王紅娟,王友平,毛迎新,黃丹娟,陳 勛,譚榮榮
(湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所,武漢 430064)
茶樹是葉用經(jīng)濟(jì)作物,土壤養(yǎng)分含量直接影響茶樹生長發(fā)育和茶葉產(chǎn)量[1],但多數(shù)土壤營養(yǎng)元素含量有限且比例不合理,需增施肥料提供茶樹生長所需物質(zhì)。施肥是提高茶葉產(chǎn)量,改善茶葉品質(zhì)的主要農(nóng)業(yè)措施[2-4]。葉用植物茶樹需肥量大,為了提高茶葉產(chǎn)量與品質(zhì),追求更高的產(chǎn)量和效益,茶園化肥過量施用現(xiàn)象比較突出。研究表明,過量施用化肥,不僅增加生產(chǎn)成本、酸化土壤、污染環(huán)境,還危及茶葉質(zhì)量安全和出口等,實(shí)現(xiàn)茶園化肥減施增效迫在眉睫[5,6]。本研究采用不同施肥處理研究茶園減肥技術(shù)實(shí)施對(duì)春茶產(chǎn)量和品質(zhì)的影響,以期為這方面研究提供參考。
供試茶樹:當(dāng)?shù)厝后w種。
供試肥料:有機(jī)肥(湖北神丹茶葉專用有機(jī)肥,N+P5O2+K2O—5%,有機(jī)質(zhì)—45%,有益菌2×108個(gè)/g);尿素(河南晉開化工投資控股集團(tuán)有限公司,N=46%);硫酸鉀鎂(德國紅牛鉀鹽集團(tuán)),K2O—40%,MgO—5%,S—18%);過磷酸鈣(湖北宜化化工股份有限公司,P2O5—14%)。
設(shè)4 個(gè)處理,A:100% 化肥(尿素2 010 kg/hm2+過磷酸鈣1 755 kg/hm2+硫酸鉀鎂570 kg/hm2);B:100% 有機(jī)肥(1.5 t/hm2);C:30% 有機(jī)肥+70% 化肥(尿素1 407 kg/hm2+過磷酸鈣1 228 kg/hm2+硫酸鉀鎂399 kg/hm2+有機(jī)肥4 500 kg/hm2);CK:空白對(duì)照。
測(cè)定茶葉樣品(一芽二葉期)中茶多酚、氨基酸、水浸出物、兒茶素組分、咖啡堿和葉綠素含量。茶多酚和兒茶素組分測(cè)定參考GB/T 8313—2018,氨基酸和水浸出物測(cè)定方法參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8314—2002、GB/T 8305—2002,咖啡堿測(cè)定參考GB/T 8312—2013,葉綠素含量采用分光光度法測(cè)定。
春茶產(chǎn)量:按照一芽二葉采摘標(biāo)準(zhǔn),累計(jì)春季采摘產(chǎn)量;百芽重:取100 個(gè)一芽兩葉測(cè)定重量;發(fā)芽密度:統(tǒng)計(jì)33.3 cm2內(nèi)芽頭數(shù)量。
采用Excel 和SAS 9.4 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
由表1 可知,無論施用有機(jī)肥還是化肥,施肥均能提高春茶的產(chǎn)量、百芽重和發(fā)芽密度。不同施肥處理在產(chǎn)量上有差異,表現(xiàn)為C>B>A>CK,化肥減施處理C 的產(chǎn)量比化肥處理A 增產(chǎn)12.9%,比CK 增產(chǎn)42.6%,與對(duì)照差異顯著;從百芽重來看,有機(jī)肥處理B 的百芽重最高,其次是化肥處理A 和化肥減施處理C,三者均顯著高于對(duì)照,但是3 種施肥方式之間差異不顯著。春茶的發(fā)芽密度表現(xiàn)為A>C>B>CK,其中,化肥處理A 和化肥減施處理C 的發(fā)芽密度顯著高于對(duì)照,但不同施肥方式之間差異不顯著。
表1 不同施肥處理對(duì)春茶鮮葉產(chǎn)量、百芽重及發(fā)芽密度的影響
由此可見,施肥均能提高春茶的產(chǎn)量、百芽重和發(fā)芽密度,這與馮龍等[2]、程博一等[7]研究結(jié)果一致,化肥減施處理C 在產(chǎn)量上高于其他處理,在百芽重和發(fā)芽密度上與其他施肥處理差異不顯著。由于是第一年開始田間試驗(yàn),2018 年又遭遇嚴(yán)重的凍害,可能造成A、B、C 處理之間在產(chǎn)量、百芽重和發(fā)芽密度上有一定變化,但差異不顯著。
茶多酚、氨基酸、咖啡堿和水浸出物含量是決定茶葉品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。各施肥處理間茶葉的內(nèi)含物含量存在一定差異,茶多酚、氨基酸含量差異不顯著。不同施肥處理對(duì)春茶品質(zhì)影響較小,茶多酚含量表現(xiàn)為CK>B>C>A,氨基酸含量表現(xiàn)為A=CK>B>C,水浸出物含量表現(xiàn)為B>A>CK>C,化肥減施處理C 的水浸出物顯著低于有機(jī)肥處理B,這可能是因?yàn)榛蕽舛雀撸娦Э?。化肥減施處理C 的茶葉酚氨比低于其他處理,但差異不顯著(表2)。
表2 不同施肥處理對(duì)春茶內(nèi)含物含量的影響
綜上所述,化肥減施處理C 的春茶茶多酚、氨基酸含量和酚氨比相對(duì)于其他施肥處理差異不顯著,水浸出物含量低于其他處理。由此可見,在試驗(yàn)初期,茶園化肥減施的效果還沒有完全體現(xiàn)出來,因?yàn)椴铇涫嵌嗄晟魑?,營養(yǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)需要一定的周期。
不同施肥處理對(duì)春茶兒茶素組分和咖啡堿含量有一定影響(表3)。相同采摘標(biāo)準(zhǔn)下,處理A、B 和C 的春茶沒食子兒茶素(GC)含量高于對(duì)照,但差異不顯著。處理C 春茶的表沒食子兒茶素(EGC)含量最高,其次是處理A、對(duì)照和處理B,但差異不顯著。對(duì)照處理春茶的兒茶素(C)含量顯著高于處理A 和處理C,3 個(gè)施肥處理差異不顯著。各處理春茶的表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)和表兒茶素(EC)含量差異較小。不同施肥處理春茶沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG)差異明顯,其中,處理B 和對(duì)照春茶的GCG 含量顯著高于處理A。處理A 春茶的兒茶素沒食子酸酯(CG)含量較高,顯著高于處理C;各處理間咖啡堿(CAF)的含量差異較小。
綜上所述,不同施肥處理間春茶的C、GCG、和CG 含量差異明顯,其余成分含量差異較小。
表3 不同施肥處理對(duì)春茶兒茶素組分和咖啡堿含量的影響 (單位:%)
化肥減施處理C 的春茶兒茶素含量明顯降低,可見降低肥料中氮肥投入量會(huì)明顯減少茶葉中兒茶素C、CG 的含量,有利于減少茶葉的苦澀味,這一結(jié)果與劉健偉等[8]的研究結(jié)果一致,而陳玲[9]的研究結(jié)果表明,采摘標(biāo)準(zhǔn)和施氮水平?jīng)]有對(duì)春茶新梢的可溶性糖和兒茶素含量產(chǎn)生顯著影響。
葉綠素是光合作用過程中進(jìn)行光吸收、傳遞轉(zhuǎn)化的重要參與者,含量的變化直接影響茶樹的光合速率。葉片葉綠素含量對(duì)土壤氮素供應(yīng)十分敏感,土壤氮素平穩(wěn)供應(yīng)有利于提高茶樹葉片葉綠素含量,進(jìn)而提高茶樹葉片光合速率和營養(yǎng)物質(zhì)累積[10,11];適量施氮能夠顯著增加茶樹葉綠素含量、氣孔導(dǎo)度、光合活性,從而使得各品種茶樹凈光合速率增加[12,13]。由表4 可知,不同施肥處理對(duì)春茶葉綠素含量均有一定影響,施肥處理A、B 和C 的葉綠素a 和類胡蘿卜素的含量均高于對(duì)照,葉綠素b 的含量趨勢(shì)相反,但3 個(gè)施肥處理間差異不顯著。綜上所述,施肥可以提高春茶的葉綠素a 和類胡蘿卜素的含量,降低葉綠素b 的含量,減肥處理C 茶葉葉綠素含量與其他處理無顯著差異。
表4 不同施肥處理對(duì)春茶葉綠素含量的影響
施肥均能提高春茶的產(chǎn)量、百芽重和發(fā)芽密度,化肥減施時(shí)產(chǎn)量高于只施化肥或有機(jī)肥,在百芽重和發(fā)芽密度上與其他施肥處理差異不顯著。不同施肥處理對(duì)春茶品質(zhì)影響較小,各施肥處理茶葉的內(nèi)含物含量存在一定差異,但不顯著,不同內(nèi)含物的含量趨勢(shì)不同,化肥減施處理春茶的茶多酚、氨基酸含量和酚氨比相對(duì)于其他施肥處理差異不顯著,水浸出物含量低于其他處理。不同施肥處理春茶的C、GCG、和GC 含量差異明顯,其余成分含量差異較小。減肥處理春茶兒茶素含量顯著降低,可見降低肥料中氮肥投入量會(huì)顯著減少茶葉中兒茶素C、CG含量,有利于減少茶葉的苦澀味。不同施肥處理對(duì)葉綠素組分含量均有一定影響,施肥處理A、B 和C 的葉綠素a 和類胡蘿卜素的含量均高于對(duì)照,葉綠素b 的含量趨勢(shì)相反,但處理A、B、C 間差異不顯著。
綜上所述,在茶園減肥試驗(yàn)的第一年,化肥減施處理的產(chǎn)量顯著高于對(duì)照,與化肥和有機(jī)肥處理無顯著差異?;蕼p施處理春茶兒茶素含量明顯降低,其余成分與其他處理茶葉不顯著。可見茶園化肥減施第一年,最先出現(xiàn)響應(yīng)的因子是產(chǎn)量和兒茶素。由于是初始試驗(yàn),結(jié)果還有待以后長期定位試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證。