石元值,馬立鋒,伊?xí)栽?,張群峰,倪康,阮建?/p>
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所 農(nóng)業(yè)部茶樹生物學(xué)與資源利用重點實驗室,310008
當(dāng)前人們已普遍認(rèn)識到化肥及化學(xué)農(nóng)藥過度施用對茶葉產(chǎn)品質(zhì)量安全及環(huán)境所帶來的負(fù)面效應(yīng),政府部門及科研機(jī)構(gòu)均已意識到了問題的嚴(yán)重性,并開始著手化肥與化學(xué)農(nóng)藥的減量化施用技術(shù)的研究與推廣工作,這也反映出在茶園管理過程中合理施肥的重要性。然而,由于名優(yōu)綠茶機(jī)采茶園與手采茶園相比,具有養(yǎng)分消耗集中且消耗量大等特性,因此在茶園日常生產(chǎn)管理中需要根據(jù)其需肥特點來進(jìn)行茶園的肥培管理。
名優(yōu)綠茶機(jī)采茶園全年的采摘批次顯著低于手采茶園,通常手采茶園全年采摘批次達(dá)十余次,南方茶區(qū)甚至達(dá)到20批次以上。而實行機(jī)械化采摘的名優(yōu)茶生產(chǎn)茶園全年一般只采摘4~5批,但每次采摘強(qiáng)度大,鮮葉采收量明顯大于手采茶園,因此,相比手采茶園,機(jī)采茶園維持茶樹生長的肥力需求相對更為集中。
名優(yōu)綠茶機(jī)采茶園采摘強(qiáng)度大,其每批采摘的鮮葉產(chǎn)量通常達(dá)到3 000 kg/hm2左右,產(chǎn)量高的甚至可達(dá)7 500 kg/hm2以上,而手采茶園一個春季的茶鮮葉總產(chǎn)量通常不會超過1 500 kg/hm2。此外,與手采茶園相比,由于當(dāng)前機(jī)械化采摘茶園所使用的多為切割式采摘方式,采收量大,從茶樹上帶走的養(yǎng)分相對較多,對茶樹的損傷也明顯大于人工采摘,故在茶園施肥過程中,需要提供比手采茶園更多的肥料來補充茶樹樹體的營養(yǎng)。
由于名優(yōu)綠茶機(jī)采茶園的需肥量相對較大,需肥也相對集中,因而機(jī)采茶園的茶樹對根系生長環(huán)境及養(yǎng)分供應(yīng)條件比手采茶園要求更為嚴(yán)格。土層淺的茶園一般不適宜發(fā)展為機(jī)采茶園,而那些養(yǎng)分貧瘠、有機(jī)質(zhì)含量低的茶園則需要經(jīng)過土壤改良后才能進(jìn)行機(jī)械化采摘。
土壤理化因子中對機(jī)械化采摘茶樹生長會產(chǎn)生影響的主要因子有茶園土壤酸度、土壤有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)養(yǎng)分含量等。
茶樹是喜酸植物,一般只能在酸性環(huán)境中生長。當(dāng)前的研究結(jié)果表明,適宜茶樹生長的土壤pH值在4.0~6.5之間,其中以5.0~5.5為最適宜pH值。土壤酸堿性是影響土壤養(yǎng)分有效性的重要因素之一。實施機(jī)械化采摘的名優(yōu)綠茶生產(chǎn)茶園由于其高肥培管理特性,其土壤酸化現(xiàn)象往往比常規(guī)手采茶園要嚴(yán)重得多。土壤酸化會影響土壤養(yǎng)分有效性,而土壤養(yǎng)分有效性大小與肥料的吸收利用率關(guān)系密切。通常認(rèn)為中性或微酸性(pH 6.5~7.0)的土壤養(yǎng)分有效性最高,對肥料利用率最大。研究表明,土壤酸堿度能影響土壤中礦質(zhì)鹽類的溶解度,所以對礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收有很大的影響。當(dāng)土壤溶液酸度增高時,能增大各種金屬離子的溶解度,有利于植物的利用,但易被淋失,同時也加大了茶葉產(chǎn)品中重金屬含量超標(biāo)的風(fēng)險。所以對于pH值小于4的茶園土壤,需要進(jìn)行改良,通常需施用石灰或白云石粉,每隔幾年施用1次;而對于一些pH值大于6.5的茶園土壤,一般通過施用石膏來改良。因此,目前一些pH偏高的高產(chǎn)茶園,如采用適當(dāng)?shù)拇胧└纳仆寥纏H條件,可使茶園土壤肥力得到更大的發(fā)揮,使機(jī)采茶園的產(chǎn)量更高,并能進(jìn)一步提升與改善茶葉品質(zhì)。
茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量對機(jī)械化采摘茶樹的生長及機(jī)采的可持續(xù)性方面有著直接的影響,它也是土壤肥力的重要指標(biāo)。有機(jī)質(zhì)含量低對機(jī)采茶園的負(fù)面影響會比手采茶園更加明顯,由于其養(yǎng)分供應(yīng)無法滿足茶樹生長的需要,從而使茶樹新芽均勻度差、發(fā)芽時間參差不齊,嚴(yán)重影響機(jī)采鮮葉的質(zhì)量。我國茶園的土壤有機(jī)質(zhì)含量總體上并不高,多數(shù)在2%以下,其中以長江以南的第四紀(jì)紅土發(fā)育而來的黃筋泥茶園土和第三紀(jì)紅砂巖發(fā)育的紅砂土茶園為最低,有機(jī)質(zhì)含量低于1%的茶園占68.7%,且有機(jī)質(zhì)的性質(zhì)也較差,腐殖化程度較低。因此對于此類機(jī)械化采摘名優(yōu)茶生產(chǎn)茶園,在施肥過程中尤其需要考慮采取措施提高茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量,改善有機(jī)質(zhì)組成成分。
土壤礦質(zhì)營養(yǎng)元素含量是茶園土壤肥力的另一重要指標(biāo),是其高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)。作為一種葉用作物,茶樹對氮的需求量較多。研究表明,茶園土壤中的氮素含量與有機(jī)質(zhì)含量呈線性關(guān)系,同時對茶園土壤的微生物含量與種類也有著十分重要的影響。當(dāng)然,茶園土壤肥力的高低并非完全決定于某一營養(yǎng)元素的含量水平,更重要的是取決于不同營養(yǎng)元素間的平衡關(guān)系。作為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的機(jī)采茶園土壤,不僅需含有大量營養(yǎng)元素,同時也需要足夠的中、微量元素相匹配,而且彼此配比要協(xié)調(diào),任何一種營養(yǎng)元素不足都會直接影響到其他營養(yǎng)元素作用的發(fā)揮,成為茶園高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效益的限制因素。
構(gòu)成茶園土壤的農(nóng)化性質(zhì)因素很多,其中在施肥管理過程中,提高陽離子交換量、鹽基飽和度,對機(jī)械化采摘茶園的茶樹生長有著十分重要的作用。
一般認(rèn)為,可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)及高效機(jī)采茶園土壤,應(yīng)具有較高的肥力水平,具體表現(xiàn)為土層深厚、質(zhì)地砂壤、土壤疏松、通透性好,持水保水能力強(qiáng)、滲透性好;茶園土壤要求呈酸性,有機(jī)質(zhì)豐富、營養(yǎng)成分齊全、養(yǎng)分含量多而平衡,保肥能力強(qiáng),有良好的緩沖性等。其物理、化學(xué)及微生物等參考指標(biāo)見表1和表2。
表1 機(jī)采茶園土壤物理指標(biāo)
另外,機(jī)械化采摘茶園土壤中的有效微生物總數(shù)(細(xì)菌+真菌+放線菌)應(yīng)大于0.5億個/g,蚯蚓數(shù)量要多,至少要達(dá)到30條/m3。除上述指標(biāo)外,土壤中的污染物元素等含量需滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《GB 15618—1995土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的規(guī)定。
(1)以樹齡及采摘鮮葉量為基準(zhǔn)的施肥策略
氮素營養(yǎng)是機(jī)械化采摘茶園中最重要的養(yǎng)分因子,通常可通過茶樹樹齡及茶鮮葉的采收量來決定施氮量,不同樹齡機(jī)采茶園的氮肥供應(yīng)參考用量詳見表3。幼齡期可根據(jù)N∶P2O5∶K2O=1.0∶1.0~1.5∶1.0~1.5的比例來配施磷鉀肥;成齡生產(chǎn)茶園可根據(jù)鮮葉采收量及土壤中氮素營養(yǎng)綜合情況先確定氮素營養(yǎng)的施用量,再根據(jù)N∶P2O5∶K2O=4∶1~2∶2~3的比例進(jìn)行配施。如前所述,對于投產(chǎn)的名優(yōu)綠茶機(jī)采茶園,目前所采用的采摘設(shè)備大多以切割式采茶機(jī)為主,對茶樹的損傷及采摘所攜帶走的新梢量,明顯高于手采茶園,因此機(jī)采茶園對肥料的需求量明顯高于手采茶園,可根據(jù)表3中成齡生產(chǎn)茶園中的鮮葉采收量來決定相應(yīng)的氮肥施用量,但通常全年施入純氮量不宜超過600 kg/hm2。
表3 機(jī)械化采摘茶園氮肥參考用量
(2)以土壤養(yǎng)分檢測為基準(zhǔn)的施肥策略
通過土壤養(yǎng)分檢測進(jìn)行配方施肥是一種更全面的推薦施肥策略。該策略根據(jù)土壤中養(yǎng)分含量的檢測結(jié)果,結(jié)合表2中的養(yǎng)分推薦指標(biāo),確定茶園土壤養(yǎng)分的豐缺程度,并根據(jù)豐缺程度有針對性地進(jìn)行配方施肥,以達(dá)到平衡施肥的目的。以茶園中鉀、鎂營養(yǎng)為例,可參照機(jī)械化采摘茶園鉀、鎂肥推薦標(biāo)準(zhǔn)(表4),根據(jù)土壤中鉀、鎂營養(yǎng)的含量狀況來決定茶園中是否需要施用鉀、鎂肥,以及所需要的施用量。
表4 中等肥力以上茶園鉀、鎂肥推薦用量
機(jī)械化采摘茶園的施肥,宜采用有機(jī)肥與無機(jī)化肥配合并分次施用。全年肥料施用可分為基肥與追肥兩種類型,一般基肥全年施用1次,追肥施用次數(shù)可根據(jù)機(jī)械采摘的次數(shù)來決定,以保證茶樹生長的養(yǎng)分均衡供應(yīng)。
(1)基肥
基肥通常在茶季結(jié)束,茶樹地上部停止生長后,于每年的秋冬季施用,主要用于補充當(dāng)年采摘茶葉而帶走的養(yǎng)分,并供茶樹在秋、冬季吸收和利用,促進(jìn)茶樹光合作用,增加茶樹的養(yǎng)分儲備,是翌年春茶萌發(fā)的物質(zhì)基礎(chǔ)?;室话阋杂袡C(jī)肥為主,可根據(jù)茶園土壤養(yǎng)分診斷結(jié)果配施一些磷、鉀肥等無機(jī)化肥來均衡茶園土壤養(yǎng)分。如基肥中的有機(jī)肥以采用菜籽餅為主,建議每公頃施用3.0~4.5 t;如以發(fā)酵完全的豬糞肥或雞糞等有機(jī)肥為主,建議每公頃施用22.5~30.0 t。
基肥中的氮施用量宜占全年用量的40%左右,對于僅采春茶的機(jī)采茶園而言,基肥中的氮施用量宜占全年用量的50%左右;其中有機(jī)肥與添加的磷肥一般宜全部作為基肥一次性施入;鉀、鎂肥及微量元素肥料如果量少也宜作基肥一次性施入,如果用量大,則可一部分作基肥,一部分作追肥施用。
(2)追肥
追肥主要在茶樹地上部生長期間施用,通常在每次機(jī)采茶樹茶芽萌發(fā)前需要通過追肥來補充土壤養(yǎng)分,進(jìn)一步促進(jìn)茶樹的生長,補充茶樹對養(yǎng)分的需求,促進(jìn)茶樹芽梢萌發(fā)整齊及保持芽葉粗壯,以達(dá)到持續(xù)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的。追肥以速效氮肥為主,全年可分2~3次施用。對于全年機(jī)械化采摘的名優(yōu)綠茶生產(chǎn)茶園,一般可分為春、夏、秋茶追肥,這3次追肥的施肥量一般占全年氮肥總量的60%,春、夏、秋三季的追肥分配比率,以5∶2∶3或4∶3∶3為宜。對于僅采摘春茶的機(jī)采茶園,則可僅施用春茶前及春茶后兩次追肥,追肥的施用量占全年氮肥總量的50%左右,兩次追肥的分配比例以6∶4或5∶5為宜。
(1)基肥施用時間
基肥施用一般以早為好,建議在茶季結(jié)束后,茶樹地上部停止生長后立即施用;不建議在冬季氣溫較低的情況下施用基肥,因為在施肥過程中會對茶樹根部造成損傷,由于冬季氣溫低,不利于茶樹根系的愈傷和生長。具體的施用時間常因茶區(qū)不同而有所差異,一般江南、西南茶區(qū)的茶樹在10月中下旬地上部即進(jìn)入休眠期,根系生長在9月下旬至11月下旬比較活躍,但至11月下旬左右開始轉(zhuǎn)向停止,所以這些茶區(qū)的基肥一般建議在9月底即可施用,最晚不遲于10月底;華南茶區(qū)的茶樹生長期長,一般于11月中旬至12月上旬地上部才停止生長,所以基肥的施用時間一般以11月中下旬至12月上旬為宜;江北茶區(qū)由于冬季比較寒冷,并時有凍害發(fā)生,基肥的施用時間關(guān)系到茶樹的越冬,所以一般宜在白露前后施用,以使損傷的根系能在當(dāng)年即愈合,并促使大量新根萌發(fā)以利于越冬,若在霜降后再施用基肥,則受損根系很難在當(dāng)年愈合,從而不利于茶樹的越冬。
(2)基肥種類的選擇及施用方式
一般宜選用有機(jī)質(zhì)含量較高的餅肥、堆肥和廄肥等有機(jī)肥,如通過營養(yǎng)診斷發(fā)現(xiàn)氮、磷、鉀或有微量元素含量偏低,可摻合一部分速效氮、磷、鉀肥或復(fù)合肥、微量元素肥等,以保證長效肥與養(yǎng)分的均衡,使肥料既有改良土壤的效果,又能兼具向茶樹提供速效養(yǎng)分及長效養(yǎng)分的功能。施肥位置要根據(jù)茶園的地形及茶樹的樹齡來定。對于緩坡型茶園,一般宜在茶樹的上方側(cè)開溝施用,開溝位置一般位于茶樹樹冠邊緣垂直下方,開溝深度一般以10~20 cm為宜。
(1)追肥種類的選擇
追肥一般以速效化肥為主,常見的有尿素、碳酸氫銨、硫酸銨等,可配施適量鉀、鎂肥,也可使用復(fù)合肥形式追肥。
(2)追肥施用次數(shù)及施用時間
對于全年機(jī)械化采摘的名優(yōu)綠茶生產(chǎn)茶園,一般可分為春、夏、秋追肥。這3次追肥中,由于春茶在全年茶葉產(chǎn)量中所占比重最大,品質(zhì)也最好,同時春追肥的合理施用有利于茶樹新梢萌發(fā)的整齊度,因此春追肥對于機(jī)械化采摘茶園顯得尤為重要。春追肥在春茶前進(jìn)行,俗稱“催芽肥”,對春季名優(yōu)茶的產(chǎn)量與品質(zhì)均能產(chǎn)生顯著影響,建議在采摘前30~40 d以開溝方式施用為宜,施后覆土。夏秋追肥主要是為了及時補充因春茶及夏茶采摘導(dǎo)致的大量養(yǎng)分消耗,以保證夏、秋茶的正常生長。夏追肥宜在春茶結(jié)束夏茶開始生長之前施用,秋追肥則宜在夏茶結(jié)束后立即施用。施肥方式以開溝施為宜。
此外,還可采用葉面追肥形式進(jìn)行追肥,以進(jìn)一步促進(jìn)茶樹芽梢的萌發(fā)整齊度。噴施葉面肥需要掌握以下技術(shù)要點:①葉面肥需噴施在葉片背面;②葉面肥宜在茶芽萌動之前進(jìn)行,宜多噴幾次,每次噴施時間宜間隔1周,噴施時間宜選在傍晚,不宜在早晨或中午進(jìn)行。