间作绿肥对茶园生态系统的影响研究进展

摘要：茶园作为农业生态系统的重要组成部分，茶园生态系统可持续发展是实现经济效益和生态效益双赢的关键。间作绿肥可以有效提高茶园土壤有机质含量，促进茶叶产量和品质的提升，已作为1项生态低碳茶关键技术在茶叶主产区广泛应用。文章通过总结茶园间作绿肥相关研究，系统探讨了间作绿肥对茶叶产量和品质、茶园土壤质量，以及对茶园病虫草害防控的影响，旨在为茶园间作绿肥技术推广提供一定的建议与参考。

关键词：绿肥；间作；茶园生态系统；生态低碳茶

中图分类号：S571.1 文献标识码：A 文章编号：1000－3150（2024）08-30-5

茶树是一种喜温喜湿的多年生经济作物，主要分布在热带和亚热带地区。由于经济效益好，茶叶生产已成为丘陵山区农民收入的重要来源[1]。然而在茶叶生产过程中，由于化学投入品过度施用、不合理耕作及采茶等农事活动的影响，会导致部分茶园出现土壤板结及功能退化等现象，严重影响茶叶的产量和品质。间作绿肥作为我国传统农业生产中重要的农艺措施，可以改善茶园土壤性状，提高茶叶产量和品质。在茶园间作中，通常在茶树行间有选择地栽培一些其他植物，如桂花、樱花等行道树，以及紫云英、黑麦草、白三叶草等绿肥作物。茶树和间作植物的合理搭配，可以为茶树提供适宜的小气候环境，有利于茶树生长发育，从而提高茶园的经济和生态效益[2]。

茶园间作绿肥植物的选择应满足生产管理轻简高效以及适种范围广等特点，尤其要注意不能与茶树有共同的病虫害，对茶树生长发育无负面影响。此外，间作绿肥植物的物候期要与茶叶采摘期相协调，同时也要考虑间作植物的景观生态功能[3]。

目前，茶园间作的常见绿肥植物主要有：（1）良好水土涵养作用的植物，可以改善茶园土壤肥力，保持水土，保障土壤健康；（2）栖境植物，能够为茶园主要害虫的天敌提供生长和繁殖环境，有利于天敌生物的繁殖及越夏或越冬等；（3）蜜源植物，具有丰富的花粉或蜜露，能够为茶园中的有益生物类群提供重要的食物来源，从而吸引外来有益生物类群进入茶园，提高茶树冠层周围的益害比；（4）诱集性植物及驱避性植物，通过绿肥作物器官的物理形态和挥发性次生代谢物共同作用，使得间作植物具有比茶树更强的引诱力，或者通过向茶树周围环境介质中分泌特异的芳香类化合物，影响特定生物类群（天敌或害虫）对茶树的定位、猎捕食物以及寄生性繁殖活动等。

1 间作绿肥对茶叶产量和品质的影响

1.1 间作绿肥对茶叶产量的影响

不同类型的间作模式会直接影响茶叶产量。谢克孝等[4]研究表明，与茶园单作模式相比，间作白三叶草、金盏菊和金花菜后，茶树的百芽质量分别增加了8.86%、9.05%和15.55%，并且均呈现出显著性差异，同时间作金盏菊和白三叶草还能显著提高茶树的发芽密度。在茶叶产量方面，3种间作模式对比单作模式虽然均未达显著差异，但均有提高。黎健龙等[5]研究发现，在茶园中间作山毛豆和花生等豆科作物可以显著提高茶叶产量。如果配套芦苇或甘蔗叶覆盖，能够进一步提升茶叶产量。这是由于茶树间作豆科作物后，可以迅速提高整个茶园的土壤肥力[6]，促进茶树的根系生长。此外，连续进行绿肥间作等措施可以改善茶园环境，干旱季节保水降温，降低了自然灾害对茶树的影响，为茶园丰产奠定基础。

1.2 间作绿肥对茶叶品质的影响

茶叶中的氨基酸、咖啡碱、茶多酚等功能性成分含量的差异决定了茶叶的风味和品质。合理的茶园间作模式能够为茶树的生长发育和品质形成提供更适宜的小气候，有利于茶树鲜叶中功能性化合物的生物合成，如增加茶叶中游离氨基酸等物质的含量，从而降低酚氨比。这能够在一定程度上降低夏秋茶的苦涩味，显著改善茶汤的滋味，提升茶叶品质。

研究表明，与单一种植茶树相比，紫云英、黑麦草、白三叶草等作物的间作模式不仅能有效提高茶叶中游离氨基酸及水浸出物的含量，还能减少茶叶中的咖啡碱、茶多酚等物质合成，显著降低茶叶的酚氨比，大大改善茶叶品质。在不同季节取样发现，间作豆科作物可以增加春茶和夏茶的氨基酸、可溶性糖的含量，从而改善口感、减少苦涩感，有效提升茶叶品质[6]。另外，周成建等[7]通过连续5年的田间试验发现，利用绿肥间作替代化肥生产模式，可以增加茶叶中游离氨基酸的含量，并且减少茶多酚的含量，降低了茶叶中酚氨比值0.34～6.72，有效提升了茶叶品质。

近年来以草抑草作为一种有效的轻简化控草手段被广泛推广。研究表明，相较于单一种植的茶园，间作鼠茅草栽培模式的茶园能够提高茶叶中游离氨基酸的含量，提升茶叶品质。彭晚霞[8]在茶园中合理间作金花菜和金盏菊等植物后对茶叶品质成分进行分析，发现茶园间作能降低茶叶酚氨比，从而在不同程度上改善茶叶品质。另有研究发现，在茶园中间作紫苏也能有效改善茶叶品质，张正群等[10]发现利用紫苏间作可以有效提高儿茶素这类与鲜叶持嫩性有关物质的含量，减缓茶叶衰老。此外，与单一种植茶树的茶园相比，间作罗勒可以有效累积茶叶中可溶性糖物质，同时降低茶多酚、氨基酸和咖啡碱的含量，从而提高茶汤甜味，降低苦味，改善茶汤口感。因此，在茶园中间作芳香植物也能有效提升茶叶品质。

2 间作绿肥对茶园土壤质量的影响

2.1 间作绿肥对茶园土壤理化性质的影响

在生态茶园中合理间作豆科作物，并适时中耕翻压还田可有效缓解茶园土壤酸化和质量下降等问题。段玉等[6]分析发现，在茶园中间作豆科植物可以有效提高土壤pH，并且在还田后还能进一步改善土壤酸化，从而提高茶叶的产量和品质。生长在酸性土壤中的大豆会进行硝化作用，硝化过程后所释放的碱性元素可以与土壤中吸附于腐殖质胶体上的盐基离子相互交换，使得土壤碱化。因此与单一种植茶树相比，间作豆科植物的模式可以显著且持续性地提高茶园中土壤pH，有效缓解土壤酸化问题，促进茶园土壤环境的健康与可持续发展。

此外，在茶树与豆科作物长期间作的模式下，茶园土壤中的有机质含量显著提高，包括全氮、速效氮等含氮类物质及钾类物质等，其含量远高于单作栽培类型的茶园[11]。主要原因是由于豆科作物能够直接与具有养分吸收和固氮功能的微生物形成菌根共生体，从而增强茶树对营养元素的吸收及固氮能力，提高茶树叶片中氮素含量，有利于氨基酸等品质成分的合成。郑生宏等[12]研究也发现，茶园行间间作白三叶草后，由于部分落叶和地上茎枯萎，使得茶园土壤表面形成了薄层覆盖物，显著增加了茶园表层土壤有机质，以及土壤微生物量碳、氮和速效磷，从而有效改良土壤肥力。同时，也因为白三叶草的根系中含有较强固氮能力的根瘤菌，豆科绿肥也被大家认为是不可或缺的氮素来源。

研究表明，与单作茶园相比，间作茶园土壤的物理性状也有明显改善[13-14]。宋莉等[15]研究发现，种植绿肥能提高茶园土壤的孔隙度，缓解土壤板结。其原因可能是绿肥植物具有发达的幼嫩根系，持续缓慢生长，使得茶树植株周围的土壤结构更疏松稳定，土壤孔隙度增加。同时，间作绿肥植物的根系在腐烂后能被多种微生物迅速分解富集吸收与再次利用，为茶树根系的生长发育提供最适宜的养分。同时，间作绿肥还相应改善了茶树微生物群落结构，又进一步增加了土壤的孔隙度[13]。

2.2 间作绿肥对茶园土壤微生物的影响

土壤微生物的种类和数量直接影响茶园土壤质量，包括生物化学特性、土壤养分组成，以及物质代谢和转化，是综合衡量土壤肥力优劣状况的一个重要指标。土壤微生物能够驱动整个土壤系统中的物质循环体系，包括各种有效营养元素的吸收及转化，土壤养分的高效循环与利用等。研究表明，茶园间作土壤绿肥后，土壤微生物的数量明显增加，其中以间作黑麦草最为显著，其土壤中的光合细菌、真菌类芽孢和放线球菌数量均属同期最高。

间作绿肥的生产模式对于茶园土壤生物的调节作用是多方面的[16]。首先，绿肥根系对茶园土壤产生机械作用，使土壤质地更均匀疏松，保证茶园土壤生物生长和繁殖的适宜条件。其次，绿肥作物生长、发育及代谢过程所产生或分泌的初生和次生代谢物质，为茶树根际微生物提供了多种有效营养物质和能量，明显提高了土壤光合细菌等微生物的有效生长效率和增殖活力[17]。

韦锦坚等[18]发现，茶树与大豆间作可显著提高土壤根际微生物的多样性和生物学活性。间作模式通过调节土壤中放线菌和光合真菌种群的种类、诱导对茶树有益的微生物在酸性土壤沉积物中定殖、适当调控各种微生物种群的比例等方式，有效丰富了土壤微生物的结构。另外，间作圆叶决明还能提高固氮菌种类和放线菌的数量。这也符合段玉等[6]的研究结论，茶树与大豆间作能够增加土壤微生物菌群组成的多样性。这是由于在间作模式下，不同作物根系的合理搭配可以分泌更多种类的有效物质，在提高分泌物多样性的同时也产生了更多的能源物质以供微生物群落的协同繁殖，从而丰富了土壤微生物的群落结构。

向佐湘等[19]研究表明，间作白三叶草还可以显著增加蚯蚓的种群数量和生物量。蚯蚓有“土壤生物反应器”之誉称，通过食用植物枯枝落叶，释放矿物质等营养元素改善土壤质量结构，提高土壤的通透性和深层排水能力，有效提高土壤中营养元素如钙磷钾的累积。此外，间作绿肥还能直接增强深层土壤中有助于有机质分解的细菌酶的活性[20]。

3 间作绿肥对茶园病虫草害防控的影响

3.1 间作绿肥对茶园草害防控的影响

在茶园生态系统中，植物群落个体间普遍存在着相克与共生的现象，利用这种生态关系预防和控制茶园草害，也是一种重要的生物防控农艺措施。茶园生态系统中存在的杂草种类繁多，种群结构复杂，不仅与茶树争夺必要的生长资源，影响茶树的生长，还为害虫提供了栖息环境，从而对茶园生产造成间接危害[21]。目前，传统的除草方式会耗费大量的人力物力，成本较高，而新型的化学防治虽然效果好，但会产生一定的毒害作用，严重影响茶叶品质的同时也构成环境安全隐患。茶园行间的杂草种群往往会迅速占据整个茶园的空白生境，以获得相对充足的光照、水分，以及温、湿度等有利条件，并成为茶园优势物种，从而影响茶树生长。此外，一些多年生禾本科植物的根系在生长发育过程中，会自行释放特异的根际分泌物，对周围的双子叶植物产生相克作用，从而抑制双子叶植物生长。合理间作绿肥，可有效控制茶园中杂草的大量滋生。茶园间种禾本科植物可以有效控制小杂草的频繁生长，合理改善茶园小气候，丰富茶园结构，节省施肥除草等劳力投入，还能有效避免除草剂的过量施用，为茶园绿色可持续生产奠定良好基础。

近年来，研究发现茶园间作鼠茅草、紫云英、黑麦草、白三叶草等均可以有效抑制各种杂草的生长[16，19，22]。另外发现，间作白三叶草一定时期以后，可有效控制茶园中杂草的生物累积量，明显减少了其与茶树的竞争。由于白三叶草自身向上匍匐生根的特性，与其他杂草相比有较强的争夺资源的能力，从而抢夺其他杂草生长所必需的土壤养分和水资源等，导致其他杂草幼草的衰弱直至死亡，从而减少茶园中杂草的产生和分布[16]。茶园间作黑麦草，对茶园杂草数量、高度以及鲜重均能起到比较明显的抑制效果。黄东风等[22]研究表明，茶园间作牧草等经济作物既可以明显控制茶园杂草的生物量，又可获得一定的茶园附加产值。还有研究表明，五节芒茎秆的覆盖对茶园杂草的种类、数量等的抑制作用很明显[23]，具有成本低、效果佳、无化学污染等优点，在山地茶园杂草防控上有较大的潜力。

3.2 间作绿肥对茶园病虫害防控的影响

茶园间作绿肥可以在一定程度上控制病虫害的发生。试验表明，茶园间作绿肥的模式，不仅对茶小绿叶蝉，甚至对其天敌缨小蜂的种群数量都有明显的生态调控效果[24-25]。这是由于茶园中大量的绿肥作为蜜源植物为缨小蜂提供了丰富稳定的食物来源和良好的栖息环境。同时，绿肥的挥发性代谢物可能会对缨小蜂有较好的引诱作用。还有研究表明，不同于单一种植茶树的茶园，间作绿肥模式还可以显著提高蜘蛛类群的个体数量，另外也丰富了蜘蛛种群，明显增加了其他生物的多样性[26]。孙杰等[27]研究也发现，间作功能性植物对茶园害虫和天敌都会产生一定的影响。茶树间作绿肥植物或种植行道树等，提供相对稳定的生境，可以在短期内显著提高茶园中节肢动物群落的物种丰富度指数和生物群落多样性指数，并提高茶树冠层物种中的天敌数量比例。因此，通过间作绿肥，能够调控茶园生态系统中各生物群落间的生态结构，可以进一步提升茶园生态系统稳定性及其服务功能，增加茶园生物多样性，对茶园病虫害生态调控具有积极的作用。

4 小结

间作绿肥是生态低碳茶生产中的一项关键技术，具有改良茶园土壤、培肥地力、防止茶园水土流失、调节茶园小气候等作用。同时，科学合理地间作绿肥可以有效抑制茶园行间杂草的生长蔓延，降低病虫草害的发生，增加茶园土壤微生物群落多样性等，从而达到促进茶树生长、提高茶叶品质的效果。然而，不合理的间作措施也会导致绿肥作物争夺茶树生长所必需的营养物质和气候资源，抑制茶树的生长发育，影响茶叶的品质与产量。间作绿肥时应适当考虑茶园土壤的肥力水平及绿肥植物的需肥特性等。综上所述，茶园间作绿肥作为一种轻简、高效、安全、生态的生产技术措施，应当在茶叶主产区进行示范推广，有望一定程度上解决茶叶生产过程中劳动力不足等问题，促进茶产业提质增效和可持续发展。

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