中翼鼎东植物精华液生物有机肥在有机茶园中施用效果研究

郑文忠 王兴华 蒋勋 张军 罗朝光 姚启萍 崔廷宏

(普洱市茶叶科学研究所，云南 普洱 665000)

茶叶是普洱市的第1支柱产业，茶产业也是普洱市山区农村经济发展、脱贫攻坚、乡村振兴的主要支柱产业。有机茶园建设已是普洱市茶产业转型升级的重要组成部分，如普洱市思茅区正在创建“国家有机产品示范区”及打造以茶产业为“一县一业”的示范区。为适应产品结构调整，提升普洱市茶产业市场竞争力，普洱市已有更多的有机茶园替代常规茶园。但是多数茶园由于长期使用化肥或肥料使用单一，造成土壤结构破坏，土壤有机质含量降低，致使茶叶品质下降，茶农收入降低。目前农户使用的有机肥主要来自养殖场的禽畜粪便和作物的枯枝残叶，但这样的有机肥往往含有Zn、Cu、As等重金属，长期施用会造成重金属污染，进而影响到茶叶品质的安全。生物有机肥是有益微生物菌群与有机肥结合形成的新型、高效、安全的肥料，是当前农业和生产绿色食品的重要肥料种类。李庆康等[1]、李巨[2]、俞燎远等[3]、韦静峰等[4]研究表明，生物有机肥可以促进茶树生长，改善鲜叶品质，生物有机肥兼具微生物肥料与有机肥料的双重特点，具有明显改土培肥和增产提质的作用。“中翼鼎东植物精华液”生物有机肥由云南中翼鼎东投资集团有限公司生产，是一种棕黄色液态天然有机营养剂，含有丰富的有机矿物质，该精华液是一种源自深埋土壤中6500万年前的第3纪远古植物，其中包括数10万种被子植物及丰富的裸子植物、松柏类提取的精华液，内含成分丰富，对各类植物均能有效吸收，并且能在极短的时间内将微量元素、养分转化而被作物吸收利用，长期施用可改良土壤，提高作物产量。在茶园中使用后，茶叶品质提升，产量增加。

1 材料与方法

1.1 试验地情况

试验地与对照均在云南省普洱茶树良种场有机茶园，茶园自然生态环境良好，环境空气质量符合GB 3095标准，灌溉水质符合GB 5084标准，土壤环境质量符合GB 15618标准。该茶园为山地红壤，面积98.67hm2；土壤理化性状为pH4.9，有机质28.5g·kg-1，全氮1780.0mg·kg-1，全磷133.5mg·kg-1，全钾0.84g·kg-1。

1.2 供试材料

试验茶树品种与对照均为国家级茶树品种“云抗10号”，树龄为33龄。

1.3 试验方法

试验处理为A：喷施中翼鼎东植物精华液；CK：喷清水处理。为使试验数据误差缩小，按照大田生产，扩大试验区及对照面积，使试验区鲜叶数量达到正常加工的需要，试验区A茶园面积与CK对照区茶园面积均为966.67m2，试验区与对照区呈横向排列[5]。

夏茶喷施中翼鼎东植物精华液时间段为2019年6月18日—7月18日，共喷施3次；秋茶喷施时间段为2019年9月12日—10月12日，共喷施3次，2个时间段中间隔期为15d。每次喷施液浓度均为500倍液；对照区(CK)则喷施等量清水，同期同法进行。

1.4 试验时间

试验时间为2019年6月18日—11月20日；2019年6月18日开始喷施，10月12日结束喷施。2019年夏茶开始进行调查和测算，直至11月20日采摘期结束。

1.5 调查方法

用100cm×100cm方框即1m2对各试验区梅花型5点进行取样，采摘标准为1芽1叶，测试发芽密度、百芽重(g)，从6月30日—11月20日根据发芽轮次，共重复调查3次，每次调查取样5个点；1芽1叶鲜叶每667m2产量，即试验区每667m2产量=试验区全年产量÷试验区面积，对照区每667m2产量=对照区全年产量÷对照区面积。

1.6 茶叶产品品质鉴定及安全评价

分别制蒸青样用于理化分析、感官审评和安全性检测评价，依照欧盟法规(EC)No 396/2005农残最大残留限量水平进行安全性测定。应用恒重法、茚三酮比色法、酒石酸亚铁比色法，测定样品水浸出物、游离氨基酸、多酚；应用实验室建立的高效液相色谱法测定上述样品的咖啡碱(CA)、儿茶素(C)、表儿茶素(EC)、表没食子儿茶素(EGC)、没食子儿茶素(GC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、儿茶素没食子酸酯(CG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、没食子酸(GA)和1,4,6-O-没食子酰基-β-D-葡萄糖(GG)含量。应用实验室建立的高效液相色谱法测定18种氨基酸即天门冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丝氨酸(Ser)、谷氨酰胺(Gln)、组氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)、精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)、茶氨酸(Thean)、赖氨酸(Lys)、γ-氨基丁酸(GABA)、甲硫氨酸(Met)、缬氨酸(Val)、色氨酸(Trp)、苯丙氨酸(Phe)、异亮氨酸(Ile)和亮氨酸(Leu)含量。

1.7 经济效益分析

每667m2鲜叶产量乘以当时试验的鲜叶价格后，扣去各处理的成本来计算经济效益，详细看表5。

2 结果与分析

2.1 施肥处理对新稍生长的影响

施用中翼鼎东植物精华液有机肥的处理与对照相比，夏、秋茶新稍长势强、发芽密度大、发芽轮次多、发芽整齐，光泽性好，持嫩性增强，与对照差异显著；百芽重处理A比对照CK增1.3%，这与处理新稍长势强有密切关系；发芽密度处理A比对照CK增17.66%，发芽轮次比对照多2轮，差异显著。从采摘的样品直观看，对照的芽叶相对嫩些，处理的叶片颜色偏油绿[6]。

表1 各处理区茶树发芽密度、1芽3叶初展百芽重比较

2.2 施肥处理对茶叶产量的影响

试验处理的产量与对照差异显著，施用中翼鼎东植物精华液有机肥的处理A夏、秋茶1芽1叶鲜叶产量266.90kg·667m-2,对照CK鲜叶产量245.24kg·667m-2，比对照增产15.49%。

2.3 施肥处理对茶叶产品品质影响及安全评价

2.3.1 茶叶理化成分分析评价

测定发现与对照相比，实验组A的多酚、游离氨基酸、水浸出物含量升高；实验组的咖啡碱、5个儿茶素单体包括儿茶素(C)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子儿茶素没食子酸(GCG)含量显著上升(p<0.05)；实验组的丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、天冬氨酸(Asp)、异亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)、茶氨酸含量显著上升(p<0.05)。审评发现实验组茶样香气嫩香持久、滋味鲜爽回甘，而对照组茶样香气为栗香持久、滋味为鲜甜；比较而言，实验茶样比对照组滋味更鲜爽，这与其氨基酸含量更高有关。实验组A的茶样编号为S，对照组的茶样编号为D1。

2.3.1.1 水浸出物、游离氨基酸、可溶性糖和茶多酚含量

分别取茶样2份，按照方法提取测定，每个提取测定2次，各样品的水浸出物、游离氨基酸、和茶多酚含量见图1。由图1可知，经过实验处理后多酚、游离氨基酸、水浸出物无显著差异(p>0.05)。

图1 茶样水浸出物、游离氨基酸、茶多酚含量

表2 试验处理区鲜叶产量比较

2.3.1.2 儿茶素、咖啡碱含量

各样品儿茶素测定色谱见图2，各样品平均含量见图3。由图可知，实验处理后C、ECG、EGCG、GCG含量显著上升(p<0.05)，其它含量无显著变化。

图2 儿茶素、咖啡碱测定高效液相色谱图

图3 各样品咖啡碱儿茶素含量

2.3.1.3 氨基酸含量

各样品氨基酸单体测定色谱图见图4～6，各样品平均含量见图7、8。测定发现经过处理丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、天冬氨酸(Asp)、异亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)、茶氨酸含量显著上升(p<0.05)。

图4 16个氨基酸单体高效液相色谱图

图5 γ-氨基丁酸测定高效液相色谱图

图6 茶氨酸测定高效液相色谱图

图7 各样品氨基酸含量

图8 茶氨酸、GABA含量

2.3.1.4 聚类分析

以欧式距离的平方为不同类别数据点间距离(相似度)的计算准则，以组间平均连接法为组群的合并准则，对实验组和对照组各4个茶样进行聚类分析，结果见图9。在35欧氏距离处，可将8个茶样聚为2类，D-1、D-2、D-3和D-4聚为一类，S-1、S-2、S-3和S-4聚为第2类。从聚类结果看，在施用中翼鼎东植物精华液生物有机肥后，品质成分变化较显著，能够各自聚为一类，说明该有机肥可明显改善茶树品质。

图9 施用有机肥前后茶样品质成分聚类树状图

2.3.2 茶叶感官审评

审评发现，实验组汤色浅绿明亮清澈、香气嫩香持久、滋味鲜爽回甘；而对照组茶样绿汤色黄明亮清澈、香气为栗香持久、滋味为鲜甜，见表3。比较而言，实验茶样比对照组滋味更鲜爽，这与其氨基酸含量更高有关。

表3 两组茶样感官审评结果表

图10 茶样感官审评图

2.3.3 依照欧盟法规(EC)No 396/2005农残最大残留限量水平进行安全性测定

通过喷施后茶叶产品送样检测，由图11可知，检测结果符合欧盟法规(EC)No 396/2005农残最大残留限量水平，证明该精华液是安全的生物有机肥，可在有机茶园中使用。

图11 依照欧盟法规(EC)No 396/2005农残最大残留限量水平测定结果

2.4 中翼鼎东植物精华液对茶园土壤改良效果

分别对试验对照、喷施中翼鼎东植物精华液土壤进行取样分析，结果见表4。试验区土壤全氮、全钾、有机质含量增加较多，茶园土壤肥力增强；喷施精华液后加强了茶树对磷的吸收，从而降低了全磷的含量。

表4 喷施前后土壤分析检测结果

2.5 施肥处理的经济效益

由于试验处理的夏秋茶每667m2产量增加显著，从表5可以看出扣除肥料及人工成本，试验处理A比对照新增利润达603.2元·667m-2，经济效益显著。

表5 试验处理及对照夏秋茶经济效益

3 小结与展望

试验结果表明，施用中翼鼎东植物精华液生物有机肥的处理A与对照CK相比，夏、秋茶新稍长势强、发芽密度大、整齐，光泽性好，鲜叶持嫩性增强，鲜叶产量显著增加；试验茶的多酚、游离氨基酸含量增加；实验组的咖啡碱、5个儿茶素单体包括表实验样儿茶素(C)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子儿茶素没食子酸(GCG)含量显著上升(p<0.05)；实验组的丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、天冬氨酸(Asp)、异亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)、丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)、茶氨酸含量显著上升(p<0.05)。审评发现,实验组茶样香气嫩香持久、滋味鲜爽回甘，而对照组茶样香气为栗香持久、滋味为鲜甜；比较而言，实验茶样比对照组滋味更鲜爽，这与其氨基酸含量更高有关。通过内含成分分析及感官审评发现，喷施精华液的茶园，茶叶品质得到了显著提升。由于产量增加、茶叶品质提升，茶农夏秋茶可新增利润达603.2元·667m-2，经济效益显著。

该肥喷施后经过安全性检测分析评价，可以在有机茶园中使用，对土壤的改良效果极好，土壤中全氮含量增加34.78%、全钾含量增加41.67%、有机质含量增加52.98%，喷施后还能促进茶树对磷的吸收。施用后补充了有机茶园缺钾元素的问题，使茶园土壤有机质含量显著增加，达到高产茶园所需的有机质，从而使茶园高产。

通过本试验，认为中翼鼎东植物精华液生物有机肥可以作为云南有机茶园的有机肥源之一供选择施用，能在极短的时间内被作物吸收利用，长期施用可改良茶园土壤，增加土壤的肥力，提升茶叶产量及品质，增加茶农收入，在云南有机茶园肥料选择中具有较高的推广价值，也为生物有机肥在有机茶园中使用效果提供数据支撑。