宜昌市茶園土壤養(yǎng)分狀況調(diào)查與評價

張春蓓，黃延政，鄔運輝，鐘世泉，吳述勇，王春光，伊曉云

1.夷陵區(qū)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，443100；2.五峰土家族自治縣茶葉局，443400；3.宜都市特產(chǎn)技術(shù)推廣中心，443300；4.秭歸縣特產(chǎn)技術(shù)推廣中心，443600；5.興山縣特產(chǎn)局，443700；6.中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所，310008

茶葉產(chǎn)業(yè)是宜昌市農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一，是農(nóng)業(yè)部規(guī)劃的“長江上中游特色和出口綠茶重點區(qū)域”中的“鄂西武陵山和宜昌三峽名優(yōu)綠茶區(qū)”，現(xiàn)有茶園面積6 萬多hm2。土壤是茶樹生長的基礎(chǔ)，為積極響應(yīng)農(nóng)業(yè)部提出的化肥使用量“零增長”目標，通過在全市茶葉主產(chǎn)區(qū)采集土壤樣品，綜合評價本區(qū)域內(nèi)茶園土壤養(yǎng)分水平，從而為茶園土壤改良、水肥管理提供科學依據(jù)。

一、材料與方法

1.土樣分布

十二五期間，分別在宜昌市茶葉主產(chǎn)區(qū)域按照每縣（市、區(qū)）茶園面積和體現(xiàn)代表性的原則共采集土壤樣品213 個，涉及夷陵、五峰、宜都、秭歸、興山5個縣（市、區(qū)）的29個鄉(xiāng)鎮(zhèn)150個村。

2.取樣方法

根據(jù)各縣（市、區(qū)）茶園的分布情況，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位劃分取樣數(shù)量，采用網(wǎng)格取樣的方法確定大致的取樣地點，選擇距該點最近的集中成片茶園（面積≥3.33 hm2）取土壤樣品。每個土壤樣品由8～10 個樣點的土壤組成混合樣，樣點以“S”型布置，每個樣點按照行間位置取3 個土樣：行中間位置、偏中位置和靠茶行位置，取樣分兩次：0～20 cm 深度和20～40 cm 深度，各樣點、不同深度所取土壤混合。取樣時間為當年茶季結(jié)束后、基肥施用之前的9月1日—10月30日。

3.樣品處理

土壤樣品采集后，剔除植物根系、石塊等雜質(zhì)，風干，過1 mm 篩。風干后的樣品質(zhì)量約為500 g，另取約50 g 土壤樣品105℃烘干，用研缽磨碎，過0.1 mm篩，置于單獨小包內(nèi)，供有機質(zhì)和元素全量測定。

4.檢測分析

所有土壤樣品均寄送至中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所進行集中檢測分析。土壤pH 用pH 計測定，20 目土樣，水土比1∶1，同時用電導(dǎo)率儀測定電導(dǎo)；有機C（TC）和全氮（TN）含量用元素分析儀測定（100 目土樣，VarioMAX CN，Elementar），有機質(zhì)（OM）含量依據(jù)TC 含量換算（OM=C×1.724）；有效磷、交換性鉀和交換性鎂等有效態(tài)養(yǎng)分用M3 浸提劑，20 目土樣，水土比10∶1，震蕩5 min，5倍稀釋液，電感耦合等離子體（ICP）測定。

5.分級標準

根據(jù)中國農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所提供的茶園土壤pH和肥力診斷指標，同時參考《茶葉產(chǎn)地環(huán)境技術(shù)條件》（NY/T 853—2004）中的茶園土壤肥力分級標準[1]，茶園土壤pH 值分級標準和肥力分級指標分別見表1和表2。

表1 茶園土壤pH值分級標準

表2 茶園土壤肥力分級指標

二、結(jié)果與分析

1.茶園土壤pH

213個土壤樣品的pH值范圍為3.10～6.04，平均為4.39，變異系數(shù)為11.9%，說明整體變異性較大，為中等變異[2]。77.5%的土壤樣品pH 值介于4.0～6.5，說明宜昌市茶葉主產(chǎn)區(qū)有七成以上茶園土壤pH較為適宜茶樹生長（圖1）。通常認為，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效茶園土壤pH 值的范圍為5.0～5.5，然而本研究的結(jié)果表明，宜昌市茶區(qū)土壤符合此條件的茶園僅為9.9%。土壤pH值低于4.0或高于6.5時茶樹生長不良，本研究中土壤pH 值4.0 以下的茶園占22.5%，沒有土壤pH值高于6.5的茶園，說明宜昌市不適宜茶樹生長的土壤主要為酸化土壤。

圖1 宜昌市茶園土壤pH分布圖

2.茶園土壤有機質(zhì)

宜昌市茶園土壤有機質(zhì)整體狀況較為良好，為中等偏上水平。213 個土壤樣品有機質(zhì)含量介于0.25%～6.96%，平均含量為2.03%，變異系數(shù)為47.58%，為中等變異[2]，說明不同茶園土壤有機質(zhì)含量差異較大。46.01%的茶園土壤有機質(zhì)含量較為豐富，達到I級優(yōu)良水平，符合高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效茶園的標準；42.72%的茶園土壤有機質(zhì)含量適中，達到II級中等水平，能滿足茶樹生長發(fā)育的基本要求；另外，11.27%的茶園土壤有機質(zhì)含量較為匱乏（表3）。

3.茶園土壤養(yǎng)分

宜昌市茶園土壤肥力分級情況見表3。檢測分析結(jié)果表明，宜昌市茶園土壤全氮供應(yīng)較為良好，介于0.01%～3.34%，平均為0.51%，變異系數(shù)為122.79%，為強變異性，說明不同茶園土壤全氮含量差異非常大。53.99%的茶園土壤全氮供應(yīng)較為豐富，達到I級優(yōu)良水平，27.23%達到II級中等水平，18.78%的茶園土壤全氮供應(yīng)較為匱乏。土壤有效磷供應(yīng)總體偏低，介于0～159.77 mg/kg，平均值為22.04 mg/kg，變異系數(shù)為118.20%，為強變異性，說明不同茶園土壤有效磷供應(yīng)差異非常大。53.99%的茶園土壤有效磷供應(yīng)缺乏，低于臨界值15 mg/kg；9.86%供應(yīng)適中，達到II 級中等水平；36.15%的茶園土壤有效磷含量＞20 mg/kg，符合高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效茶園土壤要求。在所有營養(yǎng)元素中，速效鉀的供應(yīng)量最為缺乏，含 量 介 于 0～273.20 mg/kg，平 均 值 為60.11 mg/kg，變異系數(shù)為71.78%，為中等偏上變異，說明不同茶園土壤速效鉀含量差異較大。73.71%的茶園土壤速效鉀供應(yīng)量較為匱乏，低于臨界值80 mg/kg；20.66%供應(yīng)適中，達到II 級中等水平；僅有5.63%的茶園土壤速效鉀含量＞150 mg/kg，符合高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效茶園土壤的要求。

茶園土壤有效鎂含量較為充足，有75.12%的茶園土壤有效鎂含量＞60 mg/kg，達到I 級優(yōu)良水平；土壤有效硫供應(yīng)較為良好，36.62%的茶園有效硫含量＞30 mg/kg，達到I級優(yōu)良水平；44.60%符合II級中等水平。土壤有效鈣供應(yīng)較為良好，67.83%符合II級中等水平；20.98%有效鈣含量＞1 000 mg/kg，達到I 級優(yōu)良水平。土壤有效硼供應(yīng)良好，僅有2.80%的茶園土壤有效硼含量匱乏，低于臨界值0.5 mg/kg。土壤有效鐵含量十分良好，100%的茶園土壤有效鐵含量高于10 mg/kg，符合高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效茶園土壤標準。土壤有效錳、有效鋅、有效銅均供應(yīng)良好，分別僅有8.92%、0.47%、3.76%的茶園低于臨界值，供應(yīng)不足。土壤中微量營養(yǎng)元素有效鎂、有效硫、有效鈣、有效硼、有效鐵、有效錳、有效鋅、有效銅的變異系數(shù)分別為79.10%、79.53%、54.82%、45.19%、70.17%、95.83%、53.02%、69.31%，變異系數(shù)大小排序為：有效錳＞有效硫＞有效鎂＞有效鐵＞有效銅＞有效鈣＞有效鋅＞有效硼[2]。

三、小結(jié)與討論

茶樹是喜酸怕堿的植物，但并非土壤酸性越強就越適宜茶樹生長，適宜茶樹生長的土壤pH為4.0～6.5，其中pH 5.0～5.5 最為適宜，土壤酸化會限制茶樹的生長，同時破壞土壤結(jié)構(gòu)、影響營養(yǎng)元素的吸收、易產(chǎn)生風險元素的毒害作用、影響微生物的活性等。目前茶園土壤酸化日趨嚴重，已成為世界性的問題，宜昌市有近1/4 茶園土壤酸化，茶園施肥方式不合理，重化肥、輕有機肥，重追肥、輕基肥現(xiàn)象比較普遍，尤其是生理酸性肥料的施用，是造成土壤酸化的重要原因之一。建議可通過施用化學改良劑，如白云石粉、生理堿性肥料、有機物料等改善茶園土壤的酸度[3]。

表3 宜昌市茶園土壤肥力分級

土壤是茶樹生長的基礎(chǔ)，有機質(zhì)是土壤微生物生活和茶樹多種營養(yǎng)元素的物質(zhì)基礎(chǔ)，對土壤養(yǎng)分狀況有很大的影響，根據(jù)孫繼海等[5]的研究結(jié)果，隨著有機質(zhì)含量的升高，茶園土壤容重變小，孔隙度增大，固、液、氣三相比例更加協(xié)調(diào)。同時，土壤有機質(zhì)含量與茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)呈正相關(guān)關(guān)系[4-5]。宜昌市尚有54%的茶園土壤有機質(zhì)未達到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的標準，建議可通過合理密植、適當修剪、重施有機肥、增施復(fù)合肥、生草覆蓋等方式增加土壤有機質(zhì)含量[6]。

氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫是茶樹生長所需的營養(yǎng)元素，從檢測結(jié)果可知，宜昌市茶園土壤氮、鈣、鎂、硫供應(yīng)較為充足，但變異系數(shù)較大，特別是全氮含量的變異系數(shù)高達122.79%，不同茶園土壤全氮供應(yīng)極不均衡，最大值與最小值相差300 多倍，既有氮素供應(yīng)過剩的土壤，又有極度缺乏的土壤。一般情況下，隨著氮肥用量的增加，氨基酸含量會隨之提高，可良好地改善綠茶鮮爽度，但超過一定量后，氮肥過多會造成營養(yǎng)不平衡。對紅茶而言，氮肥施用增加，茶葉中的含氮物質(zhì)含量會增高，酚氨比值下降，而影響紅茶品質(zhì)，因而合理施用氮肥非常重要[7]。宜昌市茶園土壤磷、鉀虧缺較為嚴重，其中鉀素虧缺最為嚴重，高達73.71%，這不是個別現(xiàn)象，全國茶園土壤鉀都較為虧缺[8]。茶樹在生長過程中，既有營養(yǎng)生長又有生殖生長，對于成年茶樹，在茶樹生產(chǎn)季節(jié)應(yīng)以施氮肥為主，配施磷、鉀肥，在茶樹幼年期間，提高磷、鉀肥的施用比例可強化和促進根系生長，使茶苗生長健壯。硼、鐵、錳、鋅、銅為茶樹生長必需的微量營養(yǎng)元素，宜昌市茶園土壤中這幾種微量元素的供應(yīng)總體都較為良好。