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福建省茶園土壤養(yǎng)分狀況評(píng)價(jià)
1.福建省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 2.福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)研究所 3.福建省分析測(cè)試中心 楊冬雪1鐘珍梅2陳劍俠3姜能座3林小鳴1王義祥2郭 偉1李翠萍1
對(duì)福建省107個(gè)典型茶園土壤進(jìn)行取樣和分析測(cè)定,結(jié)果表明:福建省茶園土壤酸化嚴(yán)重,土壤pH值在4.5以下的茶園占86.9%,其中pH值低于4.0的嚴(yán)重酸化茶園占28%。從土壤肥力指標(biāo)看,土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮含量豐富,肥力優(yōu)良和尚可的分別達(dá)88.8%和95.3%;速效磷含量中等水平,肥力優(yōu)良的達(dá)64.5%;而速效鉀虧缺,73.9%的速效鉀落在較差等級(jí)。從微量元素指標(biāo)看,有效鋅含量較豐富,適中以上的占91.5%;有效銅、有效錳含量偏低,缺乏的分別占66.0%和55.7%。
茶園 土壤養(yǎng)分狀況 評(píng)價(jià)
福建是我國(guó)茶葉生產(chǎn)的主要省份,全省除個(gè)別偏遠(yuǎn)島嶼外幾乎是縣縣產(chǎn)茶,涉茶人員已超過300萬(wàn)人,占全省總?cè)丝诘氖种弧H」灿胁鑸@面積l7.33萬(wàn)hm2,占全國(guó)茶園總面積的10.5%,居全國(guó)第2位。茶葉產(chǎn)量24.52萬(wàn)t,占全國(guó)茶葉總產(chǎn)量的19.2%;平均每667 m2產(chǎn)量99kg,比全國(guó)平均水平高30.2%[1]。茶葉在福建省經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有十分重要的地位,目前福建省茶葉生產(chǎn)中存在的問題是茶園產(chǎn)量不等,土壤肥力狀況可能是其主要影響因素之一。本研究通過對(duì)全省8個(gè)設(shè)區(qū)市32個(gè)縣的主要茶園取樣和測(cè)試,較全面了解了茶園土壤肥力狀況及土壤養(yǎng)分限制因子,為福建省茶園土壤平衡施肥、提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)提供重要的依據(jù)。
以《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》HJ/T166-2004[2]為依據(jù),按照目前福建茶園實(shí)際分布情況和面積大小,分別確定在全省南平、三明、寧德、龍巖、漳州、福州、泉州、莆田的8個(gè)設(shè)區(qū)市的32個(gè)主要產(chǎn)茶區(qū)采集107個(gè)樣點(diǎn),每個(gè)土樣以1個(gè)取樣點(diǎn)為中心,在5m范圍內(nèi)取3~5個(gè)樣品混合而成,采用GPS記錄中心點(diǎn)位置,具體取樣點(diǎn)設(shè)在茶樹樹縫滴水線下,樣品采用竹制工具采集0~40 cm土層土樣,剔除大的根系和礫石等雜物,每點(diǎn)留樣1000g左右,混合?;旌贤翗咏?jīng)風(fēng)干、碾碎、去渣、過篩,對(duì)角取樣法留500g混合土樣供分析。速效養(yǎng)分和pH值分析的樣品過20目尼龍篩,有機(jī)質(zhì)分析的樣品過60目尼龍篩,全量分析的樣品過200目尼龍篩。
土壤pH值采用水浸提 (水土質(zhì)量比為2.5:1),電位法測(cè)定;有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定;全氮采用半微量凱氏定氮法測(cè)定;全磷、全鉀采用X射線熒光光譜法測(cè)定;堿解氮用NaOH浸提擴(kuò)散法測(cè)定;速效磷用氟化銨—鹽酸提取、速效鉀乙酸銨浸提,有效銅、有效錳、有效鋅用0.1 mol/L鹽酸浸提,等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定。
結(jié)合茶葉產(chǎn)地環(huán)境技術(shù)條件(NY/Y 853-2004)[3],將茶園土壤的肥力分為三級(jí),Ⅰ級(jí)表示肥力優(yōu)良、Ⅱ級(jí)表示肥力尚可、Ⅲ級(jí)表示肥力較差;依據(jù)優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)茶園土壤營(yíng)養(yǎng)診斷指標(biāo)[4],將茶園土壤微量元素的豐缺分為三級(jí),Ⅰ級(jí)表示元素過量、Ⅱ級(jí)表示元素適中、Ⅲ級(jí)表示元素缺乏,將茶園土壤pH值分為三級(jí),Ⅰ級(jí)表示酸化、Ⅱ級(jí)表示適中、Ⅲ級(jí)表示不適宜,分級(jí)的依據(jù)見表1。
表1 茶園土壤肥力評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
續(xù)表1
序號(hào)評(píng)價(jià)項(xiàng)目豐缺指標(biāo)單位評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)源 Ⅰ級(jí)Ⅱ級(jí)Ⅲ級(jí) 8有效銅> 21~2< 1mg?kg-1優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)茶園土壤指標(biāo)[4] 9有效鋅> 20.5~2.0< 0.5mg?kg-1 10有效錳>3015~30<15mg?kg-1 序號(hào)評(píng)價(jià)項(xiàng)目土壤酸堿指標(biāo)單位評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)源 Ⅰ級(jí)Ⅱ級(jí)Ⅲ級(jí) 11pH值<4.54.5~5.5>5.5無(wú)量綱優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)茶園土壤指標(biāo)[4]
土壤樣品測(cè)試結(jié)果(見表2)表明,福建省茶園土壤酸化嚴(yán)重。在所調(diào)查的茶園中,土壤pH值最小值是3.30,最大為6.84,變異系數(shù)為10.5%,說明整體變異性較小。茶園土壤pH值主要集中在4.00~4.50,茶園pH值低于4.50的酸化茶園占86.9%,其中pH值低于4.00的嚴(yán)重酸化茶園占28%,pH值高于5.50的占2.8%,個(gè)別茶園土壤pH值高于6.50,pH值在4.50~5.50之間,符合優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)條件的茶園僅占10.3%。從文獻(xiàn)[5]、[6]報(bào)道看,茶園土壤酸化較普遍。有研究表明,茶樹自身物質(zhì)循環(huán)(即茶樹凋落物和修剪葉還園)和茶樹根系代謝會(huì)引起茶園土壤酸化,化學(xué)氮肥使用量的增加和施用年限的延長(zhǎng)也會(huì)引起土壤酸化[7],此外,酸雨也會(huì)直接造成土壤酸化[8]。
表2 福建省茶園土壤養(yǎng)分分級(jí)
福建省茶園土壤有機(jī)質(zhì)整體水平較豐富。茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍在3.89~41.9g/kg,平均值18.8 g/kg,變異系數(shù)為42.8%,不同茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量差異較大。64.5%的茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量豐富,達(dá)到I級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn),24.3%的茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量尚可,符合Ⅱ級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn),另外11.2%的茶園土壤有機(jī)質(zhì)低于臨界值。有機(jī)質(zhì)平均含量接近全國(guó)茶園平均值,略高于湖北省、四川省茶園的平均值[9]。
從土壤樣品測(cè)試結(jié)果可知,茶園土壤氮的供應(yīng)能力較好。土壤堿解氮含量較高,含量范圍在33.5~521mg/kg,平均含量96.2 mg/kg,變異系數(shù)為60.5%,不同茶園土壤堿解氮含量差異較大,48.6%的茶園土壤堿解氮達(dá)到Ⅰ級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn),46.7%的茶園土壤堿解氮達(dá)到Ⅱ級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn),土壤堿解氮含量低于50 mg/kg的茶園只占4.7%。全氮含量中等偏上,含量范圍在0.29~3.58 g/kg,平均含量0.854 g/kg,變異系數(shù)為43.6%,35.5%的茶園土壤全氮含量達(dá)到I級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn),24.3%的茶園符合Ⅱ級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn),40.2%的茶園土壤全氮含量低于臨界值0.8 g/kg。茶園堿解氮平均含量高于全國(guó)水平[9]。鄭麗燕等研究發(fā)現(xiàn),鐵觀音茶葉中的氮含量與土壤中堿解氮含量無(wú)顯著相關(guān)關(guān)系[10],堿解氮過量不僅不能增產(chǎn),還會(huì)導(dǎo)致土壤酸化。
土壤供磷水平的主要指標(biāo)是速效磷,茶園土壤速效磷含量范圍在1.20~56.1mg/kg,平均值9.23mg/kg,變異系數(shù)達(dá)95.5%,不同茶園之間差異大,平均數(shù)的代表性較差。49.5%茶園土壤速效磷含量達(dá)到I級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn),15.0%的茶園土壤速效磷含量達(dá)Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn),35.5%土壤速效磷低于臨界值。茶園土壤全磷偏低,變化范圍在34.00~1706mg/kg之間,不同茶園之間差異較大,變異系數(shù)達(dá)79.9%,19.6%土壤全磷含量達(dá)Ⅰ級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn),15.9%土壤全磷含量達(dá)Ⅱ級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn),64.5%土壤全磷含量低于臨界值。速效磷平均含量高于全國(guó)水平[9]。在施足氮肥的基礎(chǔ)上,施磷對(duì)茶樹增產(chǎn)效果明顯,但施磷會(huì)促進(jìn)茶樹的生殖生長(zhǎng),使開花結(jié)果數(shù)增加,加大了對(duì)養(yǎng)分的消耗。因此,福建省茶園土壤速效磷含量中等,應(yīng)適當(dāng)控制茶園磷肥的施用量。
茶園土壤全鉀中等偏上,變化范圍在1.10~31.2 g/kg之間,平均值為6.97 g/kg,變異系數(shù)為70.8%。30.8%茶園土壤全鉀含量達(dá)Ⅰ級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn),41.1%茶園土壤全鉀含量達(dá)Ⅱ級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn),28.1%茶園土壤全鉀含量低于臨界值。土壤速效鉀含量在2.96~233 mg/kg,平均值為43.2 mg/kg,變異系數(shù)為73.2%。土壤速效鉀含量達(dá)到I級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn)的僅有6.5%,含量在Ⅱ級(jí)水平的茶園占19.6%,低于臨界值的茶園較多,占總量的73.9%,表明茶園土壤速效鉀虧缺嚴(yán)重。由于鉀在抵抗病毒方面具有十分重要的作用,因此,茶園缺鉀應(yīng)大量補(bǔ)充。據(jù)報(bào)道,日本茶園有效鉀含量一般在200mg/kg以上,東非和肯尼亞為163~823mg/kg,平均達(dá)411mg/kg,可以基本不用鉀肥,根據(jù)我國(guó)茶區(qū)自北而南有效鉀含量逐漸降低的趨勢(shì)[9],從總體上講,南方茶區(qū)應(yīng)特別重視鉀肥的使用,對(duì)于土壤pH值較低的茶園,一般需進(jìn)行改良,以施用白云石粉等降低土壤的酸度,提高施鉀的效果。
茶園土壤有效鋅供應(yīng)較充足,48.1%的茶園土壤有效鋅含量達(dá)I級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn),43.4%的茶園有效鋅含量達(dá)Ⅱ級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn),僅有8.5%的茶園有效鋅含量低于臨界值。而有效錳、有效銅較欠缺,有效錳、有效銅含量偏低,分別占55.7%和66.0%。微量元素銅、錳、鋅是茶樹正常生長(zhǎng)的必需元素,雖然茶樹對(duì)其需求量較少,但它們的功能也是不可代替的。微量元素如有效錳對(duì)人體健康有著積極的作用[11],馬立鋒徐獻(xiàn)輝等研究發(fā)現(xiàn),浙江省有超過30%的茶園缺錳[12],褔建省茶園缺錳較浙江省嚴(yán)重。由于茶園土壤酸性強(qiáng),導(dǎo)致土壤中金屬元素的淋溶損失,因此,在采取補(bǔ)錳、銅等微量元素的同時(shí),考慮混施石灰、白云石粉等措施。
3.1 福建省茶園土壤pH值為3.30~6.58,養(yǎng)分均值為有機(jī)質(zhì)18.8g/kg,全氮0.85g/kg,堿解氮96.2mg/kg,有效磷9.23mg/kg,速效鉀43.2mg/kg,有效銅0.779mg/kg,有效錳9.16mg/kg,有效鋅0.548mg/kg。
3.2 根據(jù)茶園土壤肥力指標(biāo)和優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo),福建省茶園土壤整體酸化嚴(yán)重,符合優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)條件的茶園僅占10.3%;福建省茶園土壤養(yǎng)分中,有機(jī)質(zhì)整體水平較豐富,64.5%的茶園有機(jī)質(zhì)達(dá)到I級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn);全氮總體含量中等偏上,59.8%的茶園符合Ⅱ級(jí)以上茶園標(biāo)準(zhǔn);堿解氮含量較高,有效鋅供應(yīng)較充足,速效磷中等水平,不同茶園之間差異較大;速效鉀虧缺嚴(yán)重,有效錳、有效銅欠缺過半,不同茶園之間差異較大。
3.3 針對(duì)福建省茶園酸化嚴(yán)重、堿解氮含量豐富,速效磷含量中等、速效鉀缺乏,應(yīng)以施用有機(jī)肥為主、調(diào)整施肥結(jié)構(gòu)和比例,在增施速效鉀、有效銅、有效錳的同時(shí),采取混施石灰、白云石粉等調(diào)節(jié)福建省茶園土壤pH值的重要措施。
[1] 陳榮冰,林秀貞.福建省茶產(chǎn)業(yè)概況及其發(fā)展對(duì)策[J].福建農(nóng)業(yè)科技.2009,(2):89-92.
[2] 土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].HJ/T166-2004.
[3] 茶葉產(chǎn)地環(huán)境技術(shù)條件[S].NY/Y 853-2004.
[4] 韓文炎,阮建元,林智等.茶園土壤主要營(yíng)養(yǎng)障礙因子及系列茶樹專用肥的研制[J].茶葉科學(xué),2002,22(1):70-74.
[5] 馬立鋒,等.蘇、浙、皖茶區(qū)茶園土壤pH狀況十年來(lái)的變化[J].土壤通報(bào).2000,31(5):205-207.
[6] 吳詢.茶園土壤酸化及防治[J].茶葉通訊,1990,(4):21-23.
[7] 郭琳.茶園土壤的酸化與防治[J].茶葉科學(xué)技術(shù),2008,(2):16-17.
[8] 馬立峰.重視茶園土壤的急速酸化和改良[J].中國(guó)茶葉,2001,23(4):30-31.
[9] 韓文炎,石元值,等.茶園鉀素研究進(jìn)展與施鉀技術(shù)[J].中國(guó)茶葉,2004,(1):22-24.
[10] 鄭麗燕,侯玲利等.福建鐵觀音茶園土壤氮素狀況研究[J].中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2009,17(2):225-229.
[11] 黃永光,胡國(guó)腐,等.關(guān)于微量元素鋅、銅、錳、鎂的研究[J].國(guó)外醫(yī)學(xué)(口腔醫(yī)學(xué)分冊(cè)),1991,18(5):294-296.
[12] 馬立鋒,徐獻(xiàn)輝等.浙江茶園土壤中硼、錳、鉬元素含量研究[J].中國(guó)茶葉,2006,(1):21-22.