江新凤 杨普香 石旭平 李文金 赵华 兰峰 李洪波 王新民
(1.江西省蚕桑茶叶研究所 330202;2.江西省农业信息中心)
优质、高效、生态的茶园建设中,绿肥的种植与发展是不可或缺的一环,适宜的绿肥种植或套种能有效地改善茶园土壤、保持水土、提高茶叶产量,增加茶园生物多样性。[1~3]。
新垦山地茶园土壤贫瘠,存在水土流失等一系列生态问题,长期以来,茶园管理粗放,茶园施肥不平衡,好施化肥,少施甚至不施有机肥的情况较为普遍,从而导致茶园土壤不断酸化、有机质含量低且呈下降趋势、土壤板结、地力衰退,茶叶产量和品质难以进一步提高,茶叶生产的可持续发展受到严重挑战。因此,对幼龄茶园的管理需改善茶园的土壤环境,立园时需进行综合治理,改善茶园的生态环境,开辟茶园有机肥源,提高茶园土壤肥力。笔者利用茶树和绿肥的套种效应,使用了三种绿肥套种于幼龄茶园中,通过观测茶树生长情况,茶叶生化成分的变化;调查茶园中杂草、虫害发生情况等,系统地研究了绿肥与茶树套种的微生态效应及经济效益,为建立“低碳环保、优质高效”的复合生态茶园模式提供理论依据和试验数据支持。
试验地点选择在江西省蚕桑茶叶研究所生态观光茶园的新垦幼龄茶园,茶树品种为名山白毫131,树龄2年,茶园海拔54m,土壤类型为红壤。
绿肥种类为:一年生黑麦草、红三叶、白三叶。播种时间:2014年4月中旬。
试验包含了1 个茶树品种,3 个绿肥品种,选用未种植绿肥的相同品种区域作为对照,共4 个处理,处理一为白三叶草,处理二为红三叶草,处理三为黑麦草,处理四为空白对照;3 次重复,随机区组设计,每个小区200m2,开沟种植,在茶树行间种植三行绿肥,与茶树间距为30cm。田间管理:苗期清除杂草和适时割青,幼苗及时浇水,提高成活率。
1.4.1 茶树生长指标
待绿肥生长至3 ~5cm 时(绿肥茎叶铺满茶树行间),在茶树蓬面用单位平方尺随机固定,调查固定点内茶树发芽密度,同时摘取1 芽2 叶,测定其长度、百芽重,用直尺测定茶树的树高和树幅,同时测定茶水浸提物、氨基酸、咖啡碱、多酚类含量。
1.4.2 生态气候指标
通过农业环境监测仪DJL -18(浙江托普仪器有限公司)于绿肥生长旺季每日16:30 测定温度、相对湿度和地温。
1.4.3 茶园杂草观察
于绿肥生长季节,在试验处理区行间固定面积,数出固定面积内杂草颗数。
1.4.4 动物群落结构观测
假眼小绿叶蝉(Empoasca vitis)和茶蓟马(Scirtothrips dorsalis Hood)是江西省茶园中比较普遍的茶树害虫,捕食性天敌蜘蛛(未定名,以下简称蜘蛛)则是茶园中害虫的天敌[4]。在绿肥生长旺盛期调查假眼小绿叶蝉、茶蓟马、蜘蛛数量以及一芽二叶受害情况。具体方法如下:采用平行跳跃法,用单位平方尺随机固定茶蓬,抽取3 个样方,用力拍打茶枝,以托盘(33cm ×33cm)承接,统计个体数。数出固定面积内小绿叶蝉、茶蓟马、蜘蛛数量以及一芽二叶受害数。每周调查3 次,每次于上午8 时进行。
1.4.5 数据处理
试验所有数据均用SPSS20.0 进行平均数和标准差计算,并且利用该统计软件进行比较分析。
在经济效益分析中,种植一季绿肥的纯收入=绿肥产值-人工费-地租-除草费用。其中,人工费为每公顷60 个劳动力,每个劳动力以40 元计算,人工费每公顷为2 400 元。绿肥产值分别按照当地行情(3 元/kg)来估算。名山白毫131 茶叶产出的干茶价格为400 元/kg,地租以4 950 元/hm2计。锄草费用和成本按照2013年实际花费计算。茶、绿肥套种系统产生的总经济效益的增加值(%)=(茶、绿肥系统中茶树和绿肥的总纯收入-对照茶树的纯收入)/对照茶树的纯收入×100。
由表1 和表2 可以看出,种植绿肥不仅能提高茶园茶叶的产量,控制茶园杂草的发生,而且可以减低除草的成本,明显提高茶园管理者的茶园产值。种植黑麦草绿肥的处理区相比三叶草更能减低成本,提高茶叶产量,增值部分,种植黑麦草理论上能增值96.7%,说明茶园种植绿肥能有效地提高茶园的经济效益。
表1 绿肥套种杂草及锄草情况
表2 绿肥套种茶园系统茶叶、绿肥产量及经济效益情况
从表3 和表4 可以看出,绿肥套种的茶树长势较空白区要好些,但三个实验处理与空白区没有显著性差异,仅从数据上来看,处理三(黑麦草处理区)茶树生长势要较其他处理好(含空白对照区)。表4 的不同处理区的茶叶内含成分没有明显变化,可能与绿肥种植时间有关系,总体上各处理内含成分较空白高。其中处理二氨基酸含量3.51%比空白要高出0.3 个百分点。
表3 绿肥套种茶园茶树生长情况
表4 不同处理生化成分表
从表5 可以看出,种植绿肥总体上减少茶园虫害的数量,增加蜘蛛的数量。其中处理三的小绿叶蝉数量减少了48.5%,处理二减少了4.8%,处理一反而增加了23.1%;蓟马方面,处理一、处理二、处理三分别减少了15.6%、13.4%、10.6%;天敌蜘蛛方面,处理一、处理二、处理三分别增加了19.7%、25.4%、11.5%。
表5 套种绿肥茶园中茶树的害虫与天敌变化
表6 套种绿肥茶园中微生态气候表
从表6 可以看出,在夏季高温期,套种经济绿肥茶园的地表温度低于裸露对照区,地表温度变幅也小。6月份裸露对照区16:30 的地表温度变幅为35.9℃;而套种绿肥区的地表温度变幅为30. 3 ~33. 8 ℃;裸露区比套种区的地表温度变幅高5.03℃。在同一时间,裸露区比套种区的地表温度要高3.5 ~7.5℃;相对湿度方面,套种绿肥相对湿度比裸露地面要高出5.3%。可见,茶园套种绿肥,在炎热的夏季,能有效地降低茶园地表温度,减小地表温度变幅,增加茶园行间的相对湿度。此外,由于绿肥的覆盖作用,在冬季和夜晚能起到一定的保温效果,缩小茶园地表温度的年温差,增强茶树的抗逆性。
幼龄茶园建园成功与否与幼龄茶园的管理息息相关,幼龄茶园管理涉及到茶园水、肥问题,如何合理保持幼龄茶园茶树的水、肥条件,是茶园管理的关键问题。幼龄茶园套种绿肥,夏季高温季节,能有效地降低茶园的地表温度,阻止茶园土壤温度迅速上升,使土层温度处于相对较低水平,减少土层中高温出现的次数,能增加茶园土壤的覆盖率,减少茶园土壤水分的蒸发,增加茶园表层的土壤含水量,促使茶园茶树根系的生长发育。秋冬季节,使用绿肥覆盖茶树根际,能有效地保持茶园土壤的温度,提高茶树抗寒能力。
绿肥的种植不仅可以保土肥园,提高茶园土壤肥力,同时能促进茶树生长发育,提高茶树品质和产量,提高茶树种植的经济效益和生态效益。
[1]刘义平.新垦幼龄茶园套种经济绿肥的生态效应研究与应用[J].江西农业学报,2011,23(8):17 ~18.
[2]张优,吴洵. 有机茶园绿肥品种比较试验[J]. 现代农业科技,2007(2):7 ~8,10.
[3]王建红,曹凯,傅尚文,等. 几种茶园绿肥的产量及对土壤水分、温度的影响[J].浙江农业科学,2009(1):100 ~102.
[4]陈亦根,熊锦君,黄明度,等. 茶园节肢动物类群多样性和稳定性研究[J].应用生态学报,2004,15(5):875 ~878.