田润泉,吕闰强
(1.浙江绍兴市越城区富盛镇林特站,浙江 绍兴 312035;2.绍兴市越州茶业有限公司,浙江 绍兴 312035)
配方施肥对茶园土壤养分状况及茶鲜叶产量品质的影响
田润泉1,吕闰强2*
(1.浙江绍兴市越城区富盛镇林特站,浙江 绍兴 312035;2.绍兴市越州茶业有限公司,浙江 绍兴 312035)
对茶园土壤基本理化性状进行调查测定,结合茶树对养分的需求特性,合理配置有机无机肥料,比较了配方施肥与常规施肥对茶园土壤养分状况和茶叶产量与品质的影响。结果表明,与常规施肥相比,配方施肥后,养分总供应量得到减少,但茶园土壤养分供应更趋平衡,茶鲜叶产量增幅为1%~3%,并提高了茶鲜叶中的氨基酸含量,降低了酚氨比,同时获得了更高的产值,产值增幅为3%~6%。通过配方施肥,可减少因施肥不合理而造成的环境污染,提高肥料的利用率,更有利于茶叶的可持续生产,也符合当前茶叶生产中“减肥、减药”的大趋势。
测土配方施肥;茶鲜叶品质;茶叶产量
土壤营养是茶树生长的养分供应源,而施肥是茶叶生产过程中增产提质的主要途径[1-3],当前测土配方施肥技术已引起人们的广泛注意,该技术通过测定茶园土壤养分含量情况,根据茶树的需肥规律、土壤供肥特性以及肥料效应,有针对性地进行以有机肥为基础并配比氮磷钾等养分,提出适宜用量、养分比例的配方施肥技术,从而既起到了增产提质提效的作用,也能节能减排,减少滥施肥料带来的土壤结构恶化,最大程度地减少环境污染[4-7],促进茶产业的健康可持续发展。提高肥料的利用率,减少施肥对环境的影响,控制肥料的滥施已为科学家及作物生产者所关注。基于此背景,茶园测土配方施肥技术得以引用,并已在一些茶园中推广应用,并取得了较好的效果,如湖南省桃源县从2006年开始进行了茶园测土配方施肥的技术探索,先后分析了480多个茶园土壤样品,提出了桃源县茶园配方施肥模式2个,通过近3年的跟踪监测,每亩可增加鲜叶产量200 kg以上,增加效益400元左右,效益与产量的增加效果显著[8]。潘阳和等为了提高肥料利用率,促进太湖茶叶的高产优质,在2010年通过对太湖县的129个茶园土壤样品的养分含量进行分析,结合太湖县茶园的施肥状况,通过应用测土施肥技术,提出了适合太湖县的茶园测土配方施肥技术[9]。
绍兴越州茶业有限公司(绍兴御茶村茶业有限公司)所属基地的茶园大部分土壤属于红黄壤,海拔较低,土质差,养分含量贫缺,是低产、低质茶园的集中区;主要种植中小叶种茶树,该地区年降雨量分布不均匀,暴雨率高,土壤冲刷严重。在一定程度上影响了茶叶的产量和品质。本试验对该茶园土壤基本理化性状进行调查测定,结合茶树对养分的需求特性,合理配置有机无机肥料,研究配方施肥对茶园土壤养分状况及茶鲜叶产量品质的影响,提出了适宜绍兴市越州茶业有限公司茶园的测土配方施肥技术,取得了较好效果。
1.1 试验地概况
绍兴市越州茶业有限公司所属御茶村一带140 hm2茶叶基地1993、1994、1998年、2001~2003年土壤基本理化性状的调查测定结果见表1。茶园土壤偏酸,含氮量中等,有机质含量有待进一步提高,P含量富足,K含量明显不足,微量元素中Mg显不足。种植品种为日本薮北种,树龄为10年。
表1 绍兴越州茶叶有限公司茶叶基地养分等基础含量
注:表中数据为平均值+相对标准偏差,下同。
Note: Values show mean ± RSD, same for following tables.
1.2 施肥对策
根据土壤基本理化性状提出相应施肥对策:少施化肥,防止土壤过度酸化;重施有机肥,提高土壤有机质含量;根据土壤肥力状况的测定结果,结合茶树的营养特性,形成配方复合肥,配方设计[11]如下:N∶P2O5∶K2O=17∶3∶13,尽量补充微量元素肥料,适当补施镁肥,如硫酸钾镁肥等。
1.3 试验方法
1.3.1 试验处理 处理1(CK):普通复合肥N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15;处理2:配方复合肥N∶P2O5∶K2O=17∶3∶13。
1.3.2 试验方案 茶行宽1.8 m,每小区为双行、10 m长茶行,实际面积为36 m2,施肥沟3条,4次重复。2个处理每年的施肥量均为上述复合肥450 kg·hm-2,施肥分春秋2次进行,秋季基肥(每年约在10月25日左右施)施用量占全年的60%,春茶前施肥量占全年的40%(每年约在2月10日左右施)。施肥时间2011年10月至2014年2月。施肥方式为在树冠滴水檐正下方外侧开深约15cm的施肥沟,肥料均匀放入后覆土。
1.3.3 产量、产值计算及样品采集 试验各小区于2014年开始进行计产,全年进行春茶(4月25日)、夏茶(6月3日)、秋茶(9月21日)3次机采,采用双人采摘机械采摘,采摘标准为1芽3、4叶,采摘鲜叶用微波杀青后直接烘干,并用高速粉碎机粉碎成100目茶叶样品后,用于品质成分及元素含量的分析。茶叶产值根据鲜叶的价格与产量计算。
土壤样品则在试验开始前采集了基础样品(0~40 cm),各试验小区经过3年的不同肥料配方处理后,于2014年9月21日采集了各个试验区的土壤样品,样品采集采用了S形五点混合,每个点位均采集0~40 cm的土壤样品,形成一个土壤样品。样品采回实验室后通过风干的方法干燥,并用专用工具将土壤样品磨碎后过1 mm筛,用于测定各种理化指标的分析。
1.3.4 分析方法 咖啡碱含量测定参照GB/T 8312-2013;茶多酚含量测定参照GB/T 8313-2008;游离氨基酸总量测定参照GB/T 8314-2013;茶园土壤磷、钾及微量元素等养分元素的有效态含量采用M3浸提ICP检测方法分析[12];茶园土壤全氮采用碳氮分析仪检测;土壤有机质含量采用TOC法分析;茶园土壤pH值采用电极法测定(水土比5∶1)。
2.1 配方施肥对茶叶产量和产值的影响
表2结果表明,与常规施肥处理1相比,配方施肥处理2均表现出了茶叶产量与产值增加的趋势,但其增幅未达到显著性差异水平,其中春茶产量每667 m2增加了4.5 kg,增长率达1.31%,产值则每667 m2增加了284.5元,增长率为5.74%;夏茶产量每667 m2增加了10.5 kg,增长率达3.27%,产值每667 m2增加了95元,增长率达3.4%。虽然施用配方复合肥的小区与传统复合肥小区相比,其产量与产值的增幅并没有达到显著水平,但比较配方施肥与传统施肥的养分总量,可以发现肥料供应量相同的前提下,配方施肥在养分总量上从45下降至了33,配方施肥降低了磷、钾元素的供应,并根据全年采摘的特性适度地提高了氮素的供应,在养分供应上更符合茶树生理特性[13],可减少因施肥不合理而造成的环境污染,提高肥料的利用率,并可减少由于茶园土壤中磷含量过多而造成的开花结果副作用。
2.2 配方施肥对茶叶生化成分的影响
表3结果表明,配方施肥与常规施肥相比,对茶叶中的咖啡碱含量没有产生显著影响。对茶叶中的氨基酸含量而言,配方施肥对春茶中的氨基酸含量表现出了增加的趋势,但未达到显著水平,但对夏茶中的氨基酸含量增加作用则达到了显著性差异水平;对茶叶中的茶多酚含量而言,配方施肥降低了春茶中茶多酚的含量,降低了酚氨比,其降幅均达到了显著水平,但对夏茶中的茶多酚含量影响不显著,夏茶中的酚氨比也表现出了下降趋势,但未达到显著性差异水平。由于茶树的多年生习性及收获对象为营养体,因此茶树既具有一般作物的共性,即茶树的营养要求根据茶园土壤类型及肥力水平的差异而呈现多样性,同时茶树的营养需求还具有连续性、全价性及选择侧重性的特点,因此平衡施肥对茶叶的生产十分重要[14]。本试验的配方施肥根据茶园土壤中磷、钾富足,氮却略显不足的营养供应特点,在配方时相应地调整了氮、磷、钾3大主要养分的配比,从而使茶园土壤在养分供应上更平衡。从品质成分的变化上看,通过3年的配方施肥,对茶树新梢的品质改善已有所体现。已有的研究结果也表明,长期平衡施肥能显著改善茶叶品质[13-15]。
表2 配方施肥对茶叶产量与产值的影响
表3 配方施肥对茶叶生化品质的影响
2.3 配方施肥对茶园土壤改良的影响
根据测土结果进行的配方施肥对茶园养分性状有了明显的改善(表4,表5),主要表现为有机质含量及氮总量有所提高,土壤pH值有显著提高;有效态磷含量由较高的状态下降至正常含量,而有效磷含量过高会促进茶树的生殖生长,而导致茶树过多的开花结果,不利于营养生长;速效钾含量由原来的缺失临界值增加到了富足的状态。有效态钙、镁含量也有显著地增加,已有的研究结果表明,这些元素的增加,可改善茶叶的品质[15]。其他微量元素含量并没有显著变化。这也进一步证明了根据茶园土壤的养分状况进行配方施肥更符合茶树生理特性,可适度减少茶园养分的供应总量,从而减少因施肥不合理而造成的环境污染,提高肥料的利用率。
表4 配方施肥后茶园土壤的酸度等理化及氮磷钾主要养分指标变化
表5 配方施肥后茶园土壤的钙镁及微量元素含量变化
经过3年的配方复合肥及传统复合肥施用效果小区对比试验,发现施用配方复合肥能使茶园土壤中的养分供应更趋平衡,从而改善了茶鲜叶的品质,提高了茶树产量和产值;施用配方肥减少了茶园的养分供应总量,从而减少因施肥不合理而造成的环境污染,提高肥料的利用率。因此,施用配方肥相比较传统复合肥,更有利于茶叶的可持续生产,也符合当前茶叶生产中“减肥、减药”的大趋势。
[1]Kamau D M, Spiertz J H, Oenema O. Carbon and nutrient stocks of tea plantations differing in age, genotype and plant population density[J]. Plant soil, 2008,307(1-2):29-39.
[2]Kamau D M, Spiertz J H, Oenema O, et al. Productivity and nitrogen use of tea plantations in relation to age and genotype[J]. Field Crops Research, 2008,108(1):60-70.
[3]杨贤强,沈毓渭,谢学民,等.茶树的碳氮代谢与施肥[J]. 中国农业科学,1992,25(1):37-43.
[4]章明清,李娟,尤志明,等.投产铁观音茶园氮磷钾施肥指标研究[J]. 茶叶学报,2015,56(3):151-158.
[5]王红娟,龚自明.茶园测土配方施肥土壤取样技术[J].茶叶科学技术,2008,(3):46-48.
[6]潘阳和.太湖县茶园测土配方施肥技术应用探讨[J].安徽农学通报,2011,17(12):241-242.
[7]王校常.当前茶园肥培管理中的几个问题探讨[J].贵州科学,2008,26(2):44-47.
[8] 陈岱卉,程泽新.茶园测土配方施肥[J].湖南农业,2014,(6):26.
[9] 潘阳和.太湖县茶园测土配方施肥技术应用探讨[J].安徽农学通报,2011,17(12):241-242.
[10]陈苏平,夏娇娇.茶园测土配方施肥技术的推广应用[J].新农村,2012,(6):18-19.
[11]杨亚军.中国茶树栽培学[M].上海:上海科学技术出版社,2005.
[12]马立锋,杨亦扬,石元值,等. Mehlich 3浸提剂在茶园土壤养分分析中的应用[J].土壤通报,2007,38(4):745-748
[13]吴洵,姚国坤,王晓萍.低丘红壤茶园氮、磷、钾平衡施肥的探讨[J].蚕桑茶叶通讯,1989,(4):1-9,13.
[14]张亚莲,罗淑华,曾跃辉,等.茶园平衡施肥技术的研究与应用[J].福建茶叶,2003,(4):15-16.
[15]韩文炎,许允文.低丘红壤茶园土壤养分限制因子及平衡施肥研究[J].浙江农业学报,1995,7(5):387-391.
Effect of Formulated Fertilization on Nutrient in Soil, Quality and Yield of Tea Shoots
TIAN Run-quan1,LV Run-qiang2*
(1.Forestry specialty station of Fusheng town in Shaoxing distraction of Zhejiang, Shaoxing, Zhejiang 312035, China; 2.Yuezhou tea co. Ltd, Shaoxing, Zhejiang 312035, China)
s: The basic physical and chemical properties of the soil in local tea plantations were determined. Formulated and conventional fertilizations were applied for comparison on their effects on yield and quality of the teas grown with the applications. The results showed that the appropriately formulated fertilization (1) improved the balance on nutrients in soil reducing the demand of fertilizer; (2) increased the yield of tea shoots 1%~3% as well as the amino acid content in the tea; (3) reduced the polyphenol/amino acid ratio of the tea; and, (4) raised the production revenue by 3%~6%. Furthermore, it could also potentially mitigate the environmental pollution by advoiding over-fertilization and excessive runoff, as well as contribute to the sustainable agriculture through maximizing fertilization efficiency.
formulated fertilization; tea quality; tea shoot yields
2016-06-11 初稿;2016-07-21 修改稿
浙江省重点科技创新团队——茶产业创新团队一般项目(2011R50024-04)。
田润泉(1958-),男,农艺师,主要从事农业技术推广。
*通讯作者:吕闰强(1977-),男,农艺师,研究方向为茶园土肥。E-mail: lvyuner1977@163.com
S147.2;S571.1
A
2096-0220(2016)03-0149-04