茶园施用有机肥研究进展

王 辉，龚淑英，陈美丽

（1.浙江省湖州市长兴县农业局，长兴313100；2.浙江大学农业与生物技术学院，杭州310029）

茶树生长必需的营养物质多由土壤供给，而土壤养分只能通过施肥来补充。中、低产茶园绝大部分是土壤肥力下降造成的[1]，70%的土壤有机质含量低于1.0%。秋施基肥有助于入冬以后茶树根系的生长，也为次年春茶打下坚实的物质基础[2]。

长期大量施用化肥和偏施氮肥不仅成本较高，引起养分比例失调、茶树叶色暗绿、病虫增加、肥料利用率和生物活性降低，还导致土壤酸化、板结、耕层变浅、肥力和生产能力下降、地下水硝酸盐含量超标、水体富营养化等问题。化肥也是茶叶有害物质超标的主要污染源之一，亚硝酸盐含量增加，施用含铅、汞、铬、镉、砷的小磷肥引起重金属超标。不施或少施有机肥的芽叶水浸出物特别是多酚类物质减少，采制的茶叶滋味淡薄、香气较低[3]，有“茶叶无味”、“产量难提”、“品质下降”之说。始于上世纪90年代初的有机茶生产[4]应尽量利用有机系统内的禽畜粪便、绿肥、生草和废弃物等培肥土壤，但目前以施用饼肥、鸡粪及商品性有机肥居多。

1 有机肥及其种类

有机肥是指主要来源于植物和动物、富含大量有益物质、经过无害化处理后施用以提供植物营养的含碳物料。有机肥料常分为传统有机肥（如厩肥等农家肥）和现代有机肥料，后者包括微生物肥料（也称菌肥、生物有机肥）、腐殖质类肥料和合成有机肥，不同有机肥的养分含量及分解释放速度存在差异。

1.1 自制有机肥

生活垃圾、秸秆、草炭、禽畜粪便、沼渣、花生麸、沼液、菜籽饼肥和菌糠（菇农栽培菌类后剩下的废弃物）等有机肥载体具有成本低廉、肥质好、效果佳和无污染等特点。牛栏肥是分解较慢的迟效性肥料，鸡粪肥效相对猪粪而言更持久。有机肥通常采用有机质、全N、速效P和速效K含量来衡量，如以鸡粪为主要原料的民丰有机肥有机质≥40%，氮、磷、钾总量≥8%[5]，还有腐殖酸多元有机复合肥[6]、由发酵花生麸和腐殖酸等加工的绿色食品专用有机肥[7]，等等。

大力发展的农村沼气能源为茶园利用沼肥提供了充足的肥源，也促进了猪-沼-茶生态循环经济模式的推广，沼液还富含易被植物吸收的氨基酸、蛋白质、生长素、核酸等有机物质[8]。鉴于大量使用集约化畜禽养殖场的畜禽粪存在对环境和农产品质量安全的隐患，以茶粕作为有机肥的原料具有生产过程安全和克服二次污染的优势。

1.2 商品微生物有机肥

生物有机肥是指特定功能微生物和经腐熟等工艺的动植物残体复合而成的微生物有机肥料，具有肥效高、无毒、成本低、节约能源等优点，其中的革兰氏阳性放线菌能够分泌抗菌素杀灭或抑制多种病菌[9]，有效菌物发酵产生的多种生理活性物质如氨基酸、糖类、有机酸、维生素、激素等可溶性有机质能被植物迅速吸收。生物有机复合（混合）肥既发挥了生物菌活化土壤、转化土壤养分的功能，又起到了有机质培肥和改良土壤的作用。

生物肥施入后其基质中残留的各种肥分再次为茶树所吸收，特别是螯合型液体复合肥。“兴富农”生物有机肥内含有益活性微生物菌、丰富的有机质、大量单质养分和微量元素，微生物菌剂含量2000万/g，包括固氮作用的蜡状芽孢杆菌、解磷作用的巨大芽孢杆菌和解钾作用的胶质芽孢杆菌等[10]。

按照碳氮比（C/N）＜20的植物残体净释放矿质氮的原理，比值为7的茶渣经过微生物发酵后可以释放出矿质氮供植物吸收，茶渣接种微生物转化其中的有机碳和氮以形成腐殖质[11]。脲酶水解尿素生成的碳酸铵造成氨挥发、局部铵离子浓度过高和pH值增高，致使亚硝酸盐积累并影响茶树生长，茶渣肥的N元素的长效性好可能与其含有一定量的茶多酚抑制脲酶活性和硝化等有关。利用木霉菌发酵代谢产物研制的茶渣生物肥兼具速效性和长效性，并具有明显的抗连作障碍作用。

茶树专用生物活性有机肥既可作基肥也可作追肥[12]，有机与无机结合型生物有机肥速效与缓效养分协调、肥料利用率高，可减轻氮肥造成的硝酸盐积累以及磷钾肥造成的重金属污染。生物活性有机肥“百禾福”是禽畜粪便经添加菜籽饼肥、腐殖酸、氮、磷、钾、镁等营养元素和土壤有益微生物活体造粒而成[13]，富硒有机叶面肥主要成分是氨基酸和硒。此外，还有“富万稼”牌有机钾肥[14]和“盛菁”生物有机肥[15]。需要指出的是，生物有机肥提高土壤pH值的效果不如菜籽饼[16]。

1.3 精制有机肥

精制有机肥是指通过物理方法降低畜禽粪便的水分制成的有机肥料。与生物有机肥相比，经过高温处理的精制有机肥养分损失较多，微生物基本被杀死，因没有经过腐熟直接使用容易烧根烧苗，除臭效果较差。如云南利用生产蔗糖的废料生产的精制有机肥经省土壤肥料测试中心测定，有机质含量为62.35%，总N、P、K依次为2.06%、5.09%、13.08%。

1.4 经济绿肥

在茶园套种或间作圆叶决明、羽叶决明、平托花生、印度豇豆等经济绿肥既可改良土壤和防止水土流失，又可利用绿肥饲养猪、牛、羊、兔和鹅等食草动物，其排泄粪便最终回田[17]。根据绿肥习性、茶园土壤特点、树龄及气候特点等因素，因地制宜选好绿肥种类和品种，避免与茶树竞争肥、水、光等。对1～2年生幼龄茶园要选用矮生或匐型绿肥如伏花生、绿豆等，对3～4年生茶园选用早熟、矮生的绿肥如乌豇豆、黑毛豆等，坎边绿肥多选用多年生绿肥。

1.5 其它有机肥

随着国内外市场对绿色食品和有机产品需求的不断增加，生产上对有机肥数量和质量的要求相应提高。以草代肥利用各种落叶、杂草及作物秸秆等代替化肥和有机肥进行施肥作业，其中最常见的是茶园铺草。部分地区的以草代肥法已取得了显著的增产提质效果，茶叶增产幅度达10%～30%，在改土培肥方面也有明显作用[18]。据报道[19]，污泥有机肥施用后茶园土壤重金属含量符合国家二级土壤环境质量标准和无公害基地土壤质量要求，值得推广应用。

2 有机肥的生产

禽畜粪便常带有病原菌、病毒、寄生虫卵和恶臭味，不宜直接施用。在当前的无害化处理过程中，暴晒、高温加热等物理方法养分损失大、工本高，采用化学物质除害的化学方法不利于茶叶品质安全，接菌后的堆腐和沤制等生物方法适于有机茶生产。

禽畜粪便在堆肥菌剂的作用下发酵会产生大量的中间产物和抗生素等，病菌、虫卵、杂草种子等有害物质经过高温和抗生素的作用死亡，且除臭效果好。有机肥的生产可分为原料检测、接菌搅拌、初发酵、发酵中期、发酵后期、初检、配方、粉碎或造粒、定量包装和进库抽检10道工序，一些不能通过发酵来消除的重金属要求把好源头关。

微生物菌种包括嗜热性侧孢霉、糖化菌、固氮菌、解磷菌和解钾菌等，其中嗜热性侧孢霉能分泌大量的纤维素酶把原料迅速降解成有机质。利用高温性微生物将茶粕、禽畜粪便和草炭等快速腐熟再加入内含微量元素的无机肥制成的茶粕有机肥可以螯合重金属[20]。鸡粪、猪粪、菌糠在10月上旬收集后进行堆沤至11月中旬，11月16日施用[21]，生物菌种沤肥发酵时间约需1年[22]。

3 有机肥的作用

有机肥可提高养分有效性和茶园保肥能力，改善土壤理化性质[23]，促进茶树长势旺、发芽早，提早开采时间，有效增加茶芽密度和百芽重，增强茶树抗病虫害能力、耐湿性和耐寒性，提高苗圃的出苗率和成活率[24,25]。生物肥特别是叶面肥的肥效快，干茶外形和口感佳，且更耐冲泡，随肥料施入的有效菌物可改善土壤生态环境，生物菌种沤肥提前春茶营养物候期，延长茶树芽叶持嫩期和采摘期。叶面有机钾肥在短时间内被完全吸收，增强茶树的光合作用，促进根系生长旺盛，不产生任何残留和污染。对树冠喷施一定浓度的生物活性有机肥料，有利于茶树新梢生长发育。施用有机肥后，岭头单丛茶更具外观“赤叶”特征和独有的蜜韵，树势强健，叶色浓绿，抗病能力增强，茶园耕作层土壤较疏松，解决某些元素的拮抗作用等问题，落叶时间推迟，落叶数减少，且在土壤水分充足时效果更佳[26]。

生物有机肥能增加新梢着叶数，比腐熟鸡粪和饼肥更具增产作用。腐熟猪粪和鸡粪增加茶树发芽密度和百芽重的效果超过粉状饼肥和菌糠，有机质含量较低、粗纤维较高的菌糠施用后根际土壤通透性好。沼液改善茶叶农艺性状和提高产量的效果最佳，沼液和化肥用量各半处理的效果介于全量沼液和全量化肥之间。施有机肥的增产作用在高海拔茶园更加显著，一些有机肥作追肥施用比基肥更能加快茶树新梢生长速度[27]。在氮素水平较低时，菜饼的增产、增收效果超过生物有机肥，但其持效性不及生物有机肥和尿素。有机肥可以大幅提高夏茶叶片中β-葡萄糖苷酶的活性并与遮荫存在明显的叠加作用，β-葡萄糖苷酶活性高则芳樟醇、香叶醇等游离香气量相应较高[28]。茶树施用腐殖酸多元复合肥后叶片增厚，微生物有机肥还能改善土壤微生物的群体结构。

4 有机肥的施用技术

一般地，鸡粪、猪粪、菌糠经高温堆沤、晒干后施用，粉状饼肥直接撒施，沼渣从沼气池中捞取晒干后施用，而沼液抽取后浇施，生物有机肥作基肥施后浇水盖土。研究不同施肥深度对茶叶产量的影响，认为有机肥沟施25cm的效果较好[29]。

肥料施用时间、种类和施用量直接影响施肥效果。在气温较高的夏暑季快速分解的有机肥为秋梢生长提供充足养分[30]。10月下旬茶树地上部分停止生长后施基肥，次年3月中旬鳞片初展后施催芽肥，夏、秋茶结束后再各施 1 次，四者比例为 3∶3∶2∶2。茶树专用肥于秋冬季作基肥施入，用量75kg/667m2，生物有机肥120kg/667m2，腐熟鸡粪260kg/667m2[31]。按10kg兔粪与20g特用菌 (有效活菌数≥100亿/g）的比例配合施用效果较佳[32]，推荐微生物有机肥用量为 200kg/667m2[33]，EM有机肥用量 80～120 kg/667m2，活菌有机肥150～250倍液喷施[34]，在茶树新梢萌动初期均匀地喷施于叶面与叶背，并以叶面稍有液滴流动为度，间隔7d重复一次并于采前15d停用[35]，富硒有机肥300～500倍液喷洒的作用显著[36]。

商品微生物有机肥通常施用100～150kg/667m2用作基肥，EM生物有机肥7～9月份施用兼顾秋、春茶，l0～12月份主攻春茶；艾格里——丰农微生物肥稀释300倍喷施，春、夏、秋茶分别在惊蛰前后、剪枝后5月中旬、夏茶结束各喷施两次；澳洲液肥在采茶前10～15d稀释100倍后喷施2次，每次折合原液400～500ml/667m2。对多年偏施氮素化肥或土壤有机质含量比较丰富的茶园仅施生物肥，对过瘦的茶园则施用生物肥配合少量尿素或碳铵，有条件的可增施一些优质饼肥、圈肥。有机菌肥按年产干茶150kg/667m2计算年施用量约在250kg/667m2（分2次施用），连施数年后酌情减少用量，施用时间应比原施化肥提前20d以上[37]。精制有机肥的施用效果随用量的增加呈正相关，但以l00～200kg/667m2的经济效益较好[38]。

茶园配合施用有机肥较单纯施化肥的增产效果要佳[39]，芽梢持嫩性提高，叶色更油绿，品质也有改善；同样，单用有机肥保持较高氮素水平的成本很高，混施一定量的尿素效果更好，可以大幅提高化肥的吸收利用率。

5 讨论与展望

当前，有机肥作为茶叶生产投入品其使用也存在一些问题。部分大中型禽畜养殖场的饲料重金属如铜、锌、铬、铅和镉的含量普遍超出相关标准，砷和汞也有超标现象，且由于生物富集作用禽畜粪便的含量较饲料还高。一些抗生素、抗氧化剂、激素类药物和抗菌剂作为饲料添加剂或兽药进入禽畜体内，部分畜禽粪便中检测出较高的有机氯、新霉素、金霉素和环丙安嗪等残留。长期大量施用畜禽粪肥使土壤中硝酸盐、亚硝胺类物质和速效磷的积累严重，禽畜粪尿成为89种较为严重的“人畜共患传染病”的主要传播途径之一。

有机肥原料资源丰富，但生产企业普遍规模不大、现代化程度不高，建议对有机肥的生产和使用采取适当补贴，以提高企业生产和广大农民用肥的积极性[40]。同时，有机肥在茶树上施用的肥效稳定性、生化成分对土壤肥力的影响、亩施不同数量对全年各批次茶的作用如何、沼液提高茶叶内在品质的原因、经过充分发酵的沼渣仍含有效磷钾，但含量不及鸡粪和猪粪。但是否含有茶树可利用的其它有效成分以及精制有机肥在大生产中的应用技术有待进一步分析研究。

蚯蚓是分布广泛的土居动物，吞食土壤内的有机物质和土表植物残落物，参与有机物的分解、有效养分的矿化和释放，以及土壤稳定性团聚体与孔隙结构的营造和维持等，在茶园施肥的同时投放蚯蚓可起到改良土壤的作用[41]。此外，茶园修剪下来的枝叶有机质含量很高，可直接作肥料深翻入土或用作土壤覆盖物。

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