不同生物有機肥對春茶生長影響及其土壤改良效果分析

陳默涵，何騰兵，舒英格

(貴州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，貴州 貴陽 550025)

貴州位于云貴高原東部斜坡地帶，省內(nèi)地貌以高、中山為主，少部分為丘陵和河谷盆地，大部分山區(qū)的氣候及土壤條件適宜茶樹生長。 “十二五”期間，貴州省在貴陽、遵義、黔南、安順、興義、銅仁、畢節(jié)等廣大地區(qū)大力發(fā)展茶產(chǎn)業(yè)，2013年茶園面積已達36.7萬hm2，到2016年底茶園面積達到46.4萬hm2，茶葉種植面積躍居全國前列。然而，貴州省茶園大部分為近10年種植的多種茶樹品種，且土壤肥力水平較低，茶園土壤培肥及施肥技術(shù)的推廣應(yīng)用對優(yōu)質(zhì)茶葉生產(chǎn)具有重要意義[1-3]。

茶園土壤理化性質(zhì)和養(yǎng)分含量水平對茶樹生長生育及茶葉品質(zhì)有很大影響，目前在茶園土壤養(yǎng)分、水分及肥力狀況與茶葉產(chǎn)量及品質(zhì)的關(guān)聯(lián)性方面作了大量的研究工作[1-5]，對茶園土壤有機培肥技術(shù)及生物有機肥開發(fā)應(yīng)用也開展了一些研究工作[4-16]。生物有機肥是有益微生物菌群與有機肥結(jié)合形成的新型、高效、安全的肥料，富含腐殖酸和大量的有益微生物、氨基酸以及有效的氮、磷、鉀，在茶園土壤改良中得到應(yīng)用[4，17]。貴州山區(qū)氣候條件較獨特，不同地區(qū)茶園土壤肥力特征與茶樹生長及茶葉品質(zhì)有著密切的關(guān)聯(lián)性[1-3]，如何針對當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件進行茶園水分及養(yǎng)分的有效管理和土壤培肥，是實現(xiàn)茶葉優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)的重要前提。探討生物有機肥對貴州山區(qū)春茶生長的影響及其土壤培肥潛力，對有機茶園生產(chǎn)管理具有重要的指導(dǎo)意義。因此，本文在貴州中部山區(qū)選擇代表性茶園開展施用生物有機肥改土的田間試驗，探討生物有機肥施用對春茶生長的影響及其土壤增肥效果，為貴州省優(yōu)質(zhì)茶業(yè)生產(chǎn)及茶業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)的基本概況

研究區(qū)位于貴州中部地區(qū)開陽縣境內(nèi)，地貌以中低山為主，海拔在1000～1400 m。該區(qū)氣候?qū)儆谥衼啛釒夂?，年降雨量一般?100～1300 mm，降雨多集中5～7月份，年平均溫度為14.5～15.0℃。土壤多為黃壤和石灰土，茶葉主要種植在由砂巖、頁巖及第四紀紅色粘土發(fā)育的黃壤上。該區(qū)種茶歷史悠久，是開陽縣主產(chǎn)茶區(qū)之一，茶葉已成為開陽縣經(jīng)濟發(fā)展的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)和特色產(chǎn)業(yè)。

1.2 供試材料

以當(dāng)?shù)匾?guī)?；B(yǎng)豬場的豬糞作為原料，采用微生物好氧發(fā)酵技術(shù)進行露天堆制，先將新鮮豬糞經(jīng)過堆放發(fā)酵10 d，當(dāng)堆體溫度開始下降時進行翻堆， 并適當(dāng)添加水分，當(dāng)堆體溫度下降并穩(wěn)定在30～40℃時，加入復(fù)合微生物菌劑，待豬糞被微生物消化及腐熟后(堆腐時間大約20 d)，取發(fā)酵后的豬糞堆肥(有機質(zhì)含量為36.5%)為試驗用的生物有機肥。試驗用沼渣來源于規(guī)?；B(yǎng)豬場的沼氣池，綠肥為茶園空地種植的紫云英。

1.3 茶園土壤施肥試驗

試驗地區(qū)設(shè)在貴陽市開陽縣弘雙公司茶場，土壤為砂頁巖發(fā)育的黃壤，種植茶樹齡為8年。田間試驗設(shè)4個處理，即對照(未施用肥料)、豬糞堆肥、綠肥、沼渣，每個處理重復(fù)3次，共9個小區(qū)。每小區(qū)面積為18 m2，在茶園中部沿等高線(三行茶樹)采用隨機區(qū)組排列。施肥量按1000 kg/667m2計算，每小區(qū)有機肥以等量施用為基礎(chǔ)，各處理小區(qū)的肥料均于2016年12月做為茶樹冬季肥一次性開溝(30 cm深)施入茶樹行間土壤中。2017 年3月底，進行芽密度、百芽重調(diào)查與觀測；2017 年4 月底開展春梢長、著葉數(shù)、葉面積的調(diào)查與觀測記載。在3～5月期間，采用TDR300快速水分測定儀(U.S.A)定期測定表層土壤含水率(10 cm)處，每小區(qū)測定5個點，取其平均值作為該小區(qū)土壤含水率的測定值。9月上旬采集土壤樣品(每小區(qū)采集5點0～20 cm表土混合樣品)，采用常規(guī)方法分析土壤pH、有機質(zhì)及氮(N)、磷(P)、鉀(K)的含量[18]。

1.4 茶樹生長指標(biāo)測定

百芽質(zhì)量(g)：每小區(qū)隨機采100 個芽頭(一芽二葉)，利用烘箱在70℃下烘24 h后稱重。芽密度(個/m2)：用30 cm×30 cm 的方框在每小區(qū)隨機取3個點， 數(shù)框內(nèi)芽頭個數(shù)。春梢長、著葉數(shù)、葉面積：在每小區(qū)隨機取3個點，調(diào)查葉片數(shù)，測定春梢長度、每片葉長度及寬度；茶葉面積用橢圓公式S=3.14ab計算，a為葉片長度，b為葉片寬度。新梢含水率：采用烘干法。

1.5 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用DPS軟件進行數(shù)理統(tǒng)計分析，計算每處理三個重復(fù)小區(qū)測定值的平均值及標(biāo)準差，并對測定值進行多重比較(LSD法)及顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同有機肥施用對茶葉芽頭密度和百芽重的影響

試驗結(jié)果(表1)表明，與未施肥處理相比，施用肥料均能增大茶葉的芽密度和百芽重；其中，施用豬糞堆肥(生物有機肥)、綠肥及沼渣對茶葉芽密度的平均增大率分別為39.93%、8.45%和19.96%；而對茶葉百芽重的平均增大率分別為49.11%、27.68%和8.04%。多重比較結(jié)果表明，施用豬糞堆肥后茶葉芽密度及百芽重顯著增加，而施用綠肥能明顯地提高百芽重，施用沼渣能明顯地增加芽密度。因此，施用生物有機肥能明顯地提高春季茶葉的芽密度和百芽重。

表1 不同有機肥施用對茶葉芽密度及百芽重的影響Tab.1 Effect of different organic manure applications on bud density and bud weight of tea

注：茶葉芽密度、百芽重、一芽二葉新梢含水率為三個重復(fù)小區(qū)平均值±標(biāo)準差。字母為多重比較(LSD)結(jié)果，同一列中字母不同的處理之間達到p為0.05的顯著性水平，下同。

2.2 不同有機肥施用對茶樹梢長及其著葉數(shù)的影響

試驗結(jié)果(表2)表明，與未施肥處理相比，施用肥料對茶樹春梢的增長均有明顯的效果；施用豬糞堆肥、綠肥及沼渣對茶樹春梢長度的平均增大率分別為84.75%、69.51%和40.83%；而對茶樹春梢著葉數(shù)的平均增加率分別為35.48%、12.90%和32.26%。因此，施用豬糞堆肥能明顯地提高茶樹的春梢長度及著葉數(shù)。

表2 不同有機肥施用對茶樹春梢長度、著葉數(shù)Tab.2 Effect of different organic manure applications on the length and leaf number of spring shoots of tea plants

注：春梢長度及著葉數(shù)為三個重復(fù)小區(qū)取9個正常春梢的著葉數(shù)平均值±標(biāo)準差；葉面積為三個重復(fù)小區(qū)9個正常春梢葉總面積之合的平均值±標(biāo)準差。

試驗結(jié)果(表2)表明，與未施肥處理相比，施用肥料均能增大茶葉的葉面積；施用豬糞堆肥、綠肥及沼渣后，茶葉的葉面積平均增大率分別為52.60%、6.53%和32.20%。多重比較結(jié)果表明，施用豬糞堆肥后茶樹春梢長度及春梢著葉數(shù)和葉面積均出現(xiàn)顯著性提高，施用沼渣能明顯地增加茶樹春梢長度和葉面積，而施用綠肥僅能明顯地增加茶樹春梢長度?？梢姡┯蒙镉袡C肥能明顯地提高春季茶葉的產(chǎn)量，其次是沼渣。

2.3 不同有機肥施用對茶園土壤水分的影響

研究區(qū)茶園土壤培肥多使用農(nóng)家肥，包括豬糞、沼渣(液)、作物秸稈等。從茶園田間試驗結(jié)果(表3)看出，不同有機肥處理之間茶園土壤含水率出現(xiàn)較大的差異；施用豬糞堆肥、沼渣都能提高土壤含水率，但保水效果小于綠肥施用；特別是4月中旬(6～18日)多天未降雨的情況下，茶園綠肥施用小區(qū)土壤的含水率比對照小區(qū)高15.92%～24.44%；而施用豬糞堆肥、沼渣小區(qū)比對照小區(qū)分別提高了3.99%～9.52%、9.69%～19.05%。說明施用綠肥能明顯提高茶園土壤的含水量，從而明顯地增加了春季茶樹可利用水量；而施用豬糞堆肥、沼渣能增加土壤有機質(zhì)來源及改善土壤保水性能，對茶園土壤也有明顯的保墑作用。

2.4 不同有機肥施用對茶園土壤養(yǎng)分的影響

不同種類有機肥施用對土壤pH及有機質(zhì)數(shù)量的影響是不同的。從表4看出，施用豬糞堆肥、沼渣均可以減少茶園土壤的酸度，下降幅度分別為1.74%、6.58%。施用綠肥、沼渣、豬糞堆肥均能明顯的提高茶園土壤的有機質(zhì)含量，增加幅度分別為14.55%、20.74%和28.48%，其作用效果大小表現(xiàn)為豬糞堆肥>沼渣>綠肥。施用不同種類有機肥對茶園土壤有效養(yǎng)分含量也產(chǎn)生明顯的影響，施用綠肥、沼渣、豬糞堆肥后土壤堿解氮增加幅度分別為 56.07%、53.27%、73.83%，其大小表現(xiàn)為豬糞堆肥>綠肥>沼渣。施用綠肥、沼渣、豬糞堆肥后土壤有效磷分別提高了7.81%、21.87%、28.12%，其大小表現(xiàn)為豬糞堆肥>沼渣>綠肥。施用綠肥、沼渣、豬糞堆肥后土壤有效鉀提高幅度分別為 10.24%、23.62%、13.39%，其大小表現(xiàn)為沼渣>豬糞堆肥>綠肥。因此，施用生物有機肥能明顯增加有效氮和有效磷的含量，對有效鉀含量的提高也有一定作用。施用綠肥可以明顯地提高土壤有效氮的含量，而施用沼渣能明顯地增加土壤有效鉀的含量。

表3 不同有機肥施用對茶園春季土壤含水率的變化Tab.3 Effect of different organic manure applications on soil water content in spring tea garden

注：土壤含水率為調(diào)查茶園試驗小區(qū)5個監(jiān)測點土壤表層(10 cm處)含水率的平均值。

表4 不同施肥處理下茶園土壤養(yǎng)分含量的變化Tab.4 Changes of soil nutrient content in tea plantation under different fertilization treatments

近年貴州山區(qū)植茶面積迅速擴大，有機肥的合理施用是貴州山區(qū)茶園土壤培肥的重要途徑。由于新茶園面積大，有機肥來源較少，依靠施用化肥來提高土壤養(yǎng)分水平，會導(dǎo)致茶葉品質(zhì)下降。本次試驗結(jié)果表明，綠肥、沼渣、豬糞堆肥的施用不僅可以明顯增加土壤有機質(zhì)及有效養(yǎng)分的數(shù)量，而且可以提高土壤保水能力。因此，合理施用有機肥是貴州山區(qū)優(yōu)質(zhì)茶葉生產(chǎn)的重要前提，可以通過發(fā)展禽畜養(yǎng)殖及茶園套(間)作綠肥，擴大有機肥源，增加茶園土壤的有機質(zhì)及養(yǎng)分水平，有利于茶產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)論與討論

茶園田間試驗三種有機肥對茶葉芽密度、春梢著葉數(shù)及葉面積的促進效果大小順序為豬糞堆肥>綠肥>沼渣；對茶葉百芽重及春梢長度的促進效果大小順序為豬糞>綠肥>沼渣；施用豬糞堆肥(生物有機肥)更好地促進茶樹春梢的生長，增大茶葉的芽頭密度和百芽重，增加春茶葉面積，從而明顯地提高春茶產(chǎn)量。

施用豬糞堆肥能明顯地增加土壤有效氮和有效磷的含量，對有效鉀含量的提高也有一定作用。施用綠肥可以明顯地提高土壤有效氮的含量，而施用沼渣能明顯地增加土壤有效鉀的含量。生物有機肥施用能顯著地增加茶園土壤有機質(zhì)及氮、磷、鉀的含量，促進茶園土壤養(yǎng)分循環(huán)和茶樹生長，合理施用有機肥是提高貴州山區(qū)茶園土壤改良效果及改善茶葉品質(zhì)的重要途徑。

施用豬糞堆肥、綠肥、沼渣均能明顯地提高土壤含水率，特別是綠肥。在新茶園套(間)作種植白三葉、肥田蘿卜、紫云英、苕子等綠肥，可以提高植被覆蓋度，減少水土流失；此外，利用綠肥壓青或漚制后施用，可以作為有機肥料進行土壤改良，而且可以作為飼料發(fā)展禽畜養(yǎng)殖，進一步擴大有機肥源，有利于茶產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參 考 文 獻：

[1] 周國蘭，趙華富，王校常，等.貴州茶園土壤肥力狀況[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37(8)：116-120.

[2] 任艷芳，何俊瑜，張艷超，等.貴州省開陽茶園土壤養(yǎng)分狀況與肥力質(zhì)量評價[J].土壤，2016，48(4)：668-674.

[3] 張小琴，陳 娟，高秀兵，等.貴州重點茶區(qū)茶園土壤pH值和主要養(yǎng)分分析[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2015，28(1)：286-291.

[4] 任紅樓，肖 斌，余有本，等.生物有機肥對春茶的肥效研究[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2009，37(9)：105-110.

[5] 蔣建華，關(guān)意昭，周世英.水肥耦合效應(yīng)對茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].南方園藝，2013，24(6)：14-16.

[6] 唐勁馳，張 池，趙超藝，唐 顥，等.有機生物培肥體系在華南茶園土壤中的應(yīng)用[J].茶葉科學(xué)，2008，28(3)：201-206.

[7] 宋 莉，廖萬有，王燁軍，等.套種綠肥對茶園土壤理化性狀的影響[J].土壤，2016，48(4)：675-679.

[8] 林 斌，羅桂華，徐慶賢，等.茶園施用沼渣等有機肥對茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)的影響初報[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010，25(1)：90-95.

[10] 吳志丹，尤志明，江福英，等.行間覆蓋綠肥對幼齡茶園土壤理化性狀的影響[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報，2013，8(12)：1285-1290.

[11] 唐勁馳，周 波，黎健龍，等.蚯蚓生物有機培肥技術(shù)對茶園土壤微生物特征及酶活性的影響[J].茶葉科學(xué)，2016，36(1)：45-51.

[12] 王 峰，吳志丹，江福英，等.綠肥對茶園生態(tài)系統(tǒng)的影響及其發(fā)展對策[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報，2012，43(3)：402-406.

[13] 唐勁馳，周 波，黎健龍，等.蚯蚓生物有機培肥技術(shù)(FBO)對茶園土壤微生物特征及酶活性的影響[J].茶葉科學(xué)，2016，36(1)：45-51.

[14] 程博一，韓艷娜，李葉云，等.施肥模式對茶葉品質(zhì)、產(chǎn)量構(gòu)成及土壤肥力的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2014，22(5)：525-533.

[15] 吳志丹，尤志明，江福英，等.生物黑炭對酸化茶園土壤的改良效果[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報，2012，27(2)：122-126.

[16] 李榮林，黃繼超，黃欣衛(wèi)，等.生物炭對茶園土壤酸性和土壤元素有效性的調(diào)節(jié)作用[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40(12)：345-347.

[17] 王從連，張孝斌，張 健，等.有機茶園間作混養(yǎng)模式下經(jīng)濟效益分析[J].茶葉科學(xué)技術(shù)，2012(1)：9-11.

[18] 魯如坤.土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1998.