栽培管理措施对幼龄茶园生境的影响

陈清华 胡双玲 向俊 罗鸿 崔清梅 戴居会

摘要  研究4種栽培管理措施（间作周年绿肥、可降解除草布覆盖处理、不可降解除草布覆盖处理、常规管理）对幼龄茶园杂草生长密度、高度和生物量以及茶园土壤物理性状和养分含量等的影响。结果表明，杂草防控方面，除草布覆盖处理防控效果最佳，不同季节杂草几乎无生长；间作周年绿肥处理不同季节杂草平均株高、生物量和发生密度均小于对照处理，尤其是杂草生长旺盛的夏季，平均株高、生物量、发生密度分别只有对照的53.12%、10.00%、30.90%；土壤物理性状方面，间作周年绿肥处理土壤含水量较高，比常规管理高9.29%～11.24%，土壤容重低而孔隙度大，2020、2021年变化趋势一致；土壤养分方面，土壤pH和全氮、全磷、全钾各处理间变化不大，但间作周年绿肥处理土壤有机质、有效磷、速效钾、碱解氮含量较高。幼龄茶园宜采用间作周年绿肥的方式，既可以改良茶园土壤理化性状，还能有效抑制杂草的生长，为幼龄茶苗生长提供健康的生态环境。

关键词  茶园；间作；周年绿肥；土壤

中图分类号  S505  文献标识码  A  文章编号  0517-6611（2024）01-0024-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.01.006

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Intercropping Annual Green Manure on Habitat of Young Tea Garden

CHEN Qing-hua， HU Shuang-ling， XIANG Jun et al

（Enshi Tujia Miao Autonomous Prefecture Academy of Agricultural Sciences/Enshi Comprehensive Test Station of National Tea Industry Technology System， Enshi， Hubei 445000）

Abstract  The young tea garden was tested for two consecutive years in the field， with annual intercropping green manure， weeding cloth cover and conventional management as the research objects， the growth density， height and biomass of weeds in the young tea garden were investigated， and the changes of soil physical properties and soil nutrients in the tea garden were measured. Results showed that in weed control， covering treatment with weeding cloth had the best effect， and weeds almost did not grow in different seasons. The average plant height， biomass and occurrence density of weeds under intercropping annual green manure treatment were lower than those under control treatment in different seasons， especially in summer when weeds were growing vigorously， the average plant height， biomass and occurrence density were only 53.12%， 10.00% and 30.90% of those under conventional treatments， respectively. In terms of soil physical properties， the soil water content under intercropping annual green fertilizer treatment was 9.29% to 11.24% higher than that under conventional management， and the soil bulk density was lower but the soil porosity was larger. The change trend was consistent over the past two years. In terms of soil nutrients， soil pH and total NPK had little change， but the contents of soil organic matter， available phosphorus， available potassium and alkali-hydrolyzable nitrogen were higher in intercropping annual green manure treatment. Intercropping annual green manure is suitable for young tea plantations， which can not only improve the physical and chemical properties of the soil， but also effectively inhibit the growth of weeds， and provide a healthy ecological environment for the growth of young tea seedlings.

Key words  Tea garden；Intercrop；Annual green manure；Soil

基金项目  国家现代农业产业技术体系项目（CARS-19）；2020年青年科技创新基金项目（2020-011）。

作者简介  陈清华（1987—），女，湖北建始人，助理研究员，硕士，从事茶树栽培研究。*通信作者，正高职高级农艺师，从事茶学研究。

收稿日期  2023-01-10

随着社会水平的不断发展，人们对茶叶的需求也越来越大。据中国茶叶流通协会统计，2021年全国春茶销售总量突破230万t，但受疫情影响茶叶出口率涨幅不大，说明国内饮茶人口数量和消费量都在上涨。而茶产业蓬勃发展的基石仍是在材料源头，即茶园的生产管理，按照高标准、高水平、高规格管理茶园，则能更好地提供茶青原材料，有益于茶产业各链的高质量发展。因此，幼龄茶园的生产管理是重点，保证幼龄茶苗旺盛生长发育需要良好的土壤条件和外部追施养分，目前鲜见通过间作周年绿肥为幼龄茶苗提供一个健康的生态环境的理论研究。因此，采用大田试验分析对幼龄茶园生境的影响，对研究幼龄茶园高标准管理的推广有重要意义。

间作是在一个生长季内，在同一块田地上分行或分带间隔种植2种或 2种以上的种植方式，玉米、棉花、稻田、果园等都有间作的生产模式［1-2］。而茶园因其采摘的特色性，大都是双行或单行定植，行与行之间都有修剪、采摘、施肥等工作道。近年来，随着茶叶种植面积的不断增加，充分利用茶叶生长行间，间作其他植物，以提高土地和光能利用率。聂红艳等［3］对茶豆间套作中品种选择、播种时间、田间管理、病虫害防治等进行科学阐述；陈玮等［4］研究了幼龄茶园空行合理间套作辣椒、花生等作物对茶苗长势的影响，结果表明对茶苗成活率没有影响；黎健龙等［5］通过选择适宜的大豆品种进行茶、豆间作，结果表明不仅能增收两季大豆，还能提高土壤肥力、改善微生态环境；张明泽等［6］对比了对纯茶园和茶树间作巨菌草茶园的生态环境。幼龄茶园需要3～5年的生产管理才能投产，而该阶段由于茶园空白生境面积大，可以间套作不同作物，有茶烟间作［7］、茶花生间作［8］、茶菜间作［9］等；学者研究还表明，合理间套作有利于改善土壤物理状况、提高土壤养分、改善茶园小气候等效果［10-13］。幼龄茶园间作其他植物是切实可行的，幼龄茶园间作周年绿肥报道较少。鉴于此，笔者对幼龄茶园进行连续2年的大田试验，种栽培管理措施（间作周年绿肥、可降解除草布覆盖处理、不可降解除草布覆盖处理、常规管理）对幼龄茶园杂草生长密度、高度和生物量以及茶园土壤物理性状和养分含量等的影响，旨在为恩施茶区幼龄茶园优质高效生态栽培提供理论依据。

1  材料与方法

1.1  供试地概况

试验在恩施市七里坪阳鹊坝茶园基地（30°19′53″N，109°32′21″E）进行，该地海拔580 m，试验田块较平坦，肥力一致，土壤有机质15.52 g/kg，碱解氮52.43 mg/kg，速效磷15.38 mg/kg，速效钾105.67 mg/kg，pH 6.05，土壤容重1.49 g/cm3，土壤孔隙度44.71%，土壤水分18.75%。

1.2  试验材料

茶苗品种为中茗6号，1龄幼苗，茶苗大小一致，双行定植。

1.3  试验方法

试验共设4个处理，即常规管理对照（CK）、可降解除草布覆盖处理（T1处理）、不可降解除草布覆盖处理（T2处理）、间作周年绿肥处理（T3处理），每个处理4次重复。各处理长15 m、宽1 m为1个小区。试验于2019年10月起垄覆膜移栽茶苗，统一布置大田试验，覆盖除草布、播种油菜绿肥。间作周年绿肥采用周年种植绿肥方式，即1年种植3季，油菜—黄豆—黄豆，每年10月播种油菜，初花期压青，然后5月播种夏季大豆，7月底压青，8月再播一轮大豆，10月初压青，从而形成一个间作绿肥周年。茶园每月采用根外淋施液态肥的方式施肥，其他大田管理一致。

1.4  调查项目

1.4.1  杂草防效调查。2020年的3、8、10、12月采用50 cm×50 cm样方3点调查，现场观察记载杂草种类、数量、株高和地上部总生物量（鲜重）。

1.4.2

土壤养分。周年绿肥压青15 d后采样，每个小区采用3点0～20 cm取样，然后混合成1个土样，风干研磨后室内检测。采用水浸提-电位法检测测定pH；采用碱解-扩散法测定碱解氮；采用碳酸氢钠浸提-钼锑抗比色法测定速效磷；采用乙酸銨交换-火焰光度计法测定速效钾；采用重铬酸钾容量法-外加热法测定有机质；采用凯氏法测定全氮；采用氢氧化钠熔融-钼锑抗比色法测定全磷；采用碱熔法测定全钾。

1.4.3

土壤物理性状。周年绿肥压青15 d后采集0～20 cm土样，每个小区采用2点取样，采集原状土壤，测定土壤容重、土壤孔隙度、土壤含水率。

1.5  数据分析

采用 Excel 和SPSS 19进行试验数据统计与分析。

2  结果与分析

2.1  不同处理对四季杂草发生种类的影响

由表1可知，4种处理的春夏秋杂草发生种类不同，其中2种除草布覆盖处理（T1、T2处理）效果较好，无杂草生存。其中，T1处理在覆盖的第2年，即冬季有零星杂草穿透而生长，为1种1科1属。间作周年绿肥处理（T3处理）下，春夏秋冬四季杂草种类分别为7种6科7属、6种4科6属、12种7科12属、3种3科3属，春夏冬季均少于常规处理，秋季杂草种类与常规处理相当。常规处理下，发生种类较多，四季杂草种类分别12种7科11属、9种7科9属、12种7科10属、9种5科9属。

2.2  不同处理对四季杂草密度的影响

由表2可知，2种除草布覆盖处理（（T1、T2处理）条件下，由于杂草无法生存，春夏秋3季杂草密度为0。其中，T1处理第2年有零星杂草穿透覆盖而生长，密度为0.31株/m2。T3处理春夏秋季杂草密度均在40.00株/m2左右，其中夏季密度较高，为41.00株/m2；冬季较低，为28.63株/m2。T3处理春夏秋冬四季的杂草密度分别是对照的37.28%、30.90%、38.80%、38.11%。

2.3  不同处理对四季杂草株高和生物量的影响

由表3可知，T1、T2处理的平均株高和生物量均较低，可见T1、T2处理除草效果较佳；其次是T3处理。春季，T3处理杂草株高只有对照的61.94%，杂草生物量只有对照的28.43%。夏季气候适宜，雨量充沛，溫度合适，茶园田间杂草生长繁茂，对照的杂草生物量达1 434.03 g/m3；而T3处理的杂草生物量仅为对照的9.41%，株高为对照的53.12%。秋冬季，T3处理和对照杂草株高相当，但处理间生物量有显著差异；T3处理杂草生长不高，各类杂草普遍较矮，且杂草都较纤细，所以生物量较低。

2.4  不同处理对土壤含水量的影响

土壤水分含量可以反映土壤保水能力的大小［14］，能为农作物生长提供必要的物质条件，对作物生长发育和产量有较大的影响。由图1可知，2020、2021年土壤含水量趋势一致，处理间0～20 cm茶园土壤含水量不同，其中T3处理下土壤含水量最高，与其他处理间差异显著。T1与T2处理土壤含水量略有不同，与对照间无显著差异。幼龄茶园由于茶树较小，茶行间都处于裸露地，树冠覆盖面积小，接受日光照射较多，而间作周年绿肥是周年种植绿肥模式，充当了动态的遮阴作用，能起到涵养水分作用。有研究表明，耕作活动可改变土壤的水力学特性，影响土壤的持水和导水能力［15］。T1、T2处理的除草布材质不同，雨水穿透能力不同，由于本身是黑色，接受热量的一方，水分蒸发可能较强，优于常规管理。

2.5  不同处理对土壤容重的影响

土壤容重是反映土壤物理性状的指标之一，它可以反映土壤松紧程度、土壤肥力状况和空隙状况［16］。由图2可知，2020和2021年T3处理的土壤容重都较低，分别为1.43和1.35 g/cm3，与除2021年对照外的其他处理间差异显著。2种除草布处理（T1和T2处理）茶园的土壤容重较大，在1.50 g/cm3左右；2020年对照的土壤容重与T1、T2处理两年间无显著差异，但2021年对照土壤容重下降，与2020年间对照有显著差异。2020和2021年T3处理土壤容重呈下降趋势，但两年间无显著差异。研究显示，土壤容重的降低有利于土壤中水气流通，为土壤根系及生物有效活动创造了适宜环境［17］。幼龄茶园施肥采用的是液态肥灌根方式，而覆盖处理相当于免耕状态，经过两年覆盖，土壤结构较为紧实，土壤容重偏大。吴才武等［18］研究发现，少耕和免耕的土壤容重显著高于传统耕作，但仍在作物生长适宜范围，不同耕作方式中，免耕的土壤容重最大。间作周年绿肥因采用的周年种植方式，一年内要压青和耕地播种三季，松动了土壤，土壤容重下降较为明显。常规管理也因为要除草，加上杂草根系穿插，松动了土壤，有效降低了土壤容重。

2.6  不同处理对土壤孔隙度的影响

土壤孔隙度是一个关于通气和水分渗透的重要指数，土壤孔隙度大小适宜，土壤疏松多孔透气性好，能提高土壤水库纳水能力，有利于土壤的保墒［19］。由图3可知，T3处理2020、2021年土壤孔隙度分别为46.31%、48.88%，呈增加的趋势，与其他处理间有显著差异。对照2020、2021年的土壤孔隙度分别为44.50%、46.38%。T1与T2处理较低，均在43.00%左右。通过种植周年绿肥后，2021年土壤孔隙度较2020年低，下降了3.38～3.49百分点；但2021年对照较2020年略有增加。土壤容重的变化对土壤的孔隙度也产生较大影响，并影响作物根系的生长发育以及生物量累积［20］，土壤容重与土壤孔隙度呈负相关，土壤孔隙度降低，土壤容重增加。T1 、T2处理土壤容重较大、土壤孔隙度较小，而T3处理与对照则与之相反。

2.7  不同处理对土壤养分的影响

碱解氮、有效磷、速效钾、有机质等土壤养分都是可以直接被作物根系吸收利用，也是土壤养分中最为活跃的部分；土壤pH对土壤肥力有非常重要的影响，主要是通过影响矿质盐分的溶解度而影响土壤养分的有效性。由表4可知，不同处理下，幼龄茶园0～20 cm土壤pH为5.96～6.05，2020和2021年各处理间无显著性差异。2020、2021年T3处理的土壤碱解氮、速效钾、有机质含量均较高，与其他处理间差异显著。2020年各处理间有效磷含量无显著差异；2021年T1、T2处理间有效磷含量无差异，但与T3处理和对照间存在显著差异；其中对照含量最低，为13.18%，在没生长杂草之前可能存在地表径流，也可能与当年雨水较多有关；T3处理较T1处理、T2处理和对照分别增加了3.20%、3.05%、10.09%。全氮、全磷、全钾作为土壤大量元素的营养库，2020、2021年略有波动。全氮含量在1.47～1.51 g/kg，各处理间无显著差异。全磷含量在1.33～1.51 g/kg，2020年各处理间无显著差异；2021年对照含量最低，为1.33 g/kg，与其他处理间差异显著，比其他3个处理降低了11.33%～11.92%。全钾含量在8.05～8.27 g/kg，2020年各处理间无显著差异；2021年T3处理最高，与其他3个处理间存在显著差异，比T1处理、T2处理和对照分别增加了1.60%、1.85%、2.60%。

3  小结与讨论

农田间套作种植结构能有效增强农业系统的抗风险能力，增强土壤水土保持能力［21］，提高土壤肥力［22］，还可以提高资源利用率［23-24］，同时能够抑制病虫草害的发生［25］。茶园间作也是当前改善茶园生境的关键措施，在改良土壤养分、抑制病虫害、提高茶叶产量和品质等方面具有显著的间作优势［26］。而幼龄茶园前期由于茶苗主要以生长株高为主［27］，虽然有分枝，但因其单株树幅小，还未形成大面积树冠，大茶行空白生境较大，因此为杂草生长提供了有利空间。有研究指出，幼龄茶园间作苜蓿、大豆、三叶草、园叶决明、花生和百喜草等，可以明显改善盛夏季节茶树叶片的“午休”现象、茶树的净光合速率，提高土壤养分，控制杂草生长等，明显改善茶园生态环境，有利于幼龄茶树生长［28-29］。有研究指出，我国长江以南的茶区，每年茶园杂草高峰期有４月中旬至５月中旬的春茶季节、６月中旬至７月中旬的梅雨季節、８月中旬至９月的秋季茶季节３个时期［30］，该研究采用间作周年绿肥，分别在5、8、10月压青绿肥，该研究方法可以有效控制春季、夏季、秋季的杂草，而秋冬季杂草株高都不高，对茶苗影响不大，而且在间作周年绿肥的影响下生物量小。夏季因为气候适宜、雨水充沛，杂草都生长茂盛，株高高且生物量大，而夏季正是第一轮绿肥播种生长季节，间作绿肥处理幼龄茶园杂草的株高和生物量较常规管理小，尤其是生物量只有对照的9.41%。除草布覆盖效果较佳，但是在夏季杂草生长温湿度适宜，茶行杂草虽能被有效控制，但会有杂草零星生出，尤其是可降解除草布在后期会有簇生卷耳、香附子等杂草零星穿透生长。

农田间作系统可充分利用空间资源，提高土壤养分，改变土壤理化性质；研究表明间作模式的土壤水分含量及利用率高于单作模式；间作对作物产量和品质的影响主要缘于系统内土壤环境的改变［31］。茶园间作周年绿肥，同一时期内0～20 cm土壤水分含量高，与对照相比，土壤含水量高了9.29%～11.24%；土壤容重较低且土壤孔隙度大，通过间作周年绿肥后，土壤孔隙度2021年比2020年增加了5.55%；土壤物理性质是作物生长发育的重要影响因素，直接关系到作物根系吸收、发育的状况，对土壤通气性、含水量及营养物质的转运功能影响较大。间作周年绿肥下的茶园土壤碱解氮、有效磷、速效钾、有机质等速效养分含量较高，且呈上涨趋势，全氮、全磷、全钾含量也较高，能为幼龄茶苗生长发育提供优良的生存环境。间作周年绿肥处理下土壤容重、土壤水分、土壤孔隙度都呈较理想状态，主要是因为采取的周年种植绿肥模式，是一个动态管理模式，绿肥在生长发育过程中根系穿插在土壤耕作层，且压青返田的生物量维持和增加了土壤有机质［32］，从而使土壤疏松容重降低，孔隙度增加，而绿肥地上部分形成植物蓬，暴雨时可缓解雨滴的滴落强度，温度高时可起遮阴作用，因此土壤水分适宜，而土壤水是土壤物理的核心内容之一，土壤水分运动是土壤物理过程的主要驱动力［33］，且土壤水分存在一定的小尺度空间结构，这种空间结构可影响生态系统的物质循环和能量转换［34］，所以间作周年绿肥处理下各速效养分含量较高。

与传统幼龄茶园粗放的管理模式相比，间作周年绿肥，即1年种3季绿肥可以有效抑制不同季节杂草的生长密度、高度和生物量。目前，压青、微耕机、播种机等小型农业机械较多，控草成本较低，还能提升土壤养分、生态控草，营造良好的土壤物理性状，为茶苗的生长提供健康的土壤环境。

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