申瑞寒,马立锋,王涛,王富斌,方丽,杨向德
1.中国农业科学院茶叶研究所农业农村部茶树生物学与资源利用重点实验室,浙江 杭州310008;2.中国农业科学院研究生院,北京100081;3.安吉柏茗茶场,浙江 安吉 313309;4.惠多利农资有限公司,浙江 杭州310056
白叶1 号作为一种低温敏感型的变异白化品种[1-2],因其特殊的阶段性白化现象以及较高的氨基酸含量而备受大众喜爱。但由于长期以来缺少白化茶施肥管理技术,茶农担心施氮肥使茶叶叶色变绿,茶叶卖不出好价格,致使茶园投入氮肥用量相对较少。另外,氮肥施入土壤后,除被植物吸收利用外,还会通过淋溶、径流、氨挥发、氧化亚氮排放等途径损失[3],氮肥利用率降低,使得本来氮肥不足的状况更加严重。而硝化抑制剂可以通过抑制硝化细菌的活性来抑制土壤中的硝化反应,使氮素能够以铵态氮的形式较长时间地吸附在土壤中,在生产应用中取得了较好的效果[4-5]。为此,本文以白叶1 号茶园为研究对象,引入硝化抑制剂功能肥,在减少肥料用量的情况下开展其对茶叶产量、养分吸收、品质等的影响研究,试验结果对于探索和完善叶色白化茶施肥模式有重要的意义。
试验所用功能肥由惠多利农资公司提供,为“恩泰克”复合肥料(含硝化抑制剂),N、P2O5、K2O配比为21∶9∶11,硝化抑制剂为3,4-二甲基吡唑磷酸盐(DMPP)。
试验茶园位于浙江安吉县天子湖镇吟诗村,供试茶园坡度小于5°,茶树生长相对一致,品种为白叶1号,树龄12年。采摘模式为春季采一芽一叶至一芽二叶初展的芽叶,春茶结束进行重修剪。
试验于2016 年开始布置,设置3 种施肥模式,即3个处理,分别为不施肥模式(CK)、复合肥模式:普通复合肥+菜籽饼肥(处理1)、功能肥模式:功能肥+菜籽饼肥(处理2)。其中处理1普通复合肥N、P2O5、K2O配比为15∶15∶15,总养分投入633 kg/hm2,其中有机养分为201 kg/hm2,占总养分的31.8%;处理2 功能肥N、P2O5、K2O配比为21∶9∶11,总养分投入473 kg/hm2,其中有机养分142 kg/hm2,占总养分的30.0%,处理2比处理1肥料减施25.3%(表1)。
表1 各施肥模式养分投入情况 kg/hm2
试验随机区组排列,每处理3次重复,双行设计,每小区20.8 m2。采用基肥和追肥配合施肥,有机肥作基肥于每年10 月上旬施用;功能肥按照40%、30%、30%的比例分别于10月上旬、2月上旬以及春茶结束后施用;普通复合肥50%作基肥施用,50%于春茶结束后施用。基肥施用时机械深施10~20 cm,追肥施用时机械翻耕5~10 cm。
1.4.1 茶叶样品采集
春茶期间,采摘一芽一叶至一芽二叶初展的芽叶,记录产量。取适量新梢样品先在微波炉中高火杀青2~3 min(其间需多次翻动,以防烤糊),以使多酚氧化酶失活,此后在70 ℃烘箱中烘24 h,用粉碎机磨细后用于测定养分含量和品质成分;按照杀青—揉捻—烘干的工序做成烘青样进行感官审评;部分新梢样品采样后立即放入液氮中带回实验室,分析叶绿素含量。
施基肥之前,采集树冠面成熟叶样品,先在微波炉中高火杀青2~3 min,再于70 ℃烘箱中烘24 h,用粉碎机磨细后用于测定养分含量。
1.4.2 养分含量分析
茶样中的全氮含量采用元素分析仪(vario Macro cube)测定。全磷、全钾采用干灰化法,电感耦合等离子体发射光谱仪ⅠCP测定。
1.4.3 新梢N素利用效率计算
茶树新梢N 素利用效率(%)=(UN-U0)/FN×100
茶树新梢N 素农学利用效率(kg/kg) =(YN-Y0)/FN
茶树新梢N素偏生产力(kg/kg)=YN/FN
其中,UN:施氮处理采摘新梢中氮素吸收量(kg/hm2);U0:不施氮处理采摘新梢中氮素吸收量(kg/hm2);FN:氮素用量(kg/hm2);YN:施氮处理采摘新梢产量(kg/hm2)。
1.4.4 成分测定
茶叶经沸水浴浸提后,采用国标法测定茶多酚和游离氨基酸含量。采用丙酮浸提,分光光度计比色测定叶绿素含量[6]。
统计不同处理新梢产量与百芽质量发现,施肥显著提高白叶1号茶树新梢产量(表2)。与CK相比,处理1 增产17.3%,处理2 增产39.2%。与处理1 相比,处理2 增产18.8%,可见即使功能肥模式养分减施25.1%,依然使白叶1号茶树新梢增产明显。从新梢百芽质量来看,施肥能增加新梢百芽质量,且功能肥模式(处理2)对增加新梢百芽质量效果更佳,对产量的提升有积极意义。
表2 不同施肥模式下新梢产量及百芽质量
从图1可知,与CK相比,施肥能够提高成熟叶、新梢中N、P、K 的含量,尤其是显著提高N的含量。与处理1 相比,处理2 新梢中N、P、K含量均有所提高,成熟叶中N含量显著提高。
图1 不同施肥模式对新梢、成熟叶中氮磷钾含量的影响
分析新梢养分含量发现,与CK 相比,施肥显著提高茶树对N、P、K 的吸收;与处理1 相比,处理2 新梢养分吸收量明显增加(表3);新梢N 素利用效率、新梢N 素农学利用效率、新梢N 素偏生产力分别显著提高0.56 个百分点、47.4%、12.9%(表4);新梢N+P2O5+K2O利用效率提高了0.7个百分点(表5)。
表3 不同施肥模式对新梢养分吸收影响 kg/hm2
表4 不同施肥模式对N利用效率影响
表5 不同施肥模式对N+P2O5+K2O利用效率影响
对新梢中游离氨基酸总量、茶多酚含量、酚氨比分析结果表明(表6),与CK 相比,施肥后新梢中游离氨基酸总量显著增加,茶多酚含量、酚氨比显著下降。与处理1相比,处理2新梢中游离氨基酸总量显著增加,茶多酚含量、酚氨比显著下降,说明使用功能肥后有利于白叶1号茶叶优异品质的形成。鲜叶加工成成茶样后进行感官审评(表7),处理1、处理2感官审评总分比CK提高1.9分和2.4分,其中处理2比处理1总分高0.5分,可见功能肥的使用能提高白叶1号的感官品质。
表6 不同施肥模式新梢品质成分含量
表7 不同施肥模式成茶感官审评结果 分
由于白叶1 号属于叶色白化茶,新梢叶色也是很重要的品质特征之一,从新梢叶绿素含量结果来看(图2),施肥后新梢叶绿素含量有所增加,但并没有产生显著差异。
图2 不同施肥模式对新梢叶绿素含量的影响
硝化抑制剂可以达到提高肥料利用率的目的,本试验结果表明,在复合肥中加入DMPP后,肥料利用率明显提高,减少氮肥损失,可以明显弥补叶色白化茶园氮肥用量少的状况。茶树对N的吸收增加,也会促进对P、K的吸收,茶树生长状况改善,提高新梢产量,提升茶叶品质,即使肥料减施25.3%的情况下,增产、提质作用依然明显。
白叶1 号是叶色白化茶品种,在早春低温期,白叶1 号从萌动开始到一芽一叶初展,芽头呈绿色,初展叶呈浅绿色,之后随着气温的升高,逐渐由浅绿色变为乳白色,进一步变为全白。暮春气温继续上升,叶片逐渐以叶脉为中心从全白开始转绿,最后变为全绿。整个春季新梢叶绿素的变化主要是受温度控制[1]。本试验结果表明,施肥会增加新梢叶绿素含量,但并没有产生明显的差异,因此施肥并非叶色变化的决定性因素。
在叶色白化茶园中使用含硝化抑制剂功能肥不仅可以减少肥料的使用量,提高肥料利用率,同时也可以减少茶农对氮肥使用的顾虑,茶树生长势更加旺盛,对茶叶产量、品质有明显的促进作用,具有明显的经济、社会、生态效益,值得在叶色白化茶园中推广使用。