相比，AABB+Se处理YL、ML、SL氮含量分别显著提高12.4%、11.7%、25.2%；AABBCC+Se与CK+Se对照无统计学差异。此外，AABBCC+Se-YL、AABB+Se-YL氮含量较无硒对应处理显著升高，增幅分别为12.4%、11.7%；而AABB+Se-ML较AABB-ML氮含量大幅降低22.8%，表明施硒影响氮素分配模式。
无硒条件下，AABB间作使ML磷含量较CK-ML显著提高47.7%（P<0.05，图6B）；AABBCC间作使YL磷浓度较CK-YL降低6.7%（P<0.05）。施硒后，AABBCC-YL、AABB-YL磷浓度较无硒对应处理分别显著提升18.7%、12.8%。施硒组中，与CK相比，AABBCC、AABB的ML磷浓度分别降低19.2%、8.3%（P<0.05），AABBCC-SL较CK-SL降低10.2%。显著的是，与无硒对应处理相比，AABBCC+Se-ML、AABB+Se-ML磷含量分别大幅降低23.6%、40.2%，表明施硒与油菜间作存在复杂互作，可能与茶树适应环境、维持生理稳态的磷素体内分配有关。
钾浓度结果（图6C）显示茶树叶片对施硒与油菜间作的响应。无硒处理中，与CK相比，仅AABB-YL、AABBCC-ML钾含量显著降低，降幅分别为5.4%、12.5%。进一步对比，AABBCC+Se-ML、AABB+Se-ML钾浓度较CK+Se-ML分别降低23.5%、12.6%，AABBCC+Se-SL降低14.1%，表明油菜间作可提升茶树钾利用效率。施硒组与无硒组相比，间作条件下ML钾浓度显著降低、YL升高；CK+Se-SL钾含量较无硒处理显著提高20.6%，AABB+Se-YL/SL分别提高6.3%、24.5%。结果表明，特定间作与施硒组合可调控茶树不同部位钾分布。综上，油菜间作与施硒对茶树不同部位钾含量影响存在差异，互作效应在调控钾分布与积累、影响植株生长与养分利用中起关键作用。
图6.撒施硒对间作油菜对不同嫩度茶叶中氮（A）、磷（B）和钾（C）含量的影响。处理：“对照”指不施硒的处理；“Na2SeO4”代表施硒处理；“CK”表示单作；“AABBCC”表示与六倍体油菜间作，“AABB”表示与芥菜间作。对于CK+Se单作处理，硒施用于茶树，而在AABBCC+Se和AABB+Se间作处理方案中，硒施用于油菜。
研究茶树根际土壤酶活性，重点关注β-葡萄糖苷酶（βG）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）、N-乙酰-β-葡萄糖苷酶（NAG）、酸性磷酸酶（ACP）、芳基硫酸酯酶（ARS）。与CK对照相比，AABBCC、AABB处理茶树根际土壤βG酶活性显著升高，增幅分别为163.7%、70.5%（图7A）；LAP酶活性呈相似趋势，分别大幅提升243.1%、244.9%（图7B）；NAG酶活性增幅惊人，分别达1261.4%、290.2%（图7C）。相反，ACP酶活性显著降低，降幅分别为40.1%、38.1%（图7D）；ARS酶活性相对稳定，无显著变化（图7F）。与CK+Se相比，AABBCC+Se、AABB+Se处理βG酶活性进一步分别提高53.5%、71.3%，LAP酶活性分别提高271.6%、272.9%，ACP酶活性分别降低56.9%、39.3%；值得注意的是，AABBCC+Se处理NAG酶活性飙升261.5%。此外，CK+Se、AABBCC+Se、AABB+Se处理ARS酶活性呈显著下降趋势，降幅分别为31.6%、40.5%、54.8%。
研究还发现，油菜间作与硒处理使茶树根际土壤pH值升高（图7E），pH升高与ACP活性变化呈负相关，推测土壤pH变化可能对茶树根际ACP酶活性产生不利影响。该结果强调土壤化学性质与酶功能的复杂关联，凸显农业生产中精细化土壤管理的必要性。
油菜间作对提升茶树根际土壤pH值作用显著（图7F）。单作条件下，施硒使根际土壤pH从5.59显著升至5.96；但间作条件下，茶树根际土壤pH似乎不受硒处理影响。对油菜间作+叶面施硒的复合效应进行双因素分析，结果显示互作效应对pH变化影响极显著（P=0.001），远高于常规统计显著阈值（表1），凸显这些农艺措施对土壤pH的互补效应，表明存在复杂且稳定的关联。总体而言，本研究强调富硒油菜绿肥间作+施硒在塑造根际土壤化学组成中的关键作用，该模式不仅提升植株活力，还优化土壤肥力精准管理，对农业可持续发展具有重要意义。
图7.撒硒对油菜间作对茶树根际土壤中βG（A）、LAP（B）、NAG（C）、ACP（D）、ARS（E）酶活性及土壤pH（F）的影响。处理：“对照”指未施硒处理；“Na2SeO4”表示施硒处理；“CK”表示单作；“AABBCC”表示与异六倍体芥菜间作，“AABB”表示与芥菜间作。在CK+Se单作处理中，硒施用于茶树，而在AABBCC+Se和AABB+Se间作处理中，硒施用于油菜。酶名称：βG，β-葡萄糖苷酶；LAP，亮氨酸氨肽酶；NAG，N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶；ACP，酸性磷酸酶；ARS，硫酸酯酶。
经硒酸钠水培4周后，间作油菜（AABBCC、AABB处理）叶片中硒代氨基酸（硒代蛋氨酸SeMet、硒代胱氨酸SeCys2、甲基硒代半胱氨酸MeSeCys）（检测指标由本司完成）分析结果显示关键发现（表2）：SeMet是主要有机硒形态，MeSeCys、SeCys2在两种油菜中仅微量检出，表明间作油菜可能具备提升茶树SeMet吸收的潜力。
单作叶面施硒（CK+Se）、茶树与施硒油菜间作（AABBCC+Se、AABB+Se）处理的茶叶一芽二叶硒含量与成分分析（表3）表明，仅检出SeMet、SeCys、亚硒酸盐（SeO32-），SeCys₂、硒酸盐（SeO42-）含量低于检出限。CK+Se处理茶叶硒代氨基酸含量显著高于AABBCC+Se、AABB+Se处理；间作处理中，AABBCC+Se处理茶叶有机硒含量显著高于AABB+Se。SeMet是主要有机硒形态，其次为SeCys，SeO32-是主要无机硒形态。结果证实，叶面施硒+富硒绿肥油菜（AABBCC、AABB）间作还田，可有效实现富硒茶生产目标。
为探究喷施富硒栽培油菜叶片提取液能否使茶叶达到富硒标准，精准测定“福鼎大白茶”“鄂茶10号”连续两轮一芽二叶的硒代氨基酸组分含量。结果检出4种硒代氨基酸：SeCys2，SeCys，Se-Me-Cys和SeMet，其中MeSeCys为主要组分，其次为SeMet；这些硒代氨基酸总含量达到富硒茶标准，表明该方法在富硒茶生产中具有应用潜力。
表2.关键硒氨基酸在富硒绿肥叶片中的浓度（mg/kg干重）
表3.在盆栽实验中，与油菜间作的嫩茶叶（Echa10）中硒成分的含量（mg/kg干重）aCK+Se,Se（Na2SeO4）处理用于单作；AABBCC+Se,Se处理用于与六倍体油菜间作；AABB+Se,Se处理用于与芥菜间作。bnd，未检测到。本研究创新构建富硒绿肥间作+施硒栽培模式，突破传统生物强化策略。该新模式通过氨基酸转运蛋白介导吸收腐解绿肥中的硒代氨基酸，促进硒吸收；通过提高叶绿素积累、增加游离氨基酸、降低多酚优化茶叶品质；根际土壤中激活碳/氮循环酶、抑制酸性磷酸酶，同时提升pH缓解酸化。富硒茶叶中硒以有机形态为主，符合品质标准，同时产量提升、土壤有机质改善。本研究建立“绿肥间作-叶片施硒”协同模式，打破传统养分运输路径，开创功能性茶叶生态友好型生产新策略。
Dan Chen, Lehui Zhang, Wenhao Wu, Yi Wei, Jun Zou, Fei Guo, Pu Wang, Mingle Wang, Yu Wang, Dejiang Ni, Hua Zhao,
Intercropping tea plants with selenium-accumulating rapeseed via foliar selenium application: A cultivation practice for promoting tea plant growth and tea quality,
Industrial Crops and Products,Volume 245,2026,123267,ISSN 0926-6690,
https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2026.123267.