陳國獎(jiǎng)
(福鼎市土壤肥料技術(shù)站 福建福鼎355200)
福鼎市位于福建省東北部,種植茶葉歷史悠久,現(xiàn)有茶葉種植面積21.2萬畝,主要品種為福鼎大白和大毫,種植白茶土壤類型有紅泥土、紅泥砂土、灰紅泥土、灰紅泥砂土、灰黃泥田、黃泥田、灰泥田、豬肝土、黃泥砂田等。多年來,福鼎市政府投入大量的資金和精力,大力宣傳開發(fā)福鼎白茶產(chǎn)業(yè),獲得“中國白茶核心產(chǎn)業(yè)”稱號(hào)。依托實(shí)施國家測土配方施肥項(xiàng)目、耕地質(zhì)量提升和化肥減量增效技術(shù)示范推廣項(xiàng)目,開展茶園土壤樣品采集與分析,旨在摸清茶園土壤養(yǎng)分現(xiàn)狀,為福鼎白茶園地土壤養(yǎng)分管理及指導(dǎo)科學(xué)施肥提供依據(jù)。
根據(jù)《測土配方施肥技術(shù)規(guī)范》和《福建省耕地地力調(diào)查與質(zhì)量評(píng)價(jià)實(shí)施方案》的要求,在第2次土壤普查原有農(nóng)化點(diǎn)土壤基礎(chǔ)上,采用“S”或“五點(diǎn)梅花”采樣法,開展野外調(diào)查和通過GPS定位采集表土層0~30 cm的土壤樣品。2009-2019年共采集白茶園地土壤樣品1184個(gè),所有采集的土樣都來源于老茶園或老茶園更新茶園。
pH、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂依照全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心編著的《土壤分析技術(shù)規(guī)范》介紹的方法進(jìn)行測定。土壤pH采用電極法,水土比1∶1;有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀滴定法;堿解氮采用擴(kuò)散法;速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法;有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法;速效鉀用乙酸安浸提-火焰光度計(jì)法;交換性鈣和鎂采用醋酸銨提取-原子吸收光譜法測定[1]。
依據(jù)2009年6月福建省測土配方施肥技術(shù)專家組第4次會(huì)議確定的耕地、園地主要土壤養(yǎng)分分級(jí)指標(biāo)(試行);土壤酸堿性分級(jí)依據(jù)林新堅(jiān)等編著的《農(nóng)用地土壤培肥技術(shù)》[2]。
由有機(jī)質(zhì)養(yǎng)分含量豐缺占比分析可知(表1),2019年與2009年相比較,含量處豐富水平(>20 g/kg)的由71.83%降到55.00%,相對(duì)減少16.83%,而處缺乏水平(<10 g/kg)的卻由3.40%上升到16.67%,相對(duì)增加13.27%;同2017年、2018年相比,含量值在適宜以上(≥10 g/kg)的分別下降11.91%、8.34%;10年間,茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量平均值呈逐年下降,減幅為0.92%。另從2017年、2018年和2019年數(shù)據(jù)可以得出,茶園有機(jī)質(zhì)豐富水平的土壤依然逐年下漸,而有機(jī)質(zhì)缺乏土壤逐年上升。
表1 白茶園地土壤有機(jī)質(zhì)含量狀況
由有機(jī)質(zhì)含量平均值分析可知(表1),2019年福鼎市白茶園地土壤有機(jī)質(zhì)含量變化范圍8.5~77.3 g/kg,總平均值為(26.80±14.99)g/kg,變異系數(shù)為55.93%。2009年調(diào)查結(jié)果顯示,白茶園地土壤有機(jī)質(zhì)含量范圍2.7~98.3 g/kg,平均值為(27.05±11.47)g/kg,變異系數(shù)為42.40%,表明10年來,白茶園地土壤有機(jī)質(zhì)含量有所下降,比2009年的茶園土壤有機(jī)質(zhì)均值減少0.25 g/kg。2017年白茶園地土壤有機(jī)質(zhì)含量均值為(24.74±11.39)g/kg,變異系數(shù)46.03%;2018年茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量均值為(24.11±9.03)g/kg,變異系數(shù)37.45%。這說明了2009-2017年,福鼎白茶園地土壤有機(jī)質(zhì)含量呈緩慢下降趨勢,在2018年以后茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量下降得到控制,甚至在2019年有所提高。這主要與近年來開展實(shí)施耕地質(zhì)量保護(hù)與提升項(xiàng)目和果菜茶有機(jī)肥替代化肥項(xiàng)目密切相關(guān),但同時(shí)也表明了土壤有機(jī)質(zhì)提升是一個(gè)緩慢的過程。
由土壤堿解氮養(yǎng)分豐缺占比分析可知(表2),2019年與2009年相比較,含量處豐富水平(>150 mg/kg)的土壤樣品比例變化不大,均在31%左右;處適宜水平(100~150 mg/kg)的土壤樣品所占比例由46.05%升到48.33%,相對(duì)提高2.28%;處缺乏水平(<100 mg/kg)的樣品所占比例由22.68%下降到20.00%,相對(duì)減少2.68%。2009年與2017年數(shù)據(jù)顯示,從2009年到2017年茶園堿解氮含量處豐富水平(>150 mg/kg)的土壤樣品比例由31.27%下降到22.22%;堿解氮含量適宜水平(100~150 mg/kg)的土壤樣品所占比例變化不大,均約為46.00%;而堿解氮含量缺乏水平(<100 mg/kg)的樣品所占比例由2009年的22.68%上升到2017年的31.75%。這說明從2009年到2019年,茶園土壤堿解氮養(yǎng)分含量呈先下降后上升趨勢。
由土壤堿解氮均值分析可知(表2),2019年福鼎市白茶園地土壤堿解氮含量變化范圍52~416 mg/kg,總平均值為(164.90±98.69)mg/kg,堿解氮總平均含量處于豐富水平;2018年土壤堿解氮含量變化范圍51.8~347.0 mg/kg,總平均值為(138.67±64.45)mg/kg,堿解氮總平均含量處于適宜中間水平;2017年土壤堿解氮含量變化范圍40~326 mg/kg,總平均值為(119.71±54.30)mg/kg,堿解氮總平均含量處于適宜但偏低水平;2009年土壤堿解氮含量變化范圍15~382 mg/kg,總 平 均 值 為(135.39±50.01)mg/kg,堿 解氮總平均含量處于適宜中間水平。這同樣也說明,2009-2019年福鼎市白茶園地土壤堿解氮含量呈先下降后上升趨勢。這主要是由于實(shí)施農(nóng)業(yè)部測土配方施肥項(xiàng)目,茶農(nóng)普遍重視科學(xué)施肥;特別是近幾年以來,福鼎白茶價(jià)格常年處于較高價(jià)位,茶農(nóng)為追求產(chǎn)量,加大了無機(jī)氮肥的投入施用。
表2 白茶園地土壤堿解氮含量狀況
由茶園土壤有效磷養(yǎng)分豐缺占比分析可知(表3),2019年與2009年相比較,白茶園地土壤有效磷含量處豐富水平(>30 mg/kg)的土壤樣品比例由13.29%上升到31.67%左右,增幅達(dá)138.30%;處適宜水平(15~30 mg/kg)的土壤樣品所占比例由13.48%提高到48.33%,增幅達(dá)258.53%;而處缺乏水平(<15 mg/kg)的樣品所占比例由73.23%下降到20.00%,減幅達(dá)72.69%。
由茶園土壤有效磷含量均值分析可知(表3),2019年茶園土壤有效磷在5.5~121.5 mg/kg,總平均值為(34.20±28.89)mg/kg,有效磷總平均含量處于豐富水平;比2017年(21.74±24.01)mg/kg和2018年(21.84±25.91)mg/kg分別提高12.46 mg/kg和12.36 mg/kg。這說明,福鼎市白茶園地土壤有效磷含量從2017年以后呈上升趨勢。2009年茶園土壤有效磷在0.2~124.8 mg/kg,總平均值為(14.05±18.98)mg/kg,有效磷總平均含量處于缺乏水平,低于2017年土壤有效磷含量。這說明,2009-2019年茶園土壤有效磷含量呈上升趨勢。其主要原因:實(shí)施測土配方施肥以來,大部分農(nóng)民根據(jù)當(dāng)時(shí)耕地和園地土壤普遍缺乏有效磷的實(shí)際情況,每年補(bǔ)充施用化學(xué)磷肥20~50 kg/畝,而磷肥的利用率一般為10%~20%,磷素在土壤中容易大部分被固定,磷的有效性與土壤的pH關(guān)系較大。
表3 白茶園地土壤有效磷養(yǎng)分狀況
由茶園土壤速效鉀養(yǎng)分豐缺占比分析得知(表4),2019年與2009年相比較,茶園土壤速效鉀含量處豐富水平(>120 mg/kg)的土壤樣品比例由9.39%上升到43.33%,增幅達(dá)361.45%;處適宜水平(80~120 mg/kg)的土壤樣品所占比例由2009年的16.38%增加到16.67%,增幅為1.77%;而處缺乏水平(<80 mg/kg)的樣品所占比例由74.23%下降到40.00%,減幅達(dá)46.11%。
表4 白茶園地土壤速效鉀狀況
由茶園土壤速效鉀含量均值分析可知(表4),2019年福鼎市白茶園地土壤速效鉀含量變化范圍37~337 mg/kg,總平均值為(122.00±80.49)mg/kg,速效鉀總平均含量處于豐富偏低水平;2017年和2018年白茶園地土壤速效鉀含量總平均值分別為(75.83±49.63)mg/kg和(79.62±42.76)mg/kg,均處 于缺乏但接近適宜水平;2009年白茶園地土壤速效鉀含量總平均值為(67.68±44.58)mg/kg,處于缺乏水平。
第2次土壤普查(1982年),園地土壤速效鉀含量相對(duì)豐富,平均值為120.54 mg/kg,但隨著農(nóng)作物產(chǎn)量水平和復(fù)種指數(shù)的提高,每年收獲物從土壤中帶走大量鉀素;自化肥出現(xiàn)后,有機(jī)肥料施用量大幅度下降,也破壞了土壤鉀素平衡;同時(shí)鉀素又容易被水淋溶帶走,致使土壤中鉀素逐步下降;至2009年,速效鉀含量平均值僅為64.6 mg/kg,表現(xiàn)為土壤鉀素嚴(yán)重虧損。實(shí)施測土配方施肥以后,大力示范推廣使用茶樹配方肥,致使土壤鉀素含量有所改善,逐年提高,3年的跟蹤調(diào)查結(jié)果也表明,含量處適宜以上的樣品由30.16%~33.34%提高到2019年的60.00%;但是總體來說,目前白茶園地土壤速效鉀含量還是處于較低水平。
由茶園土壤各酸堿度占比分析可知(表5),2019年的福鼎白茶園地土壤pH與2009年相比較,現(xiàn)狀白茶園地土壤強(qiáng)酸性(pH<4.5)的土壤樣品比例由45.25%下降到31.67%,減幅達(dá)30.01%;酸性(pH 4.5~5.5)的土壤樣品比例由52.55%上升到60.00%,增幅達(dá)14.18%;微酸性(pH 5.5~6.5)土壤樣品由2.20%上升到8.33%,增幅達(dá)278.64%。2017年白茶園地土壤強(qiáng)酸性(pH<4.5)的土壤樣品占41.27%;酸性(pH 4.5~5.5)的土壤樣品占58.73%;微酸性(pH 5.5~6.5)土壤樣品未檢出。2018年白茶園地土壤強(qiáng)酸性(pH<4.5)的土壤樣品比例比2017年下降,由41.27%下降到33.33%;酸性(pH 4.5~5.5)的土壤樣品從58.73%下降到56.67%;微酸性(pH 5.5~6.5)土壤樣品從0上升到10.00%。這說明,2009-2017年福鼎白茶園地土壤酸度一直在持續(xù)下降,茶園土壤處于強(qiáng)酸或酸性狀態(tài)。2018-2019年茶園強(qiáng)酸性土壤樣品占比比2017年有所下降,說明2018年以后土壤酸性得到有效控制。
表5 白茶園地土壤酸堿度狀況
由白茶園地土壤酸堿度均值分析可知(表5),2019年pH變化范圍為3.4~6.3,總平均值為4.76±1.37,變異系數(shù)為28.78%,表明白茶園地土壤總體上屬于酸性且快接近強(qiáng)酸。比2017年(4.55±0.85)提高0.21,比2018年(4.74±1.25)提高0.02。相比1982年第2次土壤普查的茶果園土壤pH 5.11,下降0.44,降幅為8.61%。茶園土壤的酸堿性雖略有所改善,但主要還是表現(xiàn)為強(qiáng)酸性至酸性,這與長期施用含游離酸的過磷酸鈣和其他生理酸性肥料有關(guān),也與茶民從來不施石灰習(xí)慣相關(guān)。
生態(tài)茶園建設(shè)應(yīng)采用茶林結(jié)合、茶草結(jié)合的利用方式,做到“頭戴帽、腰佩帶,腳穿鞋”,以茶樹為主要作物,進(jìn)行合理配置,要注重生物措施與工程措施相結(jié)合,因地制宜改造現(xiàn)有低產(chǎn)茶園,選擇適宜建設(shè)模式,可在茶園四周、道路、溝渠兩邊及空地上種植一些適應(yīng)較強(qiáng)的如樟樹、杉木、銀杏、櫻花、桂花、紅豆杉等常綠經(jīng)濟(jì)林或觀賞樹種[3],恢復(fù)并推進(jìn)茶園生態(tài)立體系統(tǒng)建設(shè),以提高生物多樣性,創(chuàng)造適宜茶樹生長的良好生態(tài)環(huán)境。
有機(jī)肥料對(duì)改良土壤、培肥地力、補(bǔ)充中微量元素具有不可替代的作用,因此,必須增施有機(jī)肥料,以提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤的理化性狀,提高土壤的保水保肥和供肥性能。白茶園地土壤有機(jī)質(zhì)含量中等偏上,應(yīng)保持施用有機(jī)肥的良好習(xí)慣,對(duì)于新開墾的茶園及有機(jī)質(zhì)含量偏低的茶園,應(yīng)增施有機(jī)肥,每畝施用商品有機(jī)肥500~600 kg為宜。此外開展畜禽糞污資源化綜合利用,鼓勵(lì)農(nóng)民大力積造優(yōu)質(zhì)廄肥還田。
綠肥是一種養(yǎng)分完全的優(yōu)質(zhì)生物肥源,各種綠肥的幼嫩莖葉,含有豐富的氮磷鉀等養(yǎng)分,一旦在土壤中腐解,能大量增加土壤中的有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀、鈣、鎂和各種微量元素,是我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精華,也是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展之寶。我國適宜種植還田的豆科綠肥品種很多,如紫云英、苕子、黑麥草、箭筈豌豆、綠豆、蠶豆、豇豆、田菁、園葉決明等。據(jù)統(tǒng)計(jì),每1000 kg綠肥鮮草,一般可提供氮素6.3 kg、磷素1.3 kg、鉀素5 kg,相當(dāng)于13.7 kg尿素、6 kg過磷酸鈣和10 kg硫酸鉀[4]。年種植翻壓綠肥1200~1600 kg可為后作作物減少化肥用量20%~40%,提高后作作物產(chǎn)質(zhì)量,且土壤質(zhì)量的提升效果顯著,保肥保水,美化環(huán)境。近年茶園適生綠肥篩選利用試驗(yàn)表明,紫云英、苕子、黑豆、白三葉等綠肥都適宜與茶園進(jìn)行套種[2]??偠灾?,在茶園種植綠肥是一種低成本又高效益改良土壤、提高地力的有力措施?,F(xiàn)調(diào)查發(fā)現(xiàn),福鼎白茶園地種植綠肥面積很少,茶園地表土壤基本裸露。
據(jù)福鼎市統(tǒng)計(jì)年鑒,農(nóng)用化肥使用量由1982年的6482 t(折純)增加到2017年的15532 t。因此,有必要開展化肥使用量零增長減量化專項(xiàng)行動(dòng),以減少農(nóng)業(yè)面源污染,促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。應(yīng)充分利用測土配方施肥的技術(shù)成果,在施用有機(jī)肥料的基礎(chǔ)上,推廣作物配方肥或?qū)S梅剩瑑?yōu)化施肥結(jié)構(gòu),以改善和提高土壤肥力,使耕地土壤養(yǎng)分趨于合理協(xié)調(diào)[4]。做到穩(wěn)定氮肥,適當(dāng)補(bǔ)充磷、鉀和鎂肥?;识?,并配合施用鈣肥(CaO)12~15 kg、鎂肥(MgO)5~6 kg,追肥在春茶、夏茶二次施用。推薦施肥配比N、P2O5、K2O為1∶0.3∶0.4,畝施純氮量控制在20~25 kg。
茶園深耕的作用:一是疏松土壤,改善土壤的通透性;二是熟化土壤,增厚活土層。提倡合理深耕,促進(jìn)土壤養(yǎng)分分解,每1~2年深耕1次或采用隔年隔行深耕,以樹冠外沿直下處為中心,深度以25~30 cm為宜,逐步擴(kuò)大深耕面[2];深耕應(yīng)結(jié)合重施基肥,有條件的改撒施為溝施,再覆土。
科學(xué)合理施肥,調(diào)節(jié)土壤酸堿度,提高土壤pH,防止土壤進(jìn)一步酸化。①結(jié)合深翻改土,合理施用石灰、白云石粉中和酸度,以利于土壤微生物活動(dòng),促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的分解,減輕磷素被土壤中的鐵、鋁所化學(xué)固定,提高土壤磷素的有效性,改良土壤結(jié)構(gòu),促進(jìn)土壤熟化。②盡量減少過磷酸鈣等酸性肥料的使用,可選用堿性的鈣鎂磷肥等,防止土壤酸化。③充分利用有機(jī)和無機(jī)物中堿性物質(zhì)對(duì)酸度的中和作用及有機(jī)物對(duì)鋁的絡(luò)合鈍化作用[5],選用土壤調(diào)理劑、石灰粉、農(nóng)用氫氧化鎂、白云石粉、鈣鎂磷肥等,一般每畝施50 kg以上,以改善土壤結(jié)構(gòu)性,減輕土壤酸化和土壤板結(jié)。