江西茶园有机肥化肥配施对茶叶产量品质和土壤肥力的影响

张 昆，孙永明，万雅静，李小飞，武 琳，林育炯，王永刚，叶 川*

(1.江西省红壤研究所，江西 南昌 331717；2.江西省蚕桑茶叶研究所，江西 南昌 330203；3.江西省婺源县茶业局，江西 婺源 333200)

江西茶园有机肥化肥配施对茶叶产量品质和土壤肥力的影响

张 昆1，孙永明1，万雅静2，李小飞1，武 琳1，林育炯1，王永刚3，叶 川1*

(1.江西省红壤研究所，江西 南昌 331717；2.江西省蚕桑茶叶研究所，江西 南昌 330203；3.江西省婺源县茶业局，江西 婺源 333200)

试验研究了100%、70%、50%、30%和0%有机肥配施化肥处理对江西茶园春季茶叶产量品质和土壤肥力的影响。结果表明：不施有机肥处理(CK)在第一批春茶采摘时产量最高，100%有机肥处理的产量最低，且差异显著；第二批春茶采摘时以70%有机肥处理的产量最高，达161.7 kg/hm2；两批样品的芽头密度均以50%有机肥处理的最大，百芽重则均以70%有机肥处理的最重。水浸出物、茶多酚和氨基酸含量随着有机肥配施比例的提高而呈现先升高后降低的趋势，均在70%有机肥处理时达到最大值，分别比CK提高7.83%、11.98和18.69%，达显著差异水平；随着有机肥配施比例的提高，土壤pH值、有机质和碱解氮均有提高，以100%有机肥处理的最高，但同50%～70%有机肥处理差异不显著。微生物量碳和微生物量氮随着有机肥配施比例的提高呈先提高后降低的趋势，微生物量碳以70%有机肥处理的最高，达89.85 μg/g；微生物量氮则以30%有机肥处理的最高，达49.3 μg/g。综合不同有机肥配施比例对茶叶产量品质和土壤养分的影响，初步认为配施70%有机肥是江西绿色茶园建设和生产上最佳的有机肥化肥配施比例。

江西；茶园；有机肥化肥配施；产量；品质；土壤肥力

茶叶是江西重要的经济作物之一，特别是在传统茶叶产区经济和社会发展中占有重要地位[1]。江西茶叶以绿茶为主，多在丘陵山地上种植，以典型红壤为主，具有土壤结构差、酸化严重、养分贫瘠的特点[2]。特别是由于长期施用化肥，不施或少施有机肥，导致茶园酸化严重，进而引起土壤肥力退化、茶叶产量和质量下降等一系列问题[3]。诸多研究表明，施用有机肥可有效改良土壤结构、提高土壤肥力，进而提升茶叶的产量和质量[4-5]。但是长期单施或过量施用有机肥，也会对土壤环境产生不利影响[6]。另外，有机肥肥效较长且慢，养分含量低，难以满足茶叶全生育期不同阶段对养分的需求[7]。研究表明，有机肥和无机肥配合施用可明显提升土壤微生物生物量碳和有效态养分，进而提升土壤肥力和茶叶产量品质，实现茶园的可持续发展[8]。

目前，国内关于有机肥和化肥配合施用的研究很多，但是关于具体配施比例的研究相对较少，且具体的有机肥和化肥配合施用比例需要根据当地土壤类型和基础肥力来确定。笔者以江西茶园典型红壤茶园开展有机肥和化肥配合施用的研究，评价其对茶叶产量品质和土壤肥力的影响，以期获得改善茶园土壤的最佳有机肥施用比例，为有机肥的精细高效化投入提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验设置在江西省蚕桑茶叶研究所(江西南昌)生态观光茶园内，地理坐标为东经116° 0′13″，北纬28° 22′19″，年平均气温18.5 ℃，年降雨量1765.4 mm。茶树品种为群体种，树龄28年。土壤类型为典型的第四纪红粘土发育的红壤，基础肥力状况详见表1。

表1 茶园基础肥力状况

1.2 试验设计

试验设置5个处理，分别为处理1(CK)：100%化肥；处理2：30%有机肥+70%化肥；处理3：50%有机肥+50%化肥；处理4：70%有机肥+30%化肥；处理5：100%有机肥。每个处理设3次重复，随机区组排列，小区面积30 m2(10 m×3 m)。

供试肥料为：尿素(含N 46%)、过磷酸钙(含P2O512%)、硫酸钾(含K2O 50%)、商品有机肥(总养分N+P2O5+K2O≥20%,N∶P2O5∶K2O为12∶4∶4，有机质≥45%)。肥料总量水平保持一致，施肥量(施N 225 kg/hm2，施P2O575 kg/hm2，施K2O 75 kg/hm2)。肥料施用方法：全部肥料于冬季(11月28日)作基肥一次性开沟施入，茶园其他管理措施一致。各小区肥料施用量见表2。

表2 各处理小区的施肥量 kg

1.3 测定指标与方法

1.3.1 茶树生长性状 2016年春茶期间调查各处理的发芽密度，每个小区随机套取0.09 m2(0.3 m×0.3 m)，观察并记录芽头的个数，最后取平均值。芽头长度：各处理区随机取25个1叶1芽，并测量其长度；百芽重：各处理区内随机取样100个1叶1芽新梢，称重，称量3次以上的平均值，即为该处理的百芽重。产量：各小区每次采摘后全部的芽头重量。

1.3.2 茶叶生化成分 以1芽1叶样制作烘青样，并进行生化成分检测。水浸出物总量测定参照GB 8305─1987测定方法，茶多酚测定参照GB 8313─1987酒石酸铁比色法，氨基酸总量测定参照GB 8314─1987茚三酮比色法，咖啡碱测定使用高效液相色谱法。

1.3.3 土壤养分测定 分别于试验前(2015年11月28日)和试验后(2016年5月26日)按“S”形采集5个0～20 cm土层土样，均匀混合，按四分法保留500 g为测定土壤样品。按照鲍士旦主编的《土壤农化分析(第三版)》中的方法进行土样养分测定。

1.3.4 土壤微生物量碳氮测定 于试验后(2016年5月26日)按“S”形采集5个0～20 cm土层土样，均匀混合过2 mm筛，并放置冰箱保存待测。采用氯仿熏蒸K2SO4提取-TOC/N测定。

1.4 数据处理方法

采用Excel 2003进行数据的统计，DPS 7.0数据处理系统进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同有机肥配施比例对茶叶生长和产量的影响

从表3可知，不同有机肥配施比例对不同时期的春茶产量有不同的影响。施用有机肥处理会造成第一批次茶叶产量下降，下降幅度为2.00%～14.87%。其中，以施用100%有机肥处理的产量下降幅度最大。4月1日第二批茶叶产量则以70%有机肥处理的最高和不施有机肥的最低，分别为161.7和144.4 kg/hm2，差异显著。与不施有机肥相比，相同有机肥配施处理间的产量增幅都有所提高，其中100%有机肥处理的提高比例最大，达到68.11%。2次产量之和以配施70%有机肥最高，达到267.8 kg/hm2，比其他处理增产4.56%～8.51%。

3月16日取样测定，配施有机肥比纯施化肥的芽头密度和百芽重高，但是各处理间差异不显著。4月1日取样测定，以50%有机肥处理的芽头密度最大，70%有机肥处理的百芽重最重，分别为101.0个/0.09 m2和12.7 g，与其他处理间差异显著。

表3 不同有机肥配施比例对茶叶生长和产量的影响

注：同列数据后不同小写字母分别表示差异显著(P<0.5)。下同。

2.2 不同有机肥配施比例对茶叶品质的影响

茶叶品质是从外形、色泽、香气、滋味4个方面评定，其中香气和滋味是茶叶品质构成的核心因子。研究表明：水浸出物、茶多酚、氨基酸总量和咖啡碱等对茶叶品质起决定作用。

从表4可知，不同有机肥配施比例对茶叶各项品质指标有较明显的影响，但是不同的品质指标呈现出不一样的变化规律。水浸出物、茶多酚和氨基酸含量随着有机肥配施比例的提高而呈现先升高后降低的趋势，均在70%有机肥处理时达到最大值，分别比不施有机肥处理提高7.83%、11.98和18.69%，差异达到显著水平。方差分析显示，茶多酚含量在30%有机肥处理时与不施有机肥差异显著，而水浸出物和氨基酸含量在配施50%有机肥时与不施有机肥的差异才达显著水平。不同的处理间咖啡碱含量的变化则不同，没有呈现规律性，且处理间差异不显著。

表4 不同有机肥配施比例对茶叶品质的影响 %

2.3 不同有机肥配施比例对茶园土壤养分的影响

从表5可知，相比不施有机肥处理，配施有机肥能够提高土壤pH值，调节土壤酸度，但是处理间差异不显著。随着配施有机肥比例的提高，土壤有机质的含量也随着提高，以100%有机肥处理的土壤有机质含量最高，显著高于不施有机肥处理，而其他有机肥配施处理与不施有机肥处理差异不显著。碱解性氮含量也是随着有机肥配施比例的提高而提高，以100%有机肥的含量最高，达188.6 mg/kg，与其他处理间显著差异，而其他配施比例有机肥则同不施有机肥处理差异不显著；有机肥配施化肥对土壤有效磷、速效钾、全氮、全磷和全钾含量的影响较小。

表5 不同有机肥配施比例对茶园土壤养分的影响

2.4 不同有机肥配施比例对茶园土壤微生物量碳、氮的影响

土壤微生物量碳、氮是土壤有机碳、氮中较活跃的组分之一，与土壤养分转化和供应及温室气体的排放有密切关系，常用来评价施肥、耕作等措施对土壤性质的影响[9-10]。

从表6可知，不同有机肥配施比例对微生物量碳和微生物量氮有着不同的影响。随着有机肥配施比例的提高，微生物量碳含量呈现先增加后降低的趋势，以70%有机肥处理的最高，达到89.85 μg/g，显著高于不施有机肥和100%有机肥处理；微生物量氮含量以30%有机肥处理的最高，达到49.3 μg/g，且随着配施比例的提高而降低，达显著差异水平。微生物量碳、氮均以不施有机肥处理的最低，表明不施有机肥处理中土壤微生物量较低，表明单施化肥造成土壤微生物含量减少，可能会影响土壤养分的释放。

表6 不同有机肥配施比例对土壤微生物量碳、氮的影响

3 结论与讨论

土壤是作物赖以生存的基础，土壤肥力的改变直接影响茶树对养分的吸收，进而影响作物的产量和品质[11-15]。大量研究表明，施用有机肥可以明显改善茶园土壤的养分性状，且随着有机肥施用量和施用比例的提高，土壤的有机质含量、碱解氮、有效磷和速效钾含量、土壤碳氮比越高[16]，有机肥化肥配施还可以提高土壤微生物活性及脲酶、过氧化氢酶等酶活性[17-20]。本研究也得出相似结论。但本研究还发现，随着有机肥施用比例的提高，土壤微生物量碳和微生物量氮呈先增加后降低的趋势，且有机肥比例70%和30%时土壤微生物量碳和土壤微生物量氮各达到最大值，可能是随着有机肥配施比例的提高，增加了有机碳的碳源，土壤碳氮比增加，微生物活性提高，但当有机肥施用比例达到30%～70%时，微生物氮源不足，造成土壤微生物量碳含量下降和土壤微生物量氮含量下降。许多研究表明：有机肥和化肥配合施用比单施化肥或单施有机肥在产量和品质上均有优势，同时有机肥化肥配施也能起到改土培肥的作用，还具有适度降低单施有机肥带来的产量下降和施肥成本带来的不利影响，是适合江西省茶园发展的施肥模式[21-22]。

但对于茶园具体的有机肥配施比例，许多研究却得出不同的结论，吴志丹等[21]认为配施25%有机肥有利于茶叶产量的提高，且茶叶综合评分最高。李昱等[23]认为：50%有机复混肥配合50%硫酸钾复合肥可以最大程度地提高茶叶产量和品质。李萍萍等[16]则认为，施肥处理以配施70%有机肥配施30%化肥对茶叶百芽重、新稍长和芽密度均高于其他施用有机肥配施处理。朱旭君等[24]认为75%有机肥配施化肥可提高茶叶百芽重和芽叶密度，且茶多酚和氨基酸含量高于其他处理。这可能与其试验的有机肥类型、施肥方式、施肥水平和茶树品种等因素有关。本研究发现，施用有机肥造成第一次茶叶产量下降，对第二批茶叶才有增产作用，可见，施用有机肥养分释放慢，影响了第一批春茶的生长，造成第一批春茶产量下降；化肥肥效不持久，而配施有机肥既能有利于发挥有机肥养分齐全，肥效持久的优势，又能发挥化肥肥效快，养分集中的优点，进而达到提高茶叶产量的目的。从二批茶叶产量计算，施用70%有机肥配施30%化肥产量可获得最高的增产效果，同时还可以提高茶叶水浸出物、氨基酸和茶多酚含量，提高茶叶的品质。综上所述，综合农资投入及人工成本增加，茶叶产量品质及价格，土壤结构、肥力及可持续发展和茶园地点、品种及树龄等诸多因素考虑，江西绿色茶园建设和生产中可采用有机肥化肥配合施用，其最佳有机肥配施比例为70%。

但是由于试验年限短，得出的结论具有一定的局限性，今后需进行长期、系统和全面的研究，比如研究不同配施比例对不同茶树品种和不同生长年限茶园的影响，对茶园土壤生态的影响也需要进行长期的深入研究，不仅包括化学肥力，还有物理肥力和生物肥力。

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(责任编辑：曾小军)

Effects of Combined Application of Organic Manure and Chemical Fertilizer on Tea Yield and Quality, and Soil Fertility in Jiangxi Province

ZHANG Kun1, SUN Yong-ming1, WAN Ya-jing2, LI Xiao-fei1, WU Lin1, LIN Yu-jiong1, WANG Yong-gang3, YE Chuan1*

(1. Red Soil Institute of Jiangxi Province, Nanchang 331717, China; 2. Jiangxi Sericulture and Tea Research Institute, Nanchang 330203, China; 3. Tea Bureau of Wuyuan County in Jiangxi Province, Wuyuan 333200, China)

The author studied the effects of the application of chemical fertilizer combined with 100%, 70%, 50%, 30% or 0% organic manure on the yield and quality of spring tea, as well as the soil fertility in tea garden in Jiangxi province. The results showed that the yield of the first batch of spring tea was the highest in the control (0% organic manure, CK), but it was the lowest in the treatment of 100% organic manure, and the difference was significant. The yield of the second batch of spring tea was the highest in the treatment of 70% organic manure, and it reached 161.7 kg/hm2. In these two batches of samples, the bud density was the highest in the treatment of 50% organic manure, while the 100-bud weight was the heaviest in the treatment of 70% organic manure. The contents of water extract, tea polyphenols and amino acids in tea leaf increased first and then decreased with the increase in the proportion of organic manure application, all reached the maximum in 70% organic manure treatment, and they were 7.83%, 11.98% and 18.69% higher than those in CK respectively, which were significantly different. When the proportion of organic manure application increased, the soil pH-value, organic matter content and alkali-hydrolyzed nitrogen content were increased, and they were the highest in 100% organic manure treatment, but they were not significantly different from those in 50%～70% organic manure treatments. The microbial biomass carbon and microbial biomass nitrogen increased first and then decreased with the increase in the proportion of organic manure application; the microbial biomass carbon was the highest (89.85 μg/g) in 70% organic manure treatment; the microbial biomass nitrogen was the highest (49.3 μg/g) in 30% organic manure treatment. Comprehensively considering the effects of the combined application of organic manure and chemical fertilizer on tea yield and quality, and soil fertility, we thought that the combined application of 70% organic manure and 30% chemical fertilizer was the best for the tea production and green tea garden construction in Jiangxi province.

Jiangxi; Tea garden; Combined application of organic manure and chemical fertilizer; Yield; Quality; Soil fertility

2016-12-29

江西省现代农业产业技术体系专项资金(JXARS-02)；江西丘陵茶园土壤培肥改良技术集成与示范(20161BBI90007)。

张昆(1984─)，男，河南商丘人，硕士研究生，助理研究员，主要从事栽培耕作与资源环境研究。*通讯作者：叶川。

S571.1

A

1001-8581(2017)05-0057-05