不同施肥模式对旺苍县茶园土壤养分及产量的影响

黄议漫,贺明霞

(1.四川省旺苍县农业农村局,四川 旺苍 628200;2.广电计量检测(成都)有限公司,成都 610000)

旺苍县属于典型的亚热带湿润季风气候,能提供茶树生长所需的光、热、水资源,且昼夜温差大,有助于茶树内有效成分的积累,这些独特的优势条件使旺苍县成为种茶的宝地,成为我国最古老茶区的茶叶发源地之一,种茶制茶历史可追溯至西汉前[1]。截至2019年,旺苍县茶园面积已达1.43×104hm2,其中黄茶面积1400hm2[1]。茶园的传统施肥模式以施用尿素、复合肥等速效化肥为主,且化肥施用量较大,出现了茶园土壤有机质含量降低、养分流失、茶叶品质下降等问题[2-4]。我国茶园施肥现状调查结果表明,我国茶园过量施用化肥问题突出,30%的茶园过量施用氮肥,50%以上的茶园P、K养分投入偏高,养分比例不合理,有机肥养分所占比例只有15%[5]。茶园合理的施肥模式对土壤质量和茶叶产量的提升具有重要的作用。相关研究表明,长期施用有机肥能够提高土壤中的养分含量、提高化肥的利用率、提升农产品的品质[6-8]。有机肥和无机肥配施对培肥土壤、提高土壤有机质含量的作用明显[9-11]。施用有机肥、种植绿肥,有助于土壤结构的改善、提高土壤肥力,从而提升茶叶产量及土壤质量[12-13]。

探讨有机肥对茶园土壤培肥及茶叶生长的影响,科学施用有机肥对茶园生产管理具有重要意义。本试验在旺苍县茶园开展不同种类有机肥田间试验,通过有机肥替代模式,探讨不同有机肥施肥模式对茶园土壤肥力状况及茶叶品质的影响,为旺苍县茶园化肥减量增效技术及茶业的可持续发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概括

试验地位于旺苍县木门镇三合村的老茶园(32°08′17″N,106°51′43″E),海拔724m,气候温润。

1.2 供试材料

供试茶树品种为当地群体品种,成龄茶园,树龄约20年,茶园管理为常规栽培管理措施,无明显病虫害。试验地土壤在试验前的基本理化数据为:pH 4.57,有机质14.6g/kg,全氮1.21g/kg,全磷0.30g/kg,全钾12.94g/kg,碱解氮123.9mg/kg,有效磷11.6mg/kg,速效钾115mg/kg。

供试肥料为:生物有机肥(N+P2O5+K2O≥10%,有机质≥40%,四川国科中农生物科技有限公司提供);复合肥(N+P2O5+K2O≥40%,N-P2O5-K2O=21-9-10,绵阳丰登化肥有限公司提供);绿肥(种植当地黄豆品种再进行翻耕);沼液(当地沼液池里面发酵后的沼液)。

1.3 试验设计

试验共设置5个处理,为常规施肥区W1、有机肥+配方肥区W2、自然生草+绿肥区W3、茶-沼-畜区W4以及无肥区CK,每个处理重复3次,各小区之间设置隔离,防止串水串肥。各处理区相应施肥措施如表1所示。

分别于2019年、2020年和2021年清明前后采摘每个小区一芽一叶春茶测定茶叶产量,3年春茶采摘后取每个小区土壤样品测定土壤肥力指标(pH,有机质,全氮,碱解氮,有效磷,速效钾,全磷,全钾)。

1.4 指标测定及方法

1.4.1 茶芽密度和产量(鲜叶) 每个小区面积30cm×30cm,按一芽一叶标准采摘鲜叶记录数量、称取重量,取3个重复平均值。

1.4.2 土壤采样 在试验地茶树滴水线外10cm处,除去土壤表面枯枝落叶层,采用“S”形取样法用铁锹和木铲在各小区采集0～20cm土层土壤混合样品。样品风干后磨碎过筛后测定土壤pH、有机质、全氮、碱解氮、有效磷磷、速效钾等指标。

1.4.3 样品测定 土壤pH采用玻璃电极法测定;土壤有机质采用重铬酸钾容量法测定;土壤全氮采用凯氏定氮法测定;土壤碱解氮采用扩散吸收法测定;土壤有效磷和全磷采用钼锑抗比色法测定;土壤速效钾采用乙酸铵浸提-火焰光度法测定;全钾采用火焰光度法测定。

1.5 数据分析

试验数据采用Excel 以及SPSS 26软件进行处理与统计分析,采用邓肯法(Duncan)进行处理间差异的显著性检验,且在P<0.05水平下进行。

2 结果与分析

2.1 不同施肥模式对土壤理化性质的影响

在试验前,根据茶园土壤检测结果:土壤呈酸性,土壤中碱解氮含量丰富,全氮、有效磷和速效钾含量中等水平,有机质含量缺乏。从表2可以看出,经过3年不同施肥模式处理未对茶园土壤pH造成较大的影响。W2(有机肥+配方肥区)、W3(自然生草+绿肥区)和W4(茶-沼-蓄区)处理的土壤中有机质含量随着施肥处理年限的增加而逐年增加,尤其是W2和W4处理区土壤有机质含量增幅更为明显;CK(无肥区)处理的土壤随年限增加,有机质含量变化较小;W1(常规施肥区)处理的土壤随着处理年限的增加,有机质含量变化,但差异不明显。

表2 不同施肥处理对茶园土壤理化性质的影响

W2(有机肥+配方肥区)、W3(自然生草+绿肥区)和W4(茶-沼-蓄区)处理小区土壤中的全氮、碱解氮和有效磷含量在2019至2020年均有所增加,但到2021年全氮、碱解氮和有效磷降低,说明茶园施用有机肥、绿肥和沼肥,同时减少化肥的施用能提高土壤中全氮、碱解氮和有效磷,但随着施肥处理年限增加,土壤中的全氮、碱解氮和有效磷会出现减少的情况,2021年各处理土壤中全氮、碱解氮和有效磷含量任然处于丰富水平。W2(有机肥+配方肥区)、W3(自然生草+绿肥区)和W4(茶-沼-蓄区)处理土壤的全磷、速效钾和全钾含量均有所增加,说明各处理在一定程度上增加了土壤中全磷、速效钾和全钾含量。从总体上来看,W2(有机肥+配方肥)、W3(自然生草+绿肥区)和W4(茶-沼-蓄)处理均可提高土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、全磷、速效钾和全钾的含量,其中W2(有机肥+配方肥)和W4(茶-沼-蓄)对土壤养分提升效果较显著。

续表2

2.2 不同施肥模式对茶叶生长的影响

茶叶的发芽密度和茶叶产量是衡量茶生长的重要指标,根据表3可以看出,经过3年不同施肥模式处理,CK(无肥区)连续3年产量逐渐减少,和W1(常规施肥区)相比较,W2(有机肥+配方肥区)和W4(茶-沼-蓄区)在春茶采摘期均能提高茶叶的芽头密度和产量,但差异不显著。产量高低顺序依次为:W4(茶-沼-蓄区)>W2(有机肥+配方肥区)>W1(常规施肥区)>W3(自然生草+绿肥区)>CK(无肥区)。可见W2(有机肥+配方肥区)和W4(茶-沼-蓄区)在分别施用有机肥(500kg/667m2)和沼液(2000kg/667m2),化肥施用量比W1(常规施肥区)减少50%的情况下,可以促进茶叶增产增收。

表3 不同施肥处理对茶叶产量的影响

3 讨论与结论

施肥是土壤养分的主要来源,施用化肥和有机肥都有提高土壤养分含量的作用,土壤中养分含量直接关系到茶叶的生长及产量。茶园土壤有机质含量、全氮含量、碱解氮含量和速效钾含量随着施肥量和施肥年限的增加,土壤中这几种养分的含量也随之增加[14-15]。有机肥-化肥配施比例为50%时,土壤中有效钾含量显著提高,有机肥配施可以提高土壤有机质含量,增加了土壤的保水保肥力[16]。

连续3年不同施肥模式的田间试验可以说明,随着施肥年限的增加,W2(有机肥+配方肥区)、W3(自然生草+绿肥区)和W4(茶-沼-蓄区)处理的土壤pH差异不明显,有机质含量逐年增加,尤其是W2和W4处理区土壤有机质含量增幅更为明显,全磷、速效钾和全钾含量均有所增加,而全氮、碱解氮和有效磷含量在2019至2020年增加,但到2021年略有降低,2021年各处理土壤中全氮、碱解氮和有效磷含量任然处于丰富水平。从总体上来看,W2(有机肥+配方肥)、W3(自然生草+绿肥区)和W4(茶-沼-蓄)处理均可提高土壤有机质、全氮、碱解氮、有效磷、全磷、速效钾和全钾的含量,其中W2(有机肥+配方肥)和W4(茶-沼-蓄)对土壤养分提升效果较显著。

经过连续3年不同施肥模式的田间试验,CK(无肥区)连续3年产量逐渐减少,和W1(常规施肥区)相比较,W2(有机肥+配方肥区)和W4(茶-沼-蓄区)在春茶采摘期均能提高茶叶的芽头密度和产量。

通过在旺苍县茶园连续3年的田间试验,结果表明:施用沼液2000kg/667m2,N:3.15kg/667m2、P2O5:1.35kg/667m2、K2O:1.5kg/667m2和有机肥用量500kg/667m2、N:3.15kg/667m2、P2O5:1.35kg/667m2、K2O:1.5kg/667m2两种施肥处理,产量比对照分别增产54.3%和51.6%,同时能改善茶园土壤有机质缺乏的特点,改善土壤pH和有机质含量,是旺苍县茶叶化肥减量增效和绿色发展值得推荐的施肥模式。