貴州銅仁茶區(qū)茶園土壤主要養(yǎng)分調(diào)查分析

陳 玲， 田景濤，2， 侯彥雙， 徐代華

(1.銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州銅仁 554300； 2.國家茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系銅仁綜合試驗站，貴州銅仁 554300)

銅仁市位于貴州省東北部，東鄰湖南，北靠重慶，西接遵義，南連黔東南苗族自治州，是貴州省第二產(chǎn)茶大市，現(xiàn)有茶園面積11.27萬hm2，主要分布在思南、印江、松桃、石阡、沿河等7個重點產(chǎn)茶縣。至今為止，累計認(rèn)證無公害茶園 5.45萬hm2，投產(chǎn)茶園6.87萬hm2。茶區(qū)土壤以黃壤、紅壤、黃棕壤等類型為主，土壤植被完好，山高霧濃，雨量充沛，非常適宜茶樹的生長。近年來，已有關(guān)于貴州茶園土壤養(yǎng)分盈缺狀況的研究[1-3]，但鮮見銅仁市各重點茶區(qū)茶園土壤pH值和養(yǎng)分的對比分析報道。筆者針對銅仁印江、思南、松桃、石阡和沿河5個重點產(chǎn)茶地區(qū)，開展茶園土壤pH值和養(yǎng)分狀況分析，綜合評價各產(chǎn)茶區(qū)的土壤肥力狀況，以期為各產(chǎn)茶區(qū)的測土配方施肥及茶樹營養(yǎng)調(diào)控提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 土樣采集與處理

于2015年9—11月，對銅仁重點茶區(qū)印江(YJ)、思南(SN)、松桃(ST)、石阡(SQ)、沿河(YH)進(jìn)行土壤取樣調(diào)查，每個產(chǎn)茶縣選擇代表性強(qiáng)、集中成片茶園取樣，利用GPS記錄采樣點的地理位置。采樣時根據(jù)茶園的地形和面積合理布置采樣點及采樣數(shù)量，每片茶園不少于10個采樣點，每個土壤樣品由10～15個樣點的土壤組成混合樣，每個產(chǎn)茶縣不少于30個土壤樣品。采樣方法按照農(nóng)業(yè)部《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》執(zhí)行，取樣深度為0～20 cm，將各采樣點的土樣混合均勻，用四分法縮分至1 kg左右?guī)Щ豙4]。土樣采集以后置陰涼處自然風(fēng)干，然后去雜、磨碎、過篩備用。

1.2 測定方法

采集的土樣送中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所測定。測定項目包括土壤pH值、土壤中的有機(jī)質(zhì)含量、全氮含量、有效磷含量、有效鉀含量，每個樣品重復(fù)測定3次。測定方法[5]：土壤pH值采用DRION 3 STAR pH計(Thermo公司，美國)測定；土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測定；土壤全氮采用Vario Max CN碳氮分析儀(Elemen-tar公司，德國)測定；土壤有效磷、有效鉀采用M3浸提劑浸提，ICP(TJA公司，美國)測定。

1.3 土壤養(yǎng)分狀況評價方法

國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者對土壤的養(yǎng)分及肥力狀況作了大量的研究[6-10]，張小琴等對茶園土壤養(yǎng)分進(jìn)行調(diào)查分析并根據(jù)國家綠色食品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(NY/391—2000)提出劃分茶園土壤肥力的三級標(biāo)準(zhǔn)[11-12](表1)。韓文炎等通過研究茶園土壤主要營養(yǎng)障礙因子提出優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園土壤養(yǎng)分診斷指標(biāo)[13](表2)。薛正平等通過對土壤養(yǎng)分空間差異性進(jìn)行研究，將土壤養(yǎng)分變異程度分為3個等級[14](表3)。

表1 茶園土壤肥力分級標(biāo)準(zhǔn)

表2 優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園土壤營養(yǎng)診斷指標(biāo)

表3 土壤養(yǎng)分空間差異分級標(biāo)準(zhǔn)

1.4 統(tǒng)計方法

采用Excel 2010、SPSS 21.0和Sigma Plot 10.0統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH值

茶樹是適于酸性土壤的深根植物，對土壤的酸堿度很敏感，一般pH值為4.5～6.5的土壤生長良好，pH值以4.5～5.5最為適宜，當(dāng)pH值低于4或高于6.5時，茶樹生長逐漸停滯[15]。從表4、圖1可以看出，思南土壤pH值極顯著高于印江、沿河、石阡、松桃，茶園土壤酸度最適合茶樹生長，印江、沿河茶園土壤基本適合茶樹生長，有酸化趨勢；石阡、松桃茶園土壤出現(xiàn)酸化現(xiàn)象。思南茶園土壤pH值主要集中在 4.5～5.5范圍，為4.08～6.66，平均值和變異系數(shù)分別為5.03和13.32%，為中等變異(表4)，有50.00%達(dá)優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園土壤要求，pH值<4.5的茶園占23.33%。印江、沿河茶園土壤pH值主要集中在4.0～5.0，分別為3.35～6.28和3.79～6.46，平均值和變異系數(shù)分別為4.60、4.55和14.78%、11.43%，均為中等變異(表4)，達(dá)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤要求的分別占50.00%、33.33%(圖1)，pH值<4.5的茶園分別占41.67%、56.72%，茶園土壤有酸化趨勢。石阡和松桃茶園土壤pH值主要集中在4.0～5.0，分別為3.92～5.45和3.37～5.88，平均值和變異系數(shù)分別為4.49、4.29和10.02%、13.05%，均為中等變異，達(dá)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤要求的分別占37.93%、20.00%，pH值<4.5的茶園分別占62.07%、73.33%，茶園土壤酸化。

表4 茶區(qū)茶園土壤pH值比較

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫、大寫字母分別表示差異顯著(P<0.05)、極顯著(P<0.01)，表2同。

2.2 土壤主要養(yǎng)分

2.2.1 有機(jī)質(zhì) 植物生長發(fā)育所需要的各種營養(yǎng)元素均來自土壤，有機(jī)質(zhì)含量是表征土壤肥力的重要指標(biāo)，有機(jī)質(zhì)含量高能使植物枝葉生長茂盛[16]。從表5可以看出，印江和松桃茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量最豐富，極顯著高于沿河，石阡和思南茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量次之，沿河最低。印江和松桃茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍、平均值、變異系數(shù)分別為0.72%～3.76%和 0.96%～2.77%、1.67%和1.64%、48.50%和26.83%，屬強(qiáng)變異和中等變異；分別有56.52%和64.00%達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖2-A)，土壤肥力優(yōu)良，有30.43%和16.00%達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖3)。石阡和思南茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍、平均值、變異系數(shù)分別為0.48%～2.67%和0.58%～2.04%、1.36% 和1.33%、36.76%和28.57%，屬強(qiáng)變異和中等變異；分別有34.48%和31.25%達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖2-A)，有41.38%和50.00%達(dá)到Ⅱ級土壤標(biāo)準(zhǔn)，土壤肥力尚可，有 6.90% 和6.25%達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖3-A)。沿河茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍、平均值、變異系數(shù)分別為 0.41%～2.35%、1.21%、34.71%，屬強(qiáng)變異(表5)；有20.00% 達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖2-A)， 有50.00%達(dá)到Ⅱ級

表5 不同茶園土壤主要養(yǎng)分含量比較

土壤標(biāo)準(zhǔn)，土壤肥力較差，僅有3.33%達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖3-A)。

2.2.2 全氮含量 茶樹作為葉用作物，氮素營養(yǎng)對其生長發(fā)育、生理生化代謝過程以及茶葉良好品質(zhì)的形成起著至關(guān)重要的作用[17]。從表5可以看出，松桃和印江茶園土壤全氮含量最豐富，極顯著高于石阡；思南和沿河次之；石阡茶園土壤全氮含量最低。松桃和印江茶園土壤全氮含量范圍、平均值、變異系數(shù)分別為0.77～1.49 g/kg和0.47～2.06 g/kg、1.09 g/kg 和1.08 g/kg、15.60%和34.26%，屬中等變異和強(qiáng)變異；分別有68.00%和56.52%達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖2-B)，土壤肥力優(yōu)良，有20.00%和26.09%達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖3-B)。思南和沿河茶園土壤全氮含量范圍、平均值、變異系數(shù)分別為0.47～1.26 g/kg和0.30～1.59 g/kg，0.91 g/kg和0.89 g/kg、23.08%和 33.71%，屬中等變異和強(qiáng)變異；分別有31.25%和30.00%達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖2-B)，有43.75%和30.00%達(dá)到Ⅱ級土壤標(biāo)準(zhǔn)，土壤肥力尚可，有6.25%和10.00%達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖3-B)。石阡茶園土壤全氮含量范圍、平均值、變異系數(shù)分別為0.41～1.48 g/kg、0.86 g/kg、27.91%，屬中等變異(表5)；有17.24%達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖2-B)，有 48.28% 達(dá)到Ⅱ級土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖2-B)，有10.34%達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖3-B)。

2.2.3 有效磷含量 磷對茶樹增產(chǎn)效果明顯，能提高綠茶的氨基酸和水浸出物的含量，增加鮮葉的多酚類物質(zhì)含量，對茶葉色、香味有良好的影響[18]。從表5可以看出，除了印江，其他茶區(qū)茶園土壤有效磷含量普遍偏低，印江極顯著高于石阡、思南、松桃和沿河。印江茶園土壤有效磷含量范圍、平均值、變異系數(shù)分別為2.01～74.18 mg/kg、17.37 mg/kg、132.07%，屬強(qiáng)變異；有37.50%達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖2-C)，有31.25%達(dá)到Ⅱ級土壤標(biāo)準(zhǔn)，土壤肥力尚可，有18.75%達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖3-C)。石阡、思南、松桃、沿河茶園土壤全氮含量范圍、平均值、變異系數(shù)分別為0.00～22.91、0.00～21.73、0.00～21.07、0.00～13.43 mg/kg，4.59、4.53、3.07、 1.35 mg/kg，140.31%、137.09%、174.27%、217.78%，均屬強(qiáng)變異(表5)；分別有25.00%、26.32%、8.33%和3.70%達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖2-C)，有70.83%、63.16%、83.33%和 92.59% 達(dá)到Ⅲ級土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖2-C)，土壤肥力較差，分別僅有 4.17%、5.26%、4.17%和0.00%達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖3-C)。

2.2.4 速效鉀含量 鉀在作物體中以離子形式存在，廣泛影響作物的生長、代謝和產(chǎn)品的品質(zhì)。研究表明鉀肥能促進(jìn)茶葉萌發(fā)，增加芽頭密度和芽葉質(zhì)量，加速枝條生長，增加茶樹冠幅和葉層厚度[19-20]。從表5可以看出，印江茶園土壤速效鉀含量最豐富，極顯著高于其他產(chǎn)茶區(qū)，其次是思南、松桃和石阡，極顯著高于沿河，沿河茶園土壤速效鉀含量最低。印江茶園土壤速效鉀含量范圍、平均值、變異系數(shù)分別為 63.89～492.10 mg/kg、152.17 mg/kg、66.01%，屬強(qiáng)變異；有62.50%達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖2-D)，有29.17%達(dá)到Ⅱ級土壤標(biāo)準(zhǔn)，土壤肥力優(yōu)良，有66.67%達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖3-D)。思南、松桃、石阡茶園土壤速效鉀含量范圍、平均值、變異系數(shù)分別為43.26～179.5、42.15～205.2、1.04～283.3 mg/kg，104.45、94.66、78.55 mg/kg，27.45%、36.02%、76.10%，思南屬中等變異，其他為強(qiáng)變異；有23.33%、20.00%、13.79% 達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖2-D)，有63.33%、46.67%、31.03%達(dá)到Ⅱ級土壤標(biāo)準(zhǔn)，土壤肥力尚可，有56.67%、36.67%、27.59%達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖3-D)。沿河茶園土壤速效鉀含量范圍、平均值、變異系數(shù)分別為 0.98～165.5 mg/kg、30.52 mg/kg、150.33%，屬強(qiáng)變異(表5)；僅有3.33%達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖2-D)，有80.00%達(dá)到Ⅲ級土壤標(biāo)準(zhǔn)，土壤肥力較差，僅有10.00%達(dá)到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)(圖3-D)。

3 結(jié)論與討論

銅仁大部分茶區(qū)茶園土壤有酸化趨勢，甚至已經(jīng)酸化。印江、沿河、石阡和松桃茶園土壤pH值極顯著低于思南，主要集中在4.0～5.0，印江和沿河pH值<4.5的茶園分別占41.67%和56.72%，茶園土壤有酸化趨勢；石阡和松桃pH值<4.5的茶園分別占62.07%和73.33%，茶園土壤酸化。思南茶園土壤pH值主要集中在4.5～5.5，最適合茶樹生長。通過分析5個茶園土壤的主要養(yǎng)分狀況來推斷茶區(qū)土壤酸化的原因，土壤缺磷導(dǎo)致茶樹根系分泌有機(jī)酸增加[21-22]是導(dǎo)致茶區(qū)土壤酸化的一個主要原因。在茶園施肥管理中偏施氮肥，特別是酰胺態(tài)氮肥和銨態(tài)氮肥等生理酸性肥料[23-24]是導(dǎo)致土壤酸化的另一重要原因。種植茶樹引起土壤中交換態(tài)鋁和可溶性鋁的聚集，降低鹽基離子如K+、Ca2+、Mg2+、Na+等的含量[25-26]也是導(dǎo)致其土壤酸化的一個重要原因。

為了提高土壤質(zhì)量改良土壤酸度，平衡施肥、科學(xué)施肥很重要[27-28]。根據(jù)廖萬有的研究[29]，對印江、沿河、石阡和松桃的茶園土壤應(yīng)根據(jù)酸化原因和酸化程度不同進(jìn)行分段治理。印江和沿河可以通過增施有機(jī)肥，配合施用磷、鉀肥來平衡土壤養(yǎng)分[24]，還可種植綠肥、茶園鋪草或秸稈來培肥土壤[30]，調(diào)節(jié)土壤pH值。石阡和松桃的茶園土壤酸化較重，可通過施用化學(xué)改良劑如石灰、石灰石粉或白云石粉來提高土壤pH值。Li等提出還可施用工業(yè)廢料如礦渣、紅泥等降低土壤交換性鋁，增加K+、Ca2+、Mg2+、Na+等鹽基離子的含量[31]。

銅仁茶區(qū)茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量差異較大。印江和松桃茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量極顯著高于沿河，土壤肥力優(yōu)良，達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)的比例分別為56.52%和64.00%，達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)的比例分別為30.43%和16.00%；但石阡、思南和沿河茶區(qū)達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)的比例只有20.00%～34.48%，達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)的比例僅為3.33%～6.90%，需要注意重施有機(jī)肥，合理密植，生草覆蓋，周期性修剪，枝葉還園，才能達(dá)到改良土壤的目的。

銅仁茶區(qū)全氮含量分布不均，部分茶區(qū)土壤缺氮。松桃和印江土壤肥力優(yōu)良，達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)的比例分別為 68.00%和56.52%，達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)的比例分別為20.00%和26.09%；石阡、思南和沿河茶區(qū)達(dá)到Ⅰ級土壤標(biāo)準(zhǔn)的比例只有17.24%～31.25%，達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)的比例僅有6.25%～10.34%。特別是石阡，全氮含量極顯著低于松桃和印江，需要加強(qiáng)水肥管理，及時施用氮肥。茶樹栽培以采葉為主，對氮素要求迫切，需要量極大，若不及時補(bǔ)充氮素營養(yǎng)，將導(dǎo)致土壤缺氮。

銅仁茶區(qū)嚴(yán)重缺磷，部分茶區(qū)缺鉀。調(diào)查的5個茶區(qū)中，石阡、思南、松桃和沿河缺磷嚴(yán)重，有效磷含量極顯著低于印江，有效磷含量大多處于Ⅲ級土壤標(biāo)準(zhǔn)，僅有少部分達(dá)到Ⅰ級和Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)，極少部分達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)，這些茶區(qū)要特別注意施用磷肥。速效鉀含量沿河極顯著低于印江、石阡、思南和松桃，缺鉀最為嚴(yán)重，有80.00%處于Ⅲ級土壤標(biāo)準(zhǔn)；石阡、思南和松桃茶區(qū)大多處于Ⅱ級和Ⅲ級土壤標(biāo)準(zhǔn)，少部分達(dá)到Ⅰ級和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)；印江大多處于Ⅰ級和優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)茶園土壤標(biāo)準(zhǔn)。在茶園的栽培管理中，沿河茶區(qū)要特別注意鉀肥的施用，石阡、思南和松桃適當(dāng)補(bǔ)充鉀肥。

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