不同有機(jī)肥對(duì)茶葉生長和土壤物理性質(zhì)的影響

韋智獲　蘇敏　張凌云　李姝毅　吳雨婷　龍啟發(fā)　吳潛華

摘要 設(shè)置氮素施用量均為278.4 kg/hm2的有機(jī)肥、復(fù)合肥、尿素3個(gè)處理，并以不施肥為對(duì)照（CK），研究3種肥料對(duì)茶葉生長勢、內(nèi)含成分及茶園土壤物理性質(zhì)的影響。結(jié)果表明不同施肥方式均能不同程度地促進(jìn)茶樹的生長萌芽、提高茶樹發(fā)芽密度，使得茶葉中水浸出物、茶多酚、游離氨基酸（依次為4.506%、3.908%、3.719%，與CK相比提高幅度為7.61%～30.38%）和咖啡堿含量增加，降低茶葉的酚氨比，但各處理之間差異較大，從而不同程度地提高茶葉的自然品質(zhì)，且同等氮素含量下施用有機(jī)肥的整體效果最佳，同時(shí)開溝施有機(jī)肥這一模式不僅可有效促進(jìn)茶葉良好生長，增加茶葉產(chǎn)量及改善茶葉品質(zhì)，而且還能有效地保持土壤良好的物理性質(zhì)，是茶葉種植中較適宜的栽培管理方式，值得推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 肥料;茶葉;效果;土壤;物理性質(zhì)

中圖分類號(hào) S571.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 0517-6611（2020）13-0159-03

Abstract The experiment set three treatments of organic fertilizer， compound fertilizer and urea with nitrogen application rate of 278.4 kg/hm2，with no fertilizer as the control （CK），the effects of three fertilizers on the growth potential of tea leaves， their components and the physical properties of the soil were studied.The results showed that different fertilization methods could promote the growth and germination of tea plants，increase the germination density of tea，the content of water extract， tea polyphenols， free amino acids and caffeine in tea leaves increased（they were 4.506%， 3.908% and 3.719% respectively， and the improvement range was 7.61%-30.38% compared with CK）. The phenolic ammonia ratio of tea leaves was reduced，but there were great differences between different treatments，thus the natural quality of tea could be improved in different degrees.At the same nitrogen content， the organic fertilizer had the best overall effect，opening ditches and applying organic fertilizer could not only effectively promote the good growth of tea，increase tea yield and improve tea quality，but also effectively preserve the physical properties of the soil.It was a suitable cultivation management method in tea planting and was worth spreading and applying.

Key words Fertilizer;Tea;Effect;Soil;Physical properties

茶樹是多年生作物，其產(chǎn)量和品質(zhì)與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、速效 N、P、K 等含量具有明顯的相關(guān)性[1-3]。近年來，我國茶葉產(chǎn)量及品質(zhì)大幅度提高，其中施肥技術(shù)的更新起到了不可替代的作用，土壤的養(yǎng)分直接影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)，施肥是提高土壤養(yǎng)分的重要措施，有機(jī)肥則是具有多種營養(yǎng)元素的全價(jià)肥料，茶園施用有機(jī)肥能改良土壤理化性質(zhì)，平衡土壤養(yǎng)分，提高肥料利用率，促進(jìn)茶樹生長，從而提高茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)[4-10]。筆者通過田間定位試驗(yàn)，研究3 種不同肥料處理同等氮素施用量對(duì)茶葉生長勢、茶葉內(nèi)含成分及茶園土壤物理性質(zhì)的影響，旨在得出較佳的施肥模式，為促進(jìn)茶樹生長、提高茶葉品質(zhì)及保持茶園土壤良好的物理性質(zhì)提供理論依據(jù)，也有利于促進(jìn)茶園科學(xué)施肥的推廣應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017 年10 月—2018 年12 月在桂林市七星區(qū)廣西茶葉科學(xué)研究所科研試驗(yàn)茶園（110°34′E，25°15′N）進(jìn)行，該地域?qū)儆趤啛釒Ъ撅L(fēng)性濕潤氣候，全年平均氣溫 18.9 ℃，降雨量1 793.5 mm，海拔163.9 m，四季分明，雨量充沛。試驗(yàn)茶地土壤有機(jī)質(zhì)含量32.0 g/kg，pH 438，全氮1.69 g/kg，水解性氮127 mg/kg，有效磷66 mg/kg，速效鉀176 mg/kg，肥力水平較高。

1.2 試驗(yàn)肥料和儀器

北海正想農(nóng)業(yè)科技有限公司提供的蝦肽海洋有機(jī)肥（總養(yǎng)分≥45%，N+P2O5+K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥50%）、獅馬牌復(fù)合肥（總養(yǎng)分≥45%，N、P2O5、K2O含量均為 15%）、中化牌尿素（含 N 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 46.4%）、落合牌茶樹修剪機(jī)、環(huán)刀（100 cm3）、削土刀、平方尺、游標(biāo)卡尺、皮尺（100 m）、米尺、電子秤（100 kg，感量0.1 kg）、托盤天平（感量0.1 g）、分析天平（感量 0.000 1 g）、恒溫水浴鍋、電熱恒溫干燥箱、離心機(jī)、高效液相色譜儀、液相色譜柱、電熱恒溫干燥箱、永興牌茶葉提香機(jī)。

1.3 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)地種植的茶樹品種為福鼎大毫，于20世紀(jì)90年代采用大行距1.5 m、小行距0.33 m、株距0.3 m的雙株雙行法種植，其生長已進(jìn)入理論上的衰老期，由于氣候適宜、肥培管理?xiàng)l件得當(dāng)、臺(tái)刈修剪及時(shí)等原因，目前茶樹長勢旺盛，產(chǎn)量、品質(zhì)很理想。

種植的茶樹品種為福鼎大毫（樹齡約 30年），地塊平整，種植均勻。

1.4 試驗(yàn)方法

茶園于 2017 年 10 月統(tǒng)一進(jìn)行輕修剪，11月底沿茶行滴水線開深溝20 cm 左右，分區(qū)域分別施蝦肽海洋有機(jī)肥（總養(yǎng)分≥45%，N+P2O5+K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)≥5.0%，用量5 568 kg/hm2）、獅馬牌復(fù)合肥（養(yǎng)分≥45%，N、P2O5、K2O含量均為 15%，用量 1 856 ?kg/hm2）、中化牌尿素（含 N 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 46.4%，用量 600 kg/hm2），施肥后統(tǒng)一進(jìn)行回土填埋;，其他管理措施均保持一致。

1.5 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用大田試驗(yàn)方式，在秋季停采后進(jìn)行，每次試驗(yàn)均設(shè) 4 個(gè)處理，3 次重復(fù)，12 個(gè)小區(qū)，每小區(qū)茶行長10 m，寬1.5 m，小區(qū)面積15 m2，采用單行隨機(jī)區(qū)組排列，不同小區(qū)間設(shè)置隔離行。 2017 年 11月 26日進(jìn)行不同肥料的施肥試驗(yàn)，具體施肥處理編號(hào)及用量分別為T1正想牌蝦肽海洋有機(jī)肥（5 568 kg/hm2 均勻撒施施），T2獅馬牌復(fù)合肥（1 856 kg/hm2 均勻撒施施），T3中化牌尿素（600 kg/hm2 均勻撒施施），T4 CK（開溝回填土壤但不施肥的對(duì)照），每個(gè)處理的氮素施用量相當(dāng)，即除對(duì)照外，每個(gè)處理氮素施用量均為278.4 kg/hm2 。待春茶萌芽后，依次調(diào)查各處理的茶樹萌芽期、一芽一葉初展期、一芽一葉初展百芽重、生長密度及檢測各處理一芽一葉初展的生化樣成分，同時(shí)對(duì)施肥后90、180、360 d的土壤容重、孔隙度等物理性質(zhì)分別進(jìn)行測定。

1.6 調(diào)查和采樣方法

1.6.1 新梢生長發(fā)育情況。在2018年春茶季隨時(shí)進(jìn)行觀察，待春茶萌芽后，每小區(qū)隨機(jī)選擇 3 個(gè)點(diǎn)，依次調(diào)査約0.11 m2框內(nèi)茶蓬面內(nèi)茶樹的萌芽期、一芽一葉初展期、一芽一葉初展百芽重、生長密度。

1.6.2 茶葉生化成分的取樣。將各小區(qū)所采的一芽一葉新梢進(jìn)行微波固樣處理，檢測茶葉中游離氨基酸[11]?、茶多酚[12]?、水浸出物[13]、咖啡堿[14]的含量。

1.6.3 土壤物理性質(zhì)測定。于施肥覆土后90 d（2018年2月25日）、180 d（5月26 日）、360 d（11月22日）先后3次采用5點(diǎn)取樣法按照NY/T 1121.4—2006 第四部分采用環(huán)刀法采集土樣，測定表層土壤容重，計(jì)算土壤孔隙度[土壤孔隙度=（1-容重/比重）×100%（比重值取耕作常數(shù)2.65）]。

1.7 數(shù)據(jù)分析 將各處理的試驗(yàn)數(shù)據(jù)作基本均值及求和處理后，分別采用 Excel 2016 軟件和 SPSS 20.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對(duì)茶樹新梢生長發(fā)育的影響

同等氮素用量（278.4 kg/hm2）的不同施肥處理對(duì)茶樹新梢生長發(fā)育情況的影響見表1。從表1可以看出，3種施肥處理與CK相比均促進(jìn)了茶樹的生長萌芽、提高了發(fā)芽密度（增幅為15.53%～43.69%）、增加了百芽重（增幅為15.97%～35.17%），其中以T1（正想牌蝦肽海洋有機(jī)肥）處理最佳，與 CK 相比具體表現(xiàn)：萌芽期提前了8 d，一芽一葉初展期提前了9 d，百芽重為

18.45 g，增幅達(dá)35.17%，發(fā)芽密度為148個(gè)（約0.11 m2），增幅達(dá)43.69%，且與單施復(fù)合肥處理（T2）和單施氮肥處理（T3）比較存在顯著差異，這表明同等氮素含量下施有機(jī)肥更有利于茶樹新梢的生長發(fā)育，同時(shí)能在一定程度上促使茶樹提前萌芽從而使得春茶開采期提前，但具體影響機(jī)理暫未進(jìn)行深入的相關(guān)研究。

2.2 不同施肥處理對(duì)茶葉生化成分的影響

研究表明茶葉中的茶多酚、游離氨基酸總量、咖啡堿、水浸出物等內(nèi)含成分對(duì)茶葉品質(zhì)起決定作用[15]。同等氮素用量（278.4 kg/hm2）下不同施肥處理的一芽一葉初展茶葉生化成分檢測見表2。從表2可以看出，3種施肥處理對(duì)茶葉生化成分含量有明顯的影響，與CK（不施肥）處理相比，3種施肥處理均可在一定程度上提高茶多酚含量，提高幅度為251% ～8.18%，其中以 T1（正想牌蝦肽海洋有機(jī)肥）的含量最高，游離氨基酸含量也比CK顯著提高，分別為4.506%、3908%、3.719%，提高幅度為7.61%～30.38%，說明氮素的補(bǔ)充對(duì)茶樹氨基酸含量有顯著影響。各處理茶葉咖啡堿含量和水浸出物含量變化趨勢與氨基酸相同，研究表明，酚氨比低的成茶滋味較濃醇、鮮爽、香氣較高[16]，而與CK（不施肥）相比，其他幾種不同施肥處理均可在一定程度上降低春季茶葉酚氨比，各處理酚氨比分別為4.98、5.44、5.79，而CK的酚氨比為6.01，則各處理酚氨比大小表現(xiàn)為T1 < T2 < T3 < CK。這表明施肥能明顯提高茶葉各項(xiàng)內(nèi)含成分含量，降低茶葉酚氨比，從而提高茶葉的自然品質(zhì)，且同等氮素含量下施用有機(jī)肥的效果最佳。

2.3 不同施肥處理對(duì)茶園土壤物理性質(zhì)的影響

研究表明有機(jī)肥的施用能提高土壤的有效養(yǎng)分含量，使得土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)更加良好及土壤中微生物種群更加豐富活躍，從而提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[17-20]。由圖1a可知，T1、T2、T3 3個(gè)處理的土壤容重在90、180、360 d 3個(gè)時(shí)期均呈極顯著性地低于同時(shí)期的CK，而隨著耕作后時(shí)間的推移，各處理之間的土壤容重均逐步增加，在360 d時(shí)達(dá)到最大值（依次為1.34、1.19、131、1.42 g/cm3）;由圖1b可以看出，T1、T2、T3 3個(gè)處理的土壤孔隙度在90、180、360 d 3個(gè)時(shí)期均極顯著性高于同時(shí)期的CK，而隨著耕作后時(shí)間的推移，各處理之間的土壤孔隙度均逐步減少，在360 d時(shí)達(dá)到最大值（依次為494%、551%、50.6%、46.4%）。由此可知，施用有機(jī)肥（蝦肽海洋有機(jī)肥）能顯著改善土壤容重及孔隙度，但隨著時(shí)間的推移，土壤容重逐漸上升，相應(yīng)的土壤孔隙度則會(huì)逐漸下降，而單施化肥或復(fù)合肥則會(huì)使土壤容重在90～360 d顯著提高，從而使得土壤孔隙度隨時(shí)間推移較大幅度降低，最終容易致使土壤出現(xiàn)板結(jié)現(xiàn)象。

3 討論

Venkatesan 等[2]研究指出，增加有機(jī)肥可以增強(qiáng)土壤中微生物的活性，從而增加作物產(chǎn)量。該研究發(fā)現(xiàn)，與單施氮肥和單施復(fù)合肥相比，施有機(jī)肥會(huì)獲得更好的茶葉生長狀況和更高的茶葉產(chǎn)量，而且施有機(jī)肥的土壤物理性質(zhì)最優(yōu)良。究其原因可能是有機(jī)肥在土壤中能持續(xù)釋放更多更有效的綜合營養(yǎng)元素促使茶葉在不同季節(jié)一直處于良好的養(yǎng)分供應(yīng)狀態(tài)，有效促進(jìn)了茶葉的生長發(fā)育，提高茶葉產(chǎn)量。另外有機(jī)肥含有的豐富有機(jī)質(zhì)在茶樹根部形成腐殖質(zhì)，提高了土壤微生物的活性，起到改良土壤的效果，從而有效促進(jìn)茶葉產(chǎn)量的提高以及內(nèi)含成分的積累，改善茶葉品質(zhì)[21]。趙亞麗等[22]研究表明，增施有機(jī)肥能較好地改善土壤的C/N，有利于土壤中微生物的生長，而微生物又會(huì)通過自身的固氮作用將氮儲(chǔ)存在土壤中。該試驗(yàn)中，與單施化肥處理相比，有機(jī)肥能顯著改善土壤容重及孔隙度，優(yōu)化表層土壤結(jié)構(gòu)。

4 結(jié)論

良好的栽培技術(shù)是茶園高產(chǎn)優(yōu)產(chǎn)的基礎(chǔ)，而茶園施肥又是栽培管理的重中之重，該研究結(jié)果表明不同施肥方式均能不同程度地促進(jìn)茶樹的生長萌芽、提高茶樹發(fā)芽密度，使得茶葉中水浸出物、茶多酚、游離氨基酸和咖啡堿含量增加，同時(shí)降低茶葉的酚氨比，從而提高茶葉的自然品質(zhì)，且同等氮素含量下施用有機(jī)肥的整體效果最佳，同時(shí)開溝施肥能改善土壤的物理性質(zhì)，使得土壤的容重、孔隙度的狀況良好，但隨著時(shí)間的推移，土壤容重會(huì)不同程度地逐漸上升，孔隙度則會(huì)不同程度地逐漸下降，但仍比同時(shí)期的CK處理效果好，因此若要茶園常年保持優(yōu)良的土壤性狀則需要間隔120～180 d對(duì)茶園土壤進(jìn)行一次開溝施肥。

綜上所述，開溝施有機(jī)肥不僅可有效促進(jìn)茶葉良好生長，增加茶葉產(chǎn)量及改善茶葉品質(zhì)，而且還能改善土壤物理性質(zhì)，是茶葉種植中較適宜的栽培管理方式，值得推廣應(yīng)用。

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