曾婕 張德 全聞祿
摘要 通過長(zhǎng)期定位施肥試驗(yàn),研究不同施肥模式對(duì)茶葉產(chǎn)量及土壤肥力的影響,旨在為茶園提供合理的施肥模式,從而提高茶葉產(chǎn)量及土壤肥力,為推進(jìn)茶業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。以連續(xù)10年長(zhǎng)期定位試驗(yàn)為研究平臺(tái),設(shè)5種不同施肥模式:空白區(qū)、有機(jī)肥區(qū)、無機(jī)肥區(qū)、配方肥區(qū)、化肥減量區(qū),測(cè)定茶葉產(chǎn)量及土壤肥力狀況。結(jié)果表明,配方肥區(qū)和無機(jī)肥區(qū)均表現(xiàn)出持續(xù)提高茶葉產(chǎn)量的良好作用,且二者差異不顯著。減量化肥區(qū)產(chǎn)量每年變化平緩,2013年開始呈上升趨勢(shì),到2016年,產(chǎn)量達(dá)到最大。各施肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量均呈逐年上升趨勢(shì),化肥減量區(qū)增幅最大,試驗(yàn)后比試驗(yàn)前增加了10.50 g/kg,提高43.75%。有機(jī)肥區(qū)對(duì)茶園土壤pH的提高幅度較大,配方肥區(qū)和化肥減量區(qū)將茶園土壤pH控制在適宜茶樹生長(zhǎng)的范圍4.14~5.45。無機(jī)肥區(qū)和配方肥區(qū)明顯提高了土壤堿解氮含量,分別比空白區(qū)提高了6452%和41.98%。配方肥區(qū)土壤速效磷含量為68.64 mg/kg,比空白區(qū)和無機(jī)肥區(qū)分別提高了336.61%和20.86%。有機(jī)肥區(qū)和配方肥區(qū)速效鉀含量較高,比空白區(qū)提高了43.51%和13.96%。因此,化肥與有機(jī)肥配施方式最為合理,有利于保持茶園土壤養(yǎng)分均衡,肥效長(zhǎng),后勁足,促進(jìn)茶園生產(chǎn)力穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞 長(zhǎng)期施肥;茶葉;產(chǎn)量;土壤肥力
中圖分類號(hào) S14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
文章編號(hào) 0517-6611(2020)03-0161-06
Abstract Effects of different fertilization patterns on tea yield and soil fertility were studied by longterm fertilization experiment.The purpose was to provide a reasonable fertilization model for tea plantation,so as to improve tea yield and soil fertility,and provide a scientific basis for promoting the sustainable development of tea industry.A 10year orientation experiment as research platform,five treatments of longterm fertilization were designed including control,single organic fertilizer,single chemical fertilizer,formula fertilizer,reduced fertilizer to determine tea yield and soil fertility.Formula fertilizer treatment and single inorganic fertilizer all showed a good effect of continuously increasing tea yield,but the difference was not significant.Reduced fertilizer treatment showed that the annual yield change was gentle,and reached the maximum by 2016.The content of soil organic matter treated by different fertilization were increasing year by year,the reduced fertilizer treatment had the highest organic matter content,10.50 g/kg increased after the test compared with before the test,increased by 43.75%.The effect of single organic fertilizer treatment on improving soil pH of tea garden was the best.Formula fertilizer and reduced fertilizer treatment controlled the soil pH of tea garden in the suitable range of tea plant growth.Compared with the control,single chemical fertilizer and formula fertilizer treatment increased soil available nitrogen obviously,increased by 64.52% and 41.98% respectively.Formula fertilizer treatment had the highest available phosphorus of 68.64 mg/kg,which was 336.61% and 20.86% higher than control and single chemical fertilizer.Single organic fertilizer and formula fertilizer treatment had higher soil available potassium,which increased by 43.51% and 13.96% compared with the control.Therefore formula fertilizer treatment was most reasonable,it was conducive to maintaining the balance of soil nutrients in tea gardens,with long fertilizer efficiency and sufficient stamina,and promoting the stability of tea garden productivity.
Key words Longterm fertilization;Tea;Yield;Soil fertility
茶樹是我國(guó)南方重要的經(jīng)濟(jì)作物,在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。施肥是茶葉豐產(chǎn)的重要措施,是影響茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)、土壤質(zhì)量及其可持續(xù)利用最重要的農(nóng)業(yè)措施之一[1]。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織對(duì)中國(guó)、印度、斯里蘭卡和肯尼亞等主要產(chǎn)茶國(guó)調(diào)查表明,肥料投入對(duì)茶葉增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率高達(dá)41%[2]。隨著我國(guó)人口的增加及人民生活水平的不斷提高,人們對(duì)茶葉產(chǎn)品的數(shù)量和品質(zhì)需求日益提高,但研究表明,茶園施肥存在不足和過量[3],施肥結(jié)構(gòu)不合理[4],有機(jī)肥使用不普遍[5],茶園土壤酸化現(xiàn)象嚴(yán)重等問題[6]。
近年來,關(guān)于施肥與茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤肥力狀況的研究較多[7-11]。但這些研究大都基于短期(如1季或1~2年)試驗(yàn)所得。茶樹屬多年生作物,現(xiàn)有的單一且短期的施肥試驗(yàn)結(jié)果還不足以充分反映施肥與茶樹生長(zhǎng)及茶園土壤肥力的長(zhǎng)期變化規(guī)律[12]。土壤肥料長(zhǎng)期定位試驗(yàn)具有時(shí)間長(zhǎng)期性和氣候代表性等特點(diǎn),信息量豐富,準(zhǔn)確可靠,具有常規(guī)試驗(yàn)不可比擬的優(yōu)點(diǎn),能系統(tǒng)地揭示土壤肥力的演變,預(yù)測(cè)土壤的承載能力和作物生產(chǎn)能力,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)[13]。而茶園土壤長(zhǎng)期不同施肥模式的相關(guān)研究鮮見報(bào)道。因此,筆者通過連續(xù)10年的田間定位試驗(yàn),研究不同施肥模式對(duì)茶葉產(chǎn)量及土壤肥力的影響,旨在為茶園提供合理的施肥模式,從而提高茶葉產(chǎn)量及土壤肥力,為推進(jìn)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 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于普洱市茶樹良種場(chǎng)茶地,土壤為紅末香土,2006年測(cè)得基礎(chǔ)土壤肥力狀況:pH 5.04,有機(jī)質(zhì)20.0 g/kg,堿解氮75.0 mg/kg,速效磷24.80 mg/kg,速效鉀122 mg/kg,全氮1.04 g/kg,全磷0.58 g/kg,全鉀4.9 mg/kg。地塊整齊,海拔1 320 m,常年降水量1 514 mm,年均氣溫17.7 ℃。
1.2 試驗(yàn)時(shí)間 2007—2016年,試驗(yàn)周期為10年。
1.3 試驗(yàn)材料 施用肥料:尿素(N≥46%)、普通過磷酸鈣(P2O5≥16%)、硫酸鉀(K2O≥50%)、有機(jī)肥(商品有機(jī)肥或農(nóng)家肥)。
茶樹品種:云抗10號(hào),喬木,樹姿開展,分枝密,芽頭中等,新梢生長(zhǎng)快,育芽能力強(qiáng)。一般2月下旬春茶萌發(fā)至11月中旬采收結(jié)束,全年采摘期約270 d,試驗(yàn)茶園1986年定植,定植27 000株/hm2,1990年開始采摘。
1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)共設(shè)5個(gè)處理,分別為①空白區(qū)(不施任何肥);②有機(jī)肥區(qū);③無機(jī)肥區(qū);④配方肥區(qū);⑤化肥減量區(qū)。每個(gè)處理3次重復(fù),各小區(qū)面積為67 m2。
茶園統(tǒng)一進(jìn)行中耕除草,開挖施肥溝,均勻施肥覆土。施肥方式按照30%尿素+70%普鈣+70%硫酸鉀+100%有機(jī)肥作為越冬肥施用,5月中旬40%尿素+30%普鈣+30%硫酸鉀作為夏肥追施,7月中下旬30%尿素作為秋肥追施。統(tǒng)一整枝修剪,冬季進(jìn)行清園。2007—2016年各處理肥料用量見表1。
1.5 測(cè)定項(xiàng)目與方法
對(duì)茶葉農(nóng)藝性狀進(jìn)行定點(diǎn)調(diào)查,每點(diǎn)調(diào)查面積0.25 m2(50 cm×50 cm),用鐵線框定四邊,線框四角插入竹竿固定,每個(gè)處理定點(diǎn)3~6個(gè)。每次采摘前調(diào)查萌發(fā)芽數(shù)量、長(zhǎng)度,采摘時(shí)測(cè)量新葉(1芽1葉)百芽重。
茶葉產(chǎn)量:試驗(yàn)期間, 每次采茶時(shí)單獨(dú)測(cè)量每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)的茶青(一芽一葉)鮮重,每年累計(jì)茶青總產(chǎn)量為當(dāng)年茶葉產(chǎn)量。
土壤肥力指標(biāo)[14]:pH采用酸度計(jì)法測(cè)法;有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法測(cè)定;堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定;速效磷采用NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定;速效鉀采用NH4Ac浸提-火焰光度法測(cè)定。
1.6 數(shù)據(jù)分析
統(tǒng)一用Excel 2010 整理及制表,借助SPSS 20.0進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)(LSD,Duncan (D),P<0.05)及作圖。
2 結(jié)果與分析
2.1 長(zhǎng)期不同施肥模式對(duì)茶葉產(chǎn)量的影響
長(zhǎng)期不同施肥模式對(duì)茶葉產(chǎn)量的影響較大,不同年份茶葉平均產(chǎn)量見表1。由表1可知,2007—2009年,配方肥區(qū)表現(xiàn)出較強(qiáng)的增產(chǎn)優(yōu)勢(shì),平均年產(chǎn)量8 219.83 kg/hm2,比空白區(qū)提高112.21%。無機(jī)肥區(qū)、化肥減量區(qū)茶葉產(chǎn)量分別比空白區(qū)提高10659%、70.38%。而有機(jī)肥區(qū)增產(chǎn)效果不顯著。方差分析結(jié)果表明,無機(jī)肥區(qū)、配方肥區(qū)和化肥減量區(qū)產(chǎn)量顯著高于空白區(qū)和有機(jī)肥區(qū),而有機(jī)肥區(qū)和空白區(qū)差異不顯著?;蕼p量區(qū)的產(chǎn)量分別是配方肥區(qū)和無機(jī)肥區(qū)的80.27%和8246%,說明減量化肥配施有機(jī)肥也有明顯的增產(chǎn)效果,并能充分發(fā)揮有機(jī)無機(jī)肥的肥效。
2009—2010年,與空白區(qū)相比,無機(jī)肥區(qū)、配方肥區(qū)、化肥減量區(qū)、有機(jī)肥區(qū)均顯著提高了茶葉產(chǎn)量,其中,無機(jī)肥區(qū)和配方肥區(qū)產(chǎn)量分別為7 672.04和7 012.82 kg/hm2,比空白區(qū)提高了233.27%和204.63%,二者差異不顯著。有機(jī)肥區(qū)和化肥減量區(qū)分別比空白區(qū)產(chǎn)量提高了145.92%和12695%,產(chǎn)量分別為無機(jī)肥區(qū)的68.09%和73.79%。
2013—2016年,4年茶葉的平均產(chǎn)量為無機(jī)肥區(qū)>化肥減量區(qū)>配方肥>有機(jī)肥區(qū)>空白區(qū)。各施肥處理產(chǎn)量顯著高于空白區(qū),但各施肥處理間差異不顯著。無機(jī)肥區(qū)、化肥減量區(qū)、配方肥區(qū)及有機(jī)肥區(qū)產(chǎn)量分別為6 632.59、6 399.81、5 918.57、5 250.99 kg/hm2,分別比空白區(qū)提高了855.64%、822.10%、752.76%及656.57%。
2007—2016年長(zhǎng)期不同施肥模式對(duì)茶葉產(chǎn)量的影響見圖1。由圖1可知,除空白區(qū)外,不同處理均在2008年產(chǎn)量下降幅度較大,并在2008—2011年變化趨于平緩,到2012年,產(chǎn)量均有所提升,之后緩慢下降,2015年逐步提高。整體而言,除有機(jī)肥區(qū)產(chǎn)量提高外,其余處理2016年產(chǎn)量均低于2007年。
隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng),空白區(qū)茶葉產(chǎn)量呈逐漸降低趨勢(shì)。化肥減量區(qū)產(chǎn)量每年變化平緩,2013年開始產(chǎn)量呈上升趨勢(shì),到2016年,產(chǎn)量達(dá)到最大。說明化肥減量配施有機(jī)肥,前期肥效緩慢,后期增產(chǎn)效果明顯。無機(jī)肥區(qū)在整個(gè)過程中產(chǎn)量和配方肥區(qū)變化趨勢(shì)基本一致,且在2011—2015年,無機(jī)肥區(qū)產(chǎn)量均大于配方肥區(qū),但在2016年,配方肥區(qū)產(chǎn)量大于無機(jī)肥區(qū)。
2.2 長(zhǎng)期不同施肥模式對(duì)茶園土壤基本肥力狀況的影響
2.2.1 土壤有機(jī)質(zhì)含量。
土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低與土壤肥力水平密切相關(guān),直接影響土壤理化性狀,并反映土壤熟化度。10年不同施肥處理耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量及變化趨勢(shì)表明,除空白區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量有下降趨勢(shì)外,各處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量均呈上升趨勢(shì),有機(jī)質(zhì)含量2016年均比2007年有不同程度的提高(圖2)。經(jīng)過10年試驗(yàn),土壤有機(jī)質(zhì)含量的增加幅度以化肥減量區(qū)最高,2016年比2007年增加10.50 g/kg,提高43.75%。其次是無機(jī)肥區(qū),但提高幅度低于化肥減量區(qū)。2016年各處理有機(jī)質(zhì)含量表現(xiàn)為化肥減量區(qū)>無機(jī)肥區(qū)>有機(jī)肥區(qū)>配方肥區(qū)>空白區(qū)。表明減量化肥配施有機(jī)肥對(duì)有機(jī)質(zhì)含量的提高最為明顯??瞻讌^(qū)的土壤有機(jī)質(zhì)含量并未呈逐年下降趨勢(shì),而呈緩慢上升再逐漸降低的趨勢(shì)。
2.2.2 土壤pH。
茶樹是喜歡酸性土壤和嫌鈣的植物。種植茶樹的土壤要求有一定酸堿度范圍,適宜茶樹生長(zhǎng)的土壤pH為4.0~5.5[18]。研究表明,茶樹對(duì)pH的反應(yīng)相當(dāng)敏感,當(dāng)pH>6.0,茶樹生長(zhǎng)不良,葉色發(fā)黃,有明顯的缺綠癥,葉齡縮短,新葉長(zhǎng)出30 d枯焦脫落。pH<4.0的茶樹,發(fā)生氫離子中毒癥,葉色由綠轉(zhuǎn)暗再變紅,生理活動(dòng)受阻,甚至死亡。由圖3可知,不同施肥模式下pH為4.01~5.80,其中,無機(jī)肥區(qū)在整個(gè)試驗(yàn)過程中,土壤pH相對(duì)較低。說明長(zhǎng)期施用化肥會(huì)降低茶園土壤的pH,降低0.32~1.88個(gè)單位。與空白區(qū)相比,有機(jī)肥區(qū)隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng),茶園pH呈逐漸增加的趨勢(shì)。配方肥區(qū)和化肥減量區(qū)降低了土壤pH,但降低幅度不大,可將茶園土壤的pH控制在4.14~5.45。
2.2.3 土壤養(yǎng)分含量。
多年不同施肥模式定位監(jiān)測(cè)養(yǎng)分含量見圖4。由圖4可知,各處理堿解氮含量:空白區(qū)80.00~129.00 mg/kg,平均為100.03 mg/kg;有機(jī)肥區(qū)83.00~176.00 mg/kg,平均為112.10 mg/kg;無機(jī)肥區(qū)117.00~20500 mg/kg,平均為164.57 mg/kg;配方肥區(qū)117.00~24100 mg/kg,平均為142.02 mg/kg;化肥減量區(qū)為80.00~248.00 mg/kg,平均為133.49 mg/kg。其中,無機(jī)肥區(qū)和配方肥區(qū)堿解氮含量最高,比空白區(qū)提高了6452%和4198%。
各處理速效磷含量:空白區(qū)4.60~33.40 mg/kg,平均為15.72 mg/kg;有機(jī)肥區(qū)10.10~28.70 mg/kg,平均為16.42 mg/kg;無機(jī)肥區(qū)15.60~112.50 mg/kg,平均為56.79 mg/kg;配方肥區(qū)10.00~116.40 mg/kg,平均為68.64 mg/kg;化肥減量區(qū)為10.70~116.60 mg/kg,平均為47.91 mg/kg。其中,配方肥區(qū)速效磷含量最高,比空白區(qū)和無機(jī)肥區(qū)分別提高了336.61%和20.86%,而有機(jī)肥區(qū)提升水平并不明顯。
各處理速效鉀含量:空白區(qū)53.00~164.00 mg/kg,平均為11590 mg/kg;有機(jī)肥區(qū)114.00~333.00 mg/kg,平均為17885 mg/kg;無機(jī)肥區(qū)96.00~168.00 mg/kg,平均為130.83 mg/kg;配方肥區(qū)94.00~194.00 mg/kg,平均為136.89 mg/kg;化肥減量區(qū)為95.41~176.00 mg/kg,平均為136.66 mg/kg。其中,有機(jī)肥區(qū)和配方肥區(qū)速效鉀含量最高,比空白區(qū)提高了43.51%和13.96%,而無機(jī)肥區(qū)提升效果相對(duì)較差。
2.3 茶園土壤肥力與茶葉產(chǎn)量相關(guān)關(guān)系
茶園土壤各基本肥力指標(biāo)之間以及各肥力指標(biāo)與茶葉產(chǎn)量存在一定的相關(guān)關(guān)系(表3),空白區(qū),有機(jī)質(zhì)與速效磷存在極顯著正相關(guān),有機(jī)質(zhì)與速效鉀、速效磷與產(chǎn)量、速效鉀與產(chǎn)量存在顯著正相關(guān)。有機(jī)肥區(qū),有機(jī)質(zhì)與堿解氮、有機(jī)質(zhì)與速效鉀、有機(jī)質(zhì)與pH、有機(jī)質(zhì)與產(chǎn)量均存在正相關(guān),其中,有機(jī)質(zhì)與速效鉀呈極顯著正相關(guān)。堿解氮與產(chǎn)量、速效鉀與pH存在顯著正相關(guān)。無機(jī)肥區(qū),有機(jī)質(zhì)與堿解氮存在極顯著正相關(guān),有機(jī)質(zhì)與速效磷存在顯著正相關(guān)。有機(jī)質(zhì)與pH、堿解氮與pH存在顯著負(fù)相關(guān),速效磷與pH呈極顯著負(fù)相關(guān)。配方肥區(qū),堿解氮與速效磷存在極顯著正相關(guān),而堿解氮與pH、速效磷與pH存在極顯著負(fù)相關(guān)。速效鉀與產(chǎn)量存在顯著正相關(guān)?;蕼p量區(qū),有機(jī)質(zhì)與堿解氮、有機(jī)質(zhì)與速效磷、堿解氮與速效磷存在極顯著正相關(guān)。有機(jī)質(zhì)與速效鉀、堿解氮與速效鉀、速效鉀與產(chǎn)量存在顯著正相關(guān)。有機(jī)質(zhì)與pH、堿解氮與pH呈顯著負(fù)相關(guān),速效磷與pH呈極顯著負(fù)相關(guān)。由此可見,土壤基礎(chǔ)肥力極大地影響了茶葉產(chǎn)量。
3 討論
3.1 長(zhǎng)期不同施肥模式對(duì)茶葉產(chǎn)量的影響
從10年茶葉的平均產(chǎn)量看,茶葉產(chǎn)量與當(dāng)年氣候、施肥量密切相關(guān),但各施肥模式間產(chǎn)量也有一定差異。隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng),空白區(qū)茶葉產(chǎn)量呈逐漸降低的趨勢(shì)。說明長(zhǎng)期不施肥,土壤會(huì)變得越來越貧瘠,養(yǎng)分不能滿足茶樹的生長(zhǎng)需求。有機(jī)肥區(qū)在整個(gè)過程中,茶葉產(chǎn)量呈緩慢上升趨勢(shì),有機(jī)肥養(yǎng)分釋放緩慢,不能滿足當(dāng)季茶樹的生長(zhǎng)需求,但其后勁足,肥效長(zhǎng)。這與馬俊永等[15]、Girma等[16]研究結(jié)果一致,馬俊永等[15]、Girma等[16]他們的研究結(jié)果顯示,即使在有效成分一致情況下,有機(jī)肥肥效也等于或低于化肥。單獨(dú)施用化肥與有機(jī)無機(jī)肥配施,均具有較明顯的增產(chǎn)作用,但二者差異不顯著。而化肥減量區(qū)表現(xiàn)為每年產(chǎn)量變化平緩,2013年開始產(chǎn)量呈上升趨勢(shì),到2016年產(chǎn)量達(dá)到最大。這可能是由于隨著培肥時(shí)間的延長(zhǎng),有機(jī)無機(jī)肥配施和單獨(dú)施用有機(jī)肥處理土壤的基礎(chǔ)地力逐漸提高,當(dāng)其本身可以提供足夠多的礦質(zhì)養(yǎng)分時(shí),不同的施肥方式之間產(chǎn)量差異會(huì)降低。而化肥減量配施有機(jī)肥處理的土壤養(yǎng)分不足,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),有機(jī)質(zhì)通過礦化作用逐漸釋放養(yǎng)分從而提高茶葉產(chǎn)量[17]。
3.2 長(zhǎng)期不同施肥模式對(duì)茶園土壤基本肥力狀況的影響
土壤有機(jī)質(zhì)是土壤微生物生活和茶樹多種營(yíng)養(yǎng)的物質(zhì)基礎(chǔ),茶園有機(jī)質(zhì)含量反映了茶園土壤熟化度和肥力指標(biāo)[18]。研究表明,長(zhǎng)期不施肥導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量有所下降[19]。該研究結(jié)果與此一致,不施肥處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量并未呈逐年下降趨勢(shì),而呈略上升再逐漸降低的趨勢(shì)。其原因?yàn)椴铇鋵俣嗄晟>G木本植物,以采收幼嫩的新梢為目標(biāo),在整個(gè)生育周期中,地上部旺盛生長(zhǎng),殘枝落葉回歸到土壤中經(jīng)腐殖化過程,便可提升土壤有機(jī)質(zhì)含量。隨著茶樹生長(zhǎng)期的延長(zhǎng),茶樹缺肥后地上部生長(zhǎng)緩慢,進(jìn)而影響土壤中有機(jī)質(zhì)含量。其他各施肥處理土壤有機(jī)質(zhì)含量比2007年均有不同程度的提高。其中,土壤有機(jī)質(zhì)含量的提高幅度以化肥減量配施有機(jī)肥最大,2016年比2007年增加了10.50 g/kg,提高了43.75%。
土壤pH對(duì)作物從土壤獲取養(yǎng)分的有效性存在顯著影響[20]。茶樹是喜歡酸性土壤和嫌鈣的植物。種植茶樹的土壤要求有一定酸堿度范圍,適宜茶樹生長(zhǎng)的土壤pH為4.0~5.5[18]。當(dāng)前茶園受自身因素和人為因素的影響,茶園土壤酸化日趨嚴(yán)重[21]。該研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期施用化肥會(huì)降低茶園土壤的pH,降低0.32~1.88個(gè)單位,使土壤越來越不適宜茶樹生長(zhǎng)。而施用有機(jī)肥,茶園土壤pH呈逐漸增加的趨勢(shì)。配方肥區(qū)和化肥減量區(qū)可將茶園土壤pH控制在適宜茶樹生長(zhǎng)的范圍。
魏猛等[22]研究表明,施用有機(jī)肥顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量,其中有機(jī)無機(jī)配施處理35年土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、速效鉀平均含量分別較 CK提高1.20、1.18、16.13、0.95倍,增加幅度最為顯著。劉曉霞等[23]以水稻為試驗(yàn)材料,連續(xù)多年開展田間肥效試驗(yàn),試驗(yàn)后期化肥配施有機(jī)肥處理土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量顯著高于單施化肥,但二者緩效鉀含量差異不大。該研究經(jīng)過10年試驗(yàn),土壤堿解氮含量以無機(jī)肥區(qū)和配方肥區(qū)最高,分別比空白區(qū)提高了64.52%和41.98%。配方肥區(qū)土壤速效磷含量為68.64 mg/kg,比空白區(qū)和無機(jī)肥區(qū)分別提高了336.61%和20.86%。有機(jī)肥區(qū)和配方肥區(qū)速效鉀含量較高,比空白區(qū)提高了43.51%和13.96%。說明土壤鉀庫(kù)是極大的,施肥可以明顯提高代換性鉀在全鉀中的比例[24-27]。
3.3 茶園土壤肥力與茶葉產(chǎn)量相關(guān)關(guān)系
對(duì)不同年份土壤各肥力指標(biāo)之間以及肥力指標(biāo)對(duì)應(yīng)的茶葉產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)分析可得,空白區(qū)速效磷與產(chǎn)量、速效鉀與產(chǎn)量存在顯著正相關(guān)。有機(jī)肥區(qū)堿解氮與產(chǎn)量存在顯著正相關(guān)。化肥減量區(qū),有機(jī)質(zhì)與堿解氮、有機(jī)質(zhì)與速效鉀、有機(jī)質(zhì)與pH、有機(jī)質(zhì)與產(chǎn)量均存在正相關(guān)。陳歡等[28]在砂姜黑土上研究表明小麥產(chǎn)量與有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷呈極顯著正相關(guān),而與速效鉀相關(guān)性不顯著;魏猛等[22]研究發(fā)現(xiàn)小麥產(chǎn)量與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷和速效鉀含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。
該試驗(yàn)中空白區(qū)和有機(jī)肥區(qū)有機(jī)質(zhì)與pH存在正相關(guān),而無機(jī)肥區(qū)、配方肥區(qū)、化肥減量區(qū)有機(jī)質(zhì)與pH呈負(fù)相關(guān),其中無機(jī)肥區(qū)和化肥減量區(qū)達(dá)顯著水平,具體原因有待進(jìn)一步研究。
4 結(jié)論
4.1 長(zhǎng)期不同施肥模式對(duì)茶葉產(chǎn)量的影響
與不施肥區(qū)相比,不同施肥處理均具有明顯的增產(chǎn)作用?;逝涫┯袡C(jī)肥與單獨(dú)施用化肥產(chǎn)量差異不顯著,但隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng),化肥配施有機(jī)肥增產(chǎn)潛力大,最有利于保證茶葉產(chǎn)量的穩(wěn)定性。
4.2 長(zhǎng)期不同施肥模式對(duì)茶園土壤基本肥力狀況的影響
化肥配施有機(jī)肥能提升茶園土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷與速效鉀含量,提高土壤pH,防止茶園土壤酸化。與單獨(dú)施化肥和單施有機(jī)肥相比,化肥與有機(jī)肥配施方式最為合理,有利于保持茶園土壤養(yǎng)分均衡,肥效長(zhǎng),后勁足,促進(jìn)茶園生產(chǎn)力穩(wěn)定。
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