滇南茶园适产养分临界值施肥体系研究

陈检锋，刘 俊，何正海，陈 华，尹 梅，王志远，王 伟，付利波

（1云南省农业科学院农业环境资源研究所，昆明650205；2云龙县农业农村局，云南云龙672708；3富宁县农业机械化技术推广站，云南文山663400）

0 引言

茶叶是云南省重要的经济作物，茶园采摘面积和产量位居全国第一[1]，茶叶是农民脱贫增收的重要产业。施肥是茶树栽培中重要的环节之一，科学施肥不仅能有效提高肥料的利用率，还能增进茶叶的品质和产量[2-5]。目前，在常规茶园的栽培管理中，茶园施肥量不断增大和不合理施肥（如：偏施化肥、偏施单体氮肥、施肥方法不当等）造成土壤养分状态发生了很大变化[6-8]，成为制约茶叶产量和质量的重要因素，也降低肥料养分利用率[9-12]。作物施肥量确定有养分平衡法、肥料效应函数法、地力差减法、养分丰缺指标法和氮磷钾比例法等多种方法进行施肥推荐，各种方法各有优缺点[13-14]。适产养分临界值施肥体系是结合土壤校正系数和肥料效应函数，综合考虑土壤养分有效供应和当季最佳经济施肥量，达到精准施肥的目的。本研究为克服滇南茶园施肥中存在的不合理施肥现象，通过田间施肥试验，拟建立一套基于滇南茶园土壤养分基础上的适产养分临界值施肥体系，为滇南茶树的精准施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

试验于2017年12月—2019年11月在景洪市大渡岗乡云宝茶厂(23°40′59.5″N，101°13′50.1″E)、勐海县勐海镇大益庄园(21°59′47″N，100°25′55″E)、思茅区南屏镇整碗村进行(22°44′32.48″N、100°52′32.63″E)，试验地土壤类型、海拔及土壤基础肥力见表1。

表1 试验地土壤类型、海拔及土壤基础肥力情况

1.2 试验材料

供试茶树品种为云南大叶群体种，茶园定植时间32年。试验用肥为茶叶专用复合肥(22-8-10)、尿素(N 30%)、钙镁磷肥(P2O516%)、硫酸钾(K2O 50%)。

1.3 试验设计

每个试验点各设10个处理(N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2、 N3P2K2、 N2P0K2、 N2P1K2、 N2P3K2、N2P2K0、N2P2K1、N2P2K3)，3次重复，小区随机区组排列，每个小区40 m2。试验处理N0、P0、K0为不施氮、磷、钾肥处理，N2、P2、K2为当地推荐施肥量，各试验点肥量见表2。试验以茶叶专用复合肥为主，不足的用其他单质肥料补足。肥料总量的40%做底肥，于12月份在茶行内侧开沟施入；肥料总量的30%做夏茶肥，于5月份在茶行内侧开沟施入；肥料总量的30%做秋茶肥，于8月份在茶行内侧开沟施入。茶叶按小区进行计产，每次均按一芽两叶标准进行采摘并记录鲜叶产量，并取各处理鲜叶各300 g杀青烘干做样品分析。

表2 各试验点施肥量 kg/hm2

1.4 样品分析及数据处理方法

各试验点试验前采集基础土样1个，带回室内风干后分析，分析指标主要为全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、pH和有机质。其中有机质分析采用铬酸钾容量法，pH采用玻璃电位法，全氮用凯氏蒸馏法，全磷用氢氧化钠熔融-钼锑抗比色法，全钾用碱熔-火焰光度法，土壤碱解氮用碱解扩散法，有效磷用0.5 mol/L NaHCO3浸提-钼锑抗比色法，速效钾用乙酸铵溶液浸提-火焰光度计法测定[15-16]。茶叶样品全氮、全磷、全钾测定按国标法分析。

将土壤有效养分测定值乘一个校验系数，以表达土壤供肥量。该系数称为土壤有效养分校正系数[13-14]，土壤养分校正系数按式(1)计算。

数据统计分析应用SPSS分析软件。

2 结果与分析

2.1 当季施肥量对茶叶鲜叶产量、净产值的影响

不同试验点茶叶鲜叶产量和净产值为2018年和2019年的平均产量和平均净产值（表3），云宝试验点N2P2K2处理产量最高，为11026 kg/hm2，N1P2K2处理净产值最高，34488.14元/hm2。大益、整碗试验点产量、净产值表现最好的均为N2P2K2处理。其中，云宝试验点N1P2K2处理产量、净产值为11026 kg/hm2、41406.90元/hm2；整碗试验点N2P2K2处理产量、净产值为 13023.0 kg/hm2、41406.90 元/hm2；大益试验点N2P2K2处理产量、净产值为10911.0 kg/hm2、34014.90元/hm2。

表3 不同试验点茶叶产量和净产值比较

2.2 土壤养分对茶叶产量的影响

由表4可知，与N2P2K2处理相比，不同试验点缺肥处理(N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0)茶叶鲜叶产量下降，说明土壤养分能够供给茶树生长所需的部分养分，还需要通过施肥进行补充[17-18]。不同试验点缺肥处理茶叶鲜叶产量与土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量之间的Pearson系数分别为0.969、0.882、0.978，表明缺肥处理茶叶鲜叶产量与土壤中碱解氮、速效磷、速效钾含量正相关。

根据缺肥区茶叶鲜叶产量和茶叶中水分、总氮、总磷、总钾含量计算各试验点土壤养分校正系数[式(1)]，结果见表4。土壤养分校正系数随土壤速效养分含量的增加而降低，与玉溪植烟土壤土壤校正系数表现规律一致[19]。

表4 试验缺肥区产量及校正系数

经回归分析，可以得到土壤养分校正系数与土壤速效养分含量间的方程，如式(2)～(4)。

式中，yN、yP、yK分别为土壤氮素、磷素和钾素养分校正系数；xN、xP、xK分别为土壤碱解氮、速效磷和速效钾的测定值。

在新的茶园可以通过测定土壤碱解氮、速效磷、速效钾的含量估算土壤养分供应潜力。

2.3 茶树适产养分临界值施肥体系的构建

对不同试验点的试验结果采用固定2个因素在2个水平，建立肥料效应模型（见表5），并以此计算最佳经济施肥量。各试验点的最佳经济施肥量与试验中N2P2K2处理相比：云宝试验点N少119.4 kg/hm2；P2O5多11.7 kg/hm2；K2O多13.5 kg/hm2；大益试验点N少25.2 kg/hm2；P2O5多 2.7 kg/hm2；K2O 多 11.8 kg/hm2；整碗试验点N少19.9 kg/hm2；P2O5少7.7 kg/hm2；K2O少28.6 kg/hm2。

表5 不同试验点茶树最佳经济施肥量与适产养分临界值

根据最佳经济施肥量和茶园土壤中有效养分供给量，确定茶园的适产养分临界值：滇南茶园适产养分临界值范围：N 392.4～423.6 kg/hm2；P2O572.5～109.3 kg/hm2；K2O 160.6～199.3 kg/hm2。

通过计算，滇南茶园适产养分临界值范围N(412.5± 25.0)kg/hm2，P2O5(88.5± 27.1)kg/hm2，K2O(180.2±27.7)kg/hm2。在茶园施肥前可以通过测定土壤养分含量计算土壤养分校正系数，进而计算当季施肥量。

3 结论与讨论

各试验点茶叶产量表现最高的均为N2P2K2处理。不同试验点缺肥处理茶叶产量与土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量之间的偏相关系数为0.969、0.882、0.978，茶叶产量与土壤碱解氮、速效磷、速效钾含量之间呈正相关关系。土壤养分校正系数随土壤养分含量的增加而降低。土壤养分校正系数与土壤速效养分含量间的回归方程：yN=1.888-0.30ln(xN)，yP=1.551-0.58ln(xP)，yK=0.786-0.13ln(xK)，可以通过测定土壤速效养分的含量计算新区域土壤养分校正系数。

根据最佳经济施肥量和茶园土壤中有效养分供给含量，确定在各试验点茶树适产养分临界值[适产养分临界值=最佳经济施肥量+（耕作层土壤养分含量×土壤养分校正系数）]，经统计分析，滇南茶园适产养分临界值范围：N(412.5±25.0)kg/hm2，P2O5(88.5±27.1)kg/hm2，K2O(180.2±27.7)kg/hm2。由于试验点较少，适产养分临界值施肥模型有一定的局限性，需通过更多的试验中进一步修正模型。

茶园土壤养分供应状况直接影响茶叶生长和品质[20-22]，茶园适产养分临界值施肥体系是考虑当季茶叶施肥和土壤养分对茶叶产量的贡献，与传统推荐施肥具有一致性[23-26]，又有本质上的区别，更加符合科学施肥的要求。本研究结果为滇南常规茶园科学施肥推广提供了可靠的科学施肥参数。