都勻毛尖茶園土壤酸化現(xiàn)狀分析

陽霜

[摘要] 都勻毛尖茶產(chǎn)業(yè)是黔南州助推脫貧攻堅的主導(dǎo)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之一，該產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展對農(nóng)民增產(chǎn)、穩(wěn)定脫貧將發(fā)揮重要的作用。都勻毛尖茶主產(chǎn)區(qū)土壤酸化的趨勢對都勻毛尖茶的產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生了較大的負(fù)面影響。綜合分析都勻毛尖茶產(chǎn)區(qū)的酸化現(xiàn)狀，從導(dǎo)致土壤酸化的物質(zhì)循環(huán)入手，探尋都勻毛尖茶園土壤酸化問題的研究方向。

[關(guān)鍵詞]都勻毛尖;茶園;長期施肥;土壤酸化;物質(zhì)循環(huán)

[中圖分類號]S571[文獻標(biāo)識碼]A

茶樹（Camellia sinensis （L.） O.kuntze）是一種多年生、木本、常綠植物，屬山茶科山茶屬茶種。中國是茶樹的原產(chǎn)地，是世界上最早發(fā)現(xiàn)、栽培茶樹和利用茶葉最早的國家。我國茶區(qū)遼闊，東自東經(jīng)122°的臺灣阿里山，西至東經(jīng)94°的西藏米林，南自北緯18°附近的海南島的榆林，北至北緯39°的河北太行山南麓。貴州省屬于西南茶區(qū)，該區(qū)是我國最古老的茶區(qū)，是茶樹原產(chǎn)地的中心區(qū)域。西南茶區(qū)屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，水熱條件優(yōu)越，全年降水量1000mm以上，霧日多，有利于茶樹生長。

茶葉是黔南州“十三五”期間大力發(fā)展的特色農(nóng)產(chǎn)品和脫貧攻堅重要支撐產(chǎn)業(yè)，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民主要的經(jīng)濟增長點和主要的經(jīng)濟來源。2018年，全州茶園面積發(fā)展到10.79萬hm?，投產(chǎn)茶園7.73萬hm?，實現(xiàn)茶葉總產(chǎn)量4.06萬t、總產(chǎn)值63.84億元，5.14萬貧困群眾依托茶產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)脫貧，38.83萬茶葉從業(yè)人員增收致富，全州茶農(nóng)人均純收入5112元。都勻毛尖茶是中國十大名茶之一，主產(chǎn)于貴州省都勻市和貴定縣，這里土壤偏酸性，含有大量活性鋁，適宜茶樹生長。研究表明：優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)茶園，要求土壤有機質(zhì)含量在2.0%以上，土壤pH在4.5～5.5之間。雖然全州茶園面積增加迅速，但隨著茶產(chǎn)業(yè)集約化程度不斷提升，施肥量逐步提高，同時，長期施肥不合理，茶園管理水平不高，重基肥、輕追肥，重化肥、輕有機肥，重氮肥、輕鉀肥等，導(dǎo)致茶園土壤酸化趨勢明顯，影響茶葉品質(zhì)和茶產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的問題比較突出。

1 集約化農(nóng)田土壤酸化情況

集約化農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展維護了人類的糧食安全、提升了農(nóng)業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)，但也帶來了諸多環(huán)境問題，土壤酸化就是其中重要的負(fù)面影響之一。在自然條件下，土壤酸化是一個長時間、區(qū)域性的土壤演變過程，工業(yè)化后，化肥施用、采摘強度提高等人類活動，大大加速了這一土壤退化過程。土壤酸化是由外源輸入氫離子（H+）引起的土壤酸中和能力（ANC）下降的過程，氫離子輸入主要包括自然土壤酸化過程和人為土壤酸化過程兩個源。從上世紀(jì)70年代起，由于土壤酸化影響森林、草原和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，逐步受到研究人員的關(guān)注。過去幾十年，中國農(nóng)田土壤顯著酸化，平均pH值下降了0.50個單位。究其原因，主要是中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮（N）肥的過量施用?！皣彝寥婪柿εc肥料效益監(jiān)測站網(wǎng)”長期定位試驗的結(jié)果表明：長期施肥導(dǎo)致的土壤酸化顯著降低了作物產(chǎn)量，尤其是弱酸性土壤。

2 茶園土壤酸化情況研究現(xiàn)狀

早在20世紀(jì)70～80年代 ，關(guān)于世界各地茶園土壤酸化問題的相關(guān)報道就已有許多。世界主要產(chǎn)茶國茶園土壤的 pH 值在20世紀(jì)60年代時集中在5.0～6.0，但到了70～80年代，茶園土壤不斷酸化，pH值都降到了4.0～5.0左右，有的甚至更低。到了20世紀(jì)90年代，茶園土壤的酸化速度更加驚人。馬立鋒等也報道了蘇、浙、皖 3省茶園最適宜茶樹生長的土壤由1990～1991年的59.4%下降到了1998年的20.3%。這不僅僅是蘇、浙、皖茶區(qū)存在的問題，其他相關(guān)報道都表明，當(dāng)前我國不同類型茶園土壤已明顯地向越來越酸的方向發(fā)展。而茶園土壤的酸化無疑對茶樹的生長和茶葉的品質(zhì)安全產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。

許多研究者都指出，隨著茶樹種植年限的增加，土壤pH明顯降低。廖萬有系統(tǒng)總結(jié)了貴州、浙江、湖南、安徽等茶葉主產(chǎn)區(qū)茶園土壤隨著種植年限的增加，土壤pH均呈現(xiàn)出顯著降低的趨勢。2008年，湖南省茶葉研究所對近20余年來茶園土壤養(yǎng)分的變化情況進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)茶園表層土壤酸化，絕大多數(shù)茶園土壤pH小于4.5，pH值高于5.0的茶園基本沒有，pH<4.0的占比由1985年的36.9%增加到了43.2%。江蘇省的茶園也有類似的報道，張倩等對江蘇省21個典型茶場土壤進行了監(jiān)測分析，發(fā)現(xiàn)2003-2005 年茶場土壤 pH<4.0 的比例占12.5%，而到了 2008～2010 年，其比例升高到42.8%。

貴州多數(shù)地方適合種植茶樹，主要分布在都勻、貴定、湄潭、鳳岡、花溪等地區(qū)。研究表明，2008、2009 年貴州省普通茶園土壤平均pH值為4.60。2010年全省新發(fā)展茶園的抽查結(jié)果顯示：茶園土壤pH平均值為 5.36，pH值4.5～5.5的茶園占62.8%。興義有機茶園的土壤 pH 值為5.31[27]。湄潭、鳳岡、都勻、西秀、正安5個重點茶區(qū)土壤普遍酸化，都勻和西秀茶園土壤 pH 值極顯著低于湄潭和鳳岡，主要集中在3.00～4.00，土壤嚴(yán)重酸化;湄潭和鳳岡茶園土壤 pH 值極顯著低于正安，主要集中在 4.00～4.50，土壤酸化;正安茶園土壤 pH 值主要集中在4.00～5.00，土壤有酸化趨勢。

3 定量分析土壤酸化研究現(xiàn)狀

土壤酸化會影響土壤各個生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能，如降低養(yǎng)分有效性、減少茶葉產(chǎn)量、增加重金屬活性、降低茶葉品質(zhì)等。黔南州的土壤酸化進而影響都勻毛尖茶品牌發(fā)展，對黔茶出山、助力脫貧攻堅和鄉(xiāng)村振興產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。過去我們的研究主要集中在施肥對毛尖茶品質(zhì)的影響上，而以定量化物質(zhì)循環(huán)為手段，對長期施肥導(dǎo)致土壤酸化進而影響茶葉品質(zhì)等方面的研究還比較少。物質(zhì)循環(huán)過程的分析研究能夠揭示集約化條件下的土壤酸化過程，為緩解茶園土壤酸化、提高茶葉品質(zhì)提供理論依據(jù)。

土壤酸化最直觀的指標(biāo)是土壤pH的降低，實質(zhì)是土壤酸中和能力（ANC）下降，土壤pH的下降速率是土壤--植物物質(zhì)循環(huán)過程產(chǎn)生的氫離子（H+）和土壤自身的緩沖能力這兩個因素共同作用的結(jié)果。H+輸入主要包括自然土壤酸化過程和人為土壤酸化過程兩個源。在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，人為干預(yù)為最主要的因素，包括碳（C）、氮（N）、硫（S）、鹽基離子（BC）、磷（P）、致酸陽離子（如Al3+）等在土壤中的不閉合循環(huán)轉(zhuǎn)化導(dǎo)致了外源H+的輸入。因此，研究者主要通過長時間監(jiān)測一定界面內(nèi)的植物--土壤系統(tǒng)的主要物質(zhì)循環(huán)過程，定量化分析自然生態(tài)系統(tǒng)的土壤酸化。但土壤酸化是一個長時間尺度的過程，通常需要十幾年，甚至幾十年的時間才能監(jiān)測到明顯變化，因此，不少研究者通過物質(zhì)守恒計算出各種與土壤酸化有關(guān)的離子輸入輸出，利用土壤屬性和氣象數(shù)據(jù)得出某一土層的水平衡和相關(guān)離子在土壤溶液中的濃度，并結(jié)合已知的有機生物化學(xué)和土壤物化過程等，計算出H+的產(chǎn)生量和土壤酸化速率，來模擬土壤酸化趨勢。利用模擬的方法，定量化農(nóng)田土壤酸化過程，并預(yù)測未來土壤酸化趨勢，已成為這一領(lǐng)域的重要研究手段。Zeng et al.利用“國家土壤肥力與肥效長期監(jiān)測網(wǎng)”中三個長期定位試驗站觀測數(shù)據(jù)對土壤酸化模型（VSD+）進行校驗，定量化分析了其中一個實驗站四個處理的年均產(chǎn)酸量，認(rèn)為施用化學(xué)氮肥對土壤酸化的貢獻率超過80%。在此基礎(chǔ)上，對未來土壤酸化趨勢和改良措施也進行了定量化分析，發(fā)現(xiàn)高效的土壤酸化防治措施可以通過優(yōu)化氮管理，以及通過施用有機肥和秸稈還田來實現(xiàn)。

4 茶園土壤酸化緩解措施

有研究表明，酸性土壤的農(nóng)作物產(chǎn)量的主要限制因素是鋁毒害，隨著土壤pH的降低，土壤溶液鋁離子濃度顯著增加，導(dǎo)致根系損傷，土壤生物多樣性降低，茶葉產(chǎn)量減少，茶葉品質(zhì)降低等。因而，適當(dāng)提高茶園土壤pH能夠明顯增加茶葉產(chǎn)量、提高茶葉品質(zhì)。

4.1 合理施用氮肥

應(yīng)根據(jù)土壤肥力、茶園樹勢、氣候特點、生產(chǎn)季節(jié)等實際情況，合理施用氮肥，同時配比一定比例的有機肥。合理施用氮肥不僅能夠提高土壤有機質(zhì)含量，中和土壤酸性，降低土壤酸化速率，還可以改善茶葉品質(zhì)，提高產(chǎn)量。

4.2 增施磷鉀肥

在施用有機肥的基礎(chǔ)上，合理配比氮、磷、鉀的用量，特別是針對都勻毛尖茶產(chǎn)區(qū)低磷、低鉀的土壤，增加磷肥和鉀肥能夠改善土壤酸化現(xiàn)狀，提升茶葉品質(zhì)。

4.3 施用改良劑

生物炭能夠增加土壤碳儲量，提高土壤 pH 值和養(yǎng)分有效性。張寶林通過施用生物炭和石灰石將土壤pH提高到5.5左右，改善了土壤的養(yǎng)分指標(biāo)，茶葉的葉綠素、酶活性含量有明顯提高，重金屬含量顯著降低。楊旎等通過施用鈣鎂磷肥等改良劑，提高了茶葉中硒的含量1.24μg/g。

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