樟茶間作對(duì)土壤養(yǎng)分及重金屬含量的影響研究

蔡麗，夏麗飛，陳枚，楊盛美，李曉霞，冉隆珣，李友勇，孫云南

（1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，云南 勐海 666201；2.云南省茶樹種質(zhì)資源創(chuàng)新與配套栽培技術(shù)工程研究中心，云南 勐海 666201）

茶園間作就是通過在茶園中種植經(jīng)濟(jì)林木，改善茶園小氣候環(huán)境，增加生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性，維持生態(tài)平衡，起到提高茶葉品質(zhì)，優(yōu)化茶園環(huán)境，減少環(huán)境污染的一項(xiàng)重要舉措，既符合社會(huì)發(fā)展需要，又可增加經(jīng)濟(jì)收入[1-3]。樟樹（Cinnamomum camphora），樟科，樟屬，為亞熱帶常綠闊葉喬木，屬弱陽性樹種，喜暖熱濕潤的氣候條件，不耐嚴(yán)寒，是我國珍貴用材樹種及芳香植物，在林業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。

間作套種是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精髓之一，林茶間作降低了茶園的光照強(qiáng)度，改變了光譜組成比例，也提高了茶園氣溫和大氣相對(duì)濕度[4]。茶園適度遮蔭有助于茶樹充分吸收和利用土壤中的氮素[5-7]。本文對(duì)樟茶間作模式的土壤養(yǎng)分及重金屬含量的季節(jié)性變化進(jìn)行研究，重點(diǎn)研究樟茶間作對(duì)土壤營養(yǎng)元素的影響，旨在揭示樟茶間作模式對(duì)土壤養(yǎng)分及重金屬含量的影響，為茶園間作模式的發(fā)展和合理利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

香樟間作試驗(yàn)地位于云南省勐?？h茶葉技術(shù)推廣中心基地曼板村樟茶間作茶園內(nèi)，于1982年建于低丘崗地，坡度15°左右，于1987年2月在茶園定植香樟樹，2行茶1行香樟樹，約225棵/hm2，茶樹品種為勐海地方群體良種。以單作茶園為對(duì)照。單作茶園和間作茶園肥料管理水平基本一致，每年冬季施基肥一次，5～6月追肥一次。

分別于2009年春季（4月下旬）、秋季（9月上旬）對(duì)樟茶間作模式茶園和單作茶園取樣。單作模式每個(gè)采樣單元隨機(jī)選取10～15個(gè)取樣點(diǎn)得到混合樣，按“S”型取樣，間作模式采樣在每種處理小區(qū)樹冠下（樟樹樹冠滴水線）處表層（0～20 cm）、中層（20～40 cm）及混合樣三種取樣標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。土壤樣品采集后去除植物根系、石塊等雜物，立即帶回實(shí)驗(yàn)室，風(fēng)干、過篩做土壤養(yǎng)分分析備用，土壤養(yǎng)分含量換算為烘干土重表示（注：本文所測(cè)土樣均為混合樣）。取土樣的同時(shí)取植物樣，取樣標(biāo)準(zhǔn)：一芽一葉。

表1 土樣測(cè)定方法

1.2 分析方法

重金屬含量分析：樣品經(jīng)烘干（土樣105℃，植物樣品65℃）至恒重，粉碎后取0.5 g消煮約12 h，定容，用等離子發(fā)射光譜儀（ICP）測(cè)定。土壤營養(yǎng)元素采用常規(guī)方法分析[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 樟茶間作模式對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

通過對(duì)土樣pH的測(cè)定，間作茶園的土壤的pH范圍5.19～5.32，呈弱酸性，基本適宜茶樹的正常生長（表2）。

從表2可得，試驗(yàn)茶園外界管理水平基本一致時(shí)，間作茶園比純茶園的有機(jī)質(zhì)含量明顯增高，這可能與其通過增加植被覆蓋度減少水土流失和增加凋落物（根系周轉(zhuǎn)）促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)累積有關(guān)；但土壤堿解氮、速效磷和有效鉀含量均表現(xiàn)為間作茶園低于單作茶園，說明間作茶園對(duì)養(yǎng)分的需求量較大，茶園間作香樟樹要注意氮磷鉀肥的補(bǔ)充，以免影響茶樹生長。

從春季到秋季，茶樹經(jīng)過一個(gè)采摘周期，土壤養(yǎng)分發(fā)生巨大變化。間作茶園茶葉產(chǎn)量提高，品質(zhì)提升，茶葉經(jīng)過春夏秋三季生長，養(yǎng)分的消耗幅度大，有機(jī)質(zhì)含量明顯降低。在茶葉生長周期中，對(duì)土壤氮磷鉀的消耗也很大，兩茶地土壤速效養(yǎng)分含量均表現(xiàn)為秋季低于春季，其中堿解氮、速效磷和有效鉀消耗量均表現(xiàn)為間作茶園低于單作茶園，這可能樟茶間作改善土壤環(huán)境，促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)密切相關(guān)。

2.2 樟茶間作模式對(duì)土壤中微量營養(yǎng)元素的影響

從表3可得，在春季，間作茶園土壤有效鈣、鎂、鋅、鐵、錳等含量明顯低于單作茶園，有效銅和有效鉬含量略高于單作茶園，樟茶間作茶園土壤大部分中微量營養(yǎng)元素有效態(tài)含量表現(xiàn)降低。從春季到秋季，茶樹經(jīng)過一個(gè)采摘周期，單作茶園土壤有效鈣、鎂、鐵、錳表現(xiàn)為大幅度降低，而間作茶園土壤有效鈣、鎂、鐵含量則表現(xiàn)為增加，說明樟茶間作茶園改善了土壤環(huán)境，促進(jìn)了土壤中微量營養(yǎng)元素的活化和周轉(zhuǎn)，這對(duì)夏、秋茶茶葉產(chǎn)量品質(zhì)的提高具有重要的意義。

2.3 樟茶間作模式對(duì)茶葉新稍中營養(yǎng)元素的影響

從表4可以看出，茶葉新稍中各營養(yǎng)元素含量間作茶園與單作茶園相比，春秋兩季新稍中N、P、K、Ca、Mg、S、Cu、Zn、Fe、Mn、Mo 的含量差異不明顯，說明樟茶間作未對(duì)茶葉營養(yǎng)元素含量造成顯著影響。

2.4 樟茶間作模式對(duì)土壤、茶葉新稍中重金屬的影響

不同種植模式的植物群落系統(tǒng)、枯枝落葉化學(xué)組成的差異及生態(tài)環(huán)境條件的不同，必然對(duì)土壤重金屬產(chǎn)生影響，結(jié)果見于表5。Pb、Cd、Hg、As 4種重金屬含量在間作茶園中均明顯低于單作茶園，Cr和Ni兩種重金屬元素變化不明顯，說明樟茶間作有助于降低茶園土壤部分重金屬含量。

表2 土壤養(yǎng)分含量變化

表3 土壤微量元素含量變化（mg/kg）

表4 茶葉新稍中各營養(yǎng)元素含量變化

表5 茶園土壤中重金屬含量（mg/kg）

表6 茶葉新稍中重金屬含量（mg/kg）

從表6可以看出，在春季，間作茶園茶葉新稍中重金屬Pb、Hg、As含量高于單作茶園茶葉新稍；在秋季，間作茶園茶葉新稍中重金屬Pb、Cd、Cr、As含量高于單作茶園茶葉新稍。說明在間作茶園中，土壤中重金屬更有可能被茶葉吸收，這可能與樟茶間作對(duì)土壤環(huán)境產(chǎn)生影響，促進(jìn)重金屬元素活化有一定的關(guān)系。

3 討論

香樟屬喜光落葉深根性喬木，茶樹系耐蔭常綠根系較淺的小灌木，從香樟和茶二者的生態(tài)習(xí)性和生態(tài)學(xué)特性看，樟茶間作模式具有空間配置合理、種間關(guān)系協(xié)調(diào)、對(duì)環(huán)境資源利用充分的良好生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)[10-14]。

實(shí)踐證明樟茶間植模式一方面創(chuàng)造了適宜茶樹生長和品質(zhì)提高的環(huán)境條件，另一方面由于復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的作用，解決了茶園水土流失、地力衰退、生產(chǎn)力下降等嚴(yán)重的生態(tài)問題[15-16]。但本試驗(yàn)表明，樟茶間作茶園土壤堿解氮、速效磷和有效鉀含量低于單作茶園，我國許多茶區(qū)本身缺氮磷鉀現(xiàn)象就很普遍，如果長期間作香樟樹的茶區(qū)應(yīng)注意磷鉀肥的補(bǔ)充。

茶葉作為一種直接飲用的食品，其安全性越來越受到人們的重視。本研究表明，樟茶間作茶園雖然在一定程度上減少土壤重金屬元素含量，但也促進(jìn)了茶樹對(duì)重金屬的吸收，茶葉新稍重金屬含量增加，因此樟茶間作模式推廣中應(yīng)特別重視茶園土壤重金屬元素背景值，保障茶葉的綠色安全生產(chǎn)。

[1]李文華,賴世登,羅菊春.當(dāng)代復(fù)合農(nóng)林業(yè)[J].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1994:1-81.117-222.

[2]熊國炎(譯),Leakey(著).復(fù)合農(nóng)林業(yè)進(jìn)行再定義[M].當(dāng)代復(fù)合農(nóng)林業(yè),1997,(2):41-60

[3]嚴(yán)志方.試論茶園間作[J].中國茶葉.1985,7(2):36-37.

[4]周志翔.林茶間作下的光照條件與茶樹生理生態(tài)研究綜述[J].生態(tài)學(xué)志,1995,14(3):59-63.

[5]薛建輝,唐榮南.林茶復(fù)合經(jīng)營研究與應(yīng)[J].世界林業(yè)研究,1996,(6):45-50.

[6]石懷綬,栗茶混交栽培模式研究[J].林業(yè)實(shí)用技術(shù),2004,(11):6-7.

[7]廖鐵軍,黃云.紫色土脲酶活性與土壤營養(yǎng)的研究[J].西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1995,17(1):72-75.

[8]鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003:56-57.

[9]陳強(qiáng).生態(tài)茶園建設(shè)及其發(fā)展模式初探[J].水土保持通報(bào),1998,18(3):44-46.

[10]余立華,劉桂華,陳四進(jìn).栗茶間作模式下茶樹根系的基礎(chǔ)特性[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2006,24(3):6-10.

[11]劉桂華,李宏開.桕茶間作立體經(jīng)營模式的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),1996,24(2):145-148.

[12]張沽,劉桂華.板栗茶樹間作模式的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2005,23(3):1-4.

[13]黃壽波.試論生態(tài)環(huán)境與茶葉品質(zhì)的關(guān)系[J].生態(tài)學(xué)雜志,1984,10(4):32-34.

[14]廖桂堂,李廷軒,王永東,等.基于GIS和地統(tǒng)計(jì)學(xué)的低山茶園土壤肥力質(zhì)量評(píng)價(jià)[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2007,27(5):1978-1986.

[15]明平生.茶林間作對(duì)茶園生態(tài)的影響[J].茶葉通訊,2003,(4):26-29.

[16]黃壽波.茶園小氣候特征的研究[J].中國農(nóng)業(yè)氣象,1983,(4):35-39.