黃尚書,孫永明,江新鳳,吳 艷,林小兵,何紹浪,余跑蘭,熊 文,雷禮文
(1.江西省紅壤研究所,江西 南昌 330046;2.江西省蠶桑茶葉研究所,江西省茶葉質(zhì)量與安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西 南昌 330043;3.江西農(nóng)業(yè)大學(xué) 國(guó)土資源與環(huán)境學(xué)院,江西 南昌 330045)
施肥是茶葉生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),對(duì)茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)有重要影響[1]。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人民生活水平的進(jìn)一步提高,人們對(duì)茶葉需求量越來越高[2]。為追求高經(jīng)濟(jì)效益,茶園生產(chǎn)中存在單施、偏施化肥等不合理施肥方式[3],進(jìn)而引起茶園土壤肥力退化、茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量下降等一系列問題[4],已成為茶園健康持續(xù)發(fā)展的制約因素。為此,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了《開展果菜茶有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)方案》等多種形式的茶園化肥減施增效技術(shù)方案,以促進(jìn)茶產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展。在此背景下,研究茶園有機(jī)肥部分替代甚至全量替代化肥技術(shù),這對(duì)于區(qū)域茶園科學(xué)施肥意義重大。因而,茶葉有機(jī)肥培肥技術(shù)一直是栽培研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。多數(shù)研究認(rèn)為,茶園施用有機(jī)肥可有效改良土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力、提升茶葉的產(chǎn)量和質(zhì)量[5-8],但也研究發(fā)現(xiàn)有機(jī)肥施用量過高可造成茶葉產(chǎn)量等負(fù)面作用[9-10]。目前,本單位茶葉栽培與土肥研究團(tuán)隊(duì)在江西開展了茶園有機(jī)肥培肥技術(shù)研究[11],為江西茶園有機(jī)肥培肥技術(shù)的發(fā)展提供了重要的支撐作用。但該研究主要針對(duì)茶園商品有機(jī)肥的應(yīng)用效果研究,尚未在茶園開展區(qū)域慣用有機(jī)肥-枯餅的應(yīng)用效果研究。由于不同有機(jī)肥料種類下存在不同的產(chǎn)量反應(yīng)及培肥效果。因此,有必要在區(qū)域內(nèi)基于該有機(jī)肥開展茶園有機(jī)培肥技術(shù)研究,以明確其應(yīng)用效果。此外,肥料中氮素投入的環(huán)境代價(jià)受到廣泛關(guān)注,但有機(jī)培肥技術(shù)下對(duì)氮素利用的研究主要集中在農(nóng)田[12-14],而對(duì)茶園有機(jī)培肥措施下氮素利用的研究較少,不利于全面理解茶園有機(jī)培肥技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足。因此,本研究以當(dāng)?shù)赝扑]的化肥施用量為對(duì)照,開展有機(jī)肥施用量對(duì)茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)、土壤養(yǎng)分及氮素利用的影響,以期為江西茶園科學(xué)合理施肥和茶產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供科學(xué)支撐。
試驗(yàn)區(qū)位于江西省蠶桑茶葉研究茶葉試驗(yàn)基地內(nèi)(N28°22′20″,E116°0′6″),區(qū)域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)濕潤(rùn)氣候,雨量充沛,四季分明。地形為典型低丘,茶園土壤為第四紀(jì)紅黏土發(fā)育的紅壤,土層深厚、肥力中等。在設(shè)置定位試驗(yàn)前,該茶園表層(0~30 cm)土壤基本理化性質(zhì)為:pH值3.80,有機(jī)質(zhì)含量22.70 g/kg、堿解氮57.15 mg/kg、速效磷23.25 mg/kg、速效鉀101.83 mg/kg。
供試茶樹品種樹為福鼎大白,有機(jī)肥為當(dāng)?shù)貞T用的油菜枯餅,該枯餅含有機(jī)質(zhì)70.3%,N 5.01%,P2O51.08%,K2O 1.82%。于2017年選擇自然生態(tài)環(huán)境和茶樹生長(zhǎng)狀態(tài)基本一致的成齡茶園作為試驗(yàn)地塊,以當(dāng)?shù)赝扑]化肥施用量(N 300 kg/hm2,P2O560 kg/hm2,K2O 120 kg/hm2)為對(duì)照(CK),設(shè)置6個(gè)梯度有機(jī)肥施用量:3 000(FQ1),4 500 (FQ2),6 000 (FQ3),7 500(FQ4),9 000(FQ5),12 000 kg/hm2(FQ6),其中:FQ3處理與CK養(yǎng)分投入量大致相當(dāng),具體見表1。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),共21個(gè)小區(qū),小區(qū)面積45.0 m2(4.5 m×10.0 m),四周留2行(或3.0 m)作為保護(hù)行,各處理化肥及有機(jī)肥作為基肥時(shí)一次性施入,施肥深度30 cm,試驗(yàn)區(qū)雜草控制、病蟲害防治等茶園管理方式一致。
表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.1 Experimental design
茶葉產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀:芽密度(個(gè)/m2):于2019,2020年春茶采摘期,各小區(qū)隨機(jī)選取3個(gè)樣方,樣方面積為0.04 m2(20 cm×20 cm),調(diào)查樣方內(nèi)茶芽數(shù)。百芽質(zhì)量:于2019,2020年春茶采摘期,采摘每小區(qū)樣方內(nèi)一芽二葉茶芽,隨機(jī)選擇100個(gè)稱質(zhì)量記錄百芽質(zhì)量。產(chǎn)量:分2019,2020年春茶采摘期每小區(qū)各批次鮮葉質(zhì)量之和(kg/hm2)。
茶葉品質(zhì)指標(biāo):水浸出物:參照《GB/T 8305-2013 茶水浸出物測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。游離氨基酸:參照《GB/T 8314-2013 茶游離氨基酸總量的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。茶多酚:參照《GB/T 8313-2018 茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測(cè)方法》進(jìn)行測(cè)定??Х葔A:參照《GB/T 8312-2013 茶咖啡堿測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。
土壤養(yǎng)分指標(biāo):于2019,2020年6月上旬(春茶采摘后、夏茶追肥施用前)采集0~30 cm土層土壤樣品,每小區(qū)隨機(jī)選取3個(gè)樣點(diǎn),每個(gè)樣點(diǎn)按茶行中間(距茶樹0.5 m左右)、茶行附近(距茶樹0.1 m左右)采集0~30 cm土樣,并將同小區(qū)各樣點(diǎn)0~30 cm土層土樣混合,風(fēng)干、過篩,進(jìn)行有機(jī)質(zhì)及速效養(yǎng)分含量。其中:土壤pH值采用復(fù)合電極測(cè)定(土水比1.0∶2.5),土壤有機(jī)質(zhì)含量采用重鉻酸鉀氧化還原滴定法測(cè)定,堿解氮含量采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定,有效磷含量采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定,速效鉀含量采用乙酸銨浸提-火焰光度法測(cè)定,具體測(cè)定方法見參考文獻(xiàn)[15]。
氮肥偏生產(chǎn)量計(jì)算公式[16]:氮肥偏生產(chǎn)力(kg/kg)=施氮后的茶葉產(chǎn)量(kg/hm2)/肥料氮投入量(kg/hm2),當(dāng)年土壤表觀氮素盈余量計(jì)算公式[17]:當(dāng)年土壤表觀氮素盈余量(kg/hm2)=當(dāng)年氮素投入量(kg/hm2)-當(dāng)年茶葉產(chǎn)量(kg/hm2)×茶葉含氮量(g/kg)×10-3。經(jīng)檢測(cè),本試驗(yàn)各處理茶葉平均氮含量為1.20 g/kg,不同處理間差異不顯著(P>0.05)。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行整理,運(yùn)用SPSS 17.0進(jìn)行方差分析、顯著性檢驗(yàn)(LSD法)及Pearson相關(guān)性分析,采用Origin 8.1進(jìn)行圖片繪制。
由表2可知,隨著有機(jī)肥施用量的增加茶葉產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀表現(xiàn)出“先增加后略有下降”的趨勢(shì),不同施肥處理對(duì)百芽質(zhì)量、發(fā)芽密度、鮮葉產(chǎn)量均具有極顯著影響(P<0.01)。與CK處理相比,F(xiàn)Q1和FQ2處理顯著降低了鮮葉產(chǎn)量、百芽質(zhì)量和發(fā)芽密度(P<0.05),降幅分別為:7.57%~22.63%,11.58%~32.28%,13.20%~27.37%;在養(yǎng)分投入量相當(dāng)條件下,施用有機(jī)肥(FQ3處理)降低了鮮葉產(chǎn)量、百芽質(zhì)量和發(fā)芽密度,其中:鮮葉產(chǎn)量降幅為5.01%~11.02%,百芽質(zhì)量降幅為4.32%~4.80%,發(fā)芽密度降幅為4.42%~13.87%,2019年鮮葉產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀和2020年鮮葉產(chǎn)量及百芽質(zhì)量下降不顯著(P>0.05),僅2020年茶樹發(fā)芽密度下降顯著(P<0.05)。隨著有機(jī)肥施用量進(jìn)一步增加鮮葉產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀也隨之增加。與CK相比,F(xiàn)Q4處理增加了茶葉百芽質(zhì)量和發(fā)芽密度,增幅分別為3.79%,16.90%,其中2019年差異顯著(P<0.05),而2020年差異不顯著(P>0.05);FQ5和FQ6處理下鮮葉產(chǎn)量、百芽質(zhì)量和發(fā)芽密度均得到增加,增幅分別為16.14%~32.28%,6.86%~17.05,20.68%~25.55%,其中:FQ5處理下鮮葉產(chǎn)量、百芽質(zhì)量和發(fā)芽密度顯著高于CK處理(P<0.05),而FQ6處理下僅發(fā)芽密度顯著高于CK處理(P<0.05)。說明養(yǎng)分投入量相當(dāng)條件下,施用有機(jī)肥造成了茶葉鮮葉產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀不同程度的下降,且有機(jī)肥施用量也并不是越高越好。需要說明的是,不同年份間茶葉鮮葉產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀差異極顯著,這與該區(qū)域2018年旱情嚴(yán)重導(dǎo)致2019年茶葉減產(chǎn)有關(guān)。
表2 不同處理對(duì)茶葉產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀的影響Tab.2 Effects of different treatments on yield and yield characters of tea
分析不同處理下的茶葉品質(zhì)發(fā)現(xiàn)(表3),不同處理對(duì)水浸出物、茶多酚和氨基酚含量存在顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)影響。與CK相比,僅FQ6處理顯著提高了茶葉水浸出物含量(P<0.05),其他處理不同程度降低或提高了茶葉水浸出物含量,但差異不顯著(P>0.05),養(yǎng)分投入量相當(dāng)條件下施用量有機(jī)肥(FQ3處理)提高了水浸出物含量,平均提高1.74%;隨著有機(jī)肥施用量的增加水浸出物含量呈現(xiàn)一定遞增趨勢(shì),其中:FQ6處理顯著增加了茶葉水浸出物含量(P<0.05),平均提高4.65%。與CK相比,不同有機(jī)肥施用量一定程度提高了茶葉咖啡堿含量(P>0.05),增幅0.57%~4.75%。與CK相比,僅2020年FQ1處理顯著降低了茶葉茶多酚含量(P<0.05)。茶葉氨基酸含量與水浸出物及茶多酚呈現(xiàn)大致規(guī)律,隨著有機(jī)肥施用量的增加而增加;與CK相比,2019年僅FQ5和FQ6處理顯著提高了茶葉氨基酸含量(P<0.05),而2020年不同處理間茶葉氨基酸含量差異不顯著(P>0.05)。分析茶葉酚氨比發(fā)現(xiàn),與CK相比,施用有機(jī)肥均降低了茶葉酚氨比(下降0.42%~10.45%),其中2020年FQ3處理茶葉酚氨比降低顯著(P<0.05)。
不同處理下的0~30 cm土層土壤養(yǎng)分含量如表4所示。由表可知,不同處理對(duì)0~30 cm土層土壤養(yǎng)分存在極顯著影響(P<0.01)。與CK相比,除FQ1處理,其他處理均顯著增加了土壤有機(jī)質(zhì)含量(P<0.05),平均增加49.10%;施用有機(jī)肥處理均提高了0~30 cm土層土壤pH值(提高0.01~0.53個(gè)單位);施用有機(jī)肥顯著提高了0~30 cm土層土壤堿解氮含量(P<0.05),且提升效果隨有機(jī)肥用量的增加而增加,增幅43.78%~167.89%。與CK相比,2019,2020年FQ1和FQ6處理均顯著降低或增加了0~30 cm土層土壤有效磷含量(P<0.05),其中:FQ1平均降低29.00%,F(xiàn)Q6平均增加39.75%;此外,與CK相比,2019年FQ5處理也顯著了土有效磷含量(P<0.05),增加22.24%;與CK相比,F(xiàn)Q1處理顯著降低了0~30 cm土壤速效鉀含量(P<0.05),其他處理均顯著增加了0~30 cm土層土壤速效鉀含量(P<0.05),平均增加31.62%??梢?,施用有機(jī)肥可明顯緩解茶園土壤酸化狀況、提高茶園土壤堿解氮含量,在養(yǎng)分投入量下施用有機(jī)肥還可提高茶園土壤有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量,但對(duì)土壤有效磷的提升效果相對(duì)較差。
表3 不同處理對(duì)茶葉品質(zhì)的影響Tab.3 Effects of different treatments on tea quality
表4 不同處理對(duì)0~30 cm土層土壤養(yǎng)分的影響Tab.4 Effects of different treatments on soil nutrients in 0-30 cm soil layer
如表5所示,不同處理下土壤氮素盈余量變化幅度較大(6.70~395.10 kg/hm2),占氮肥施用量的4.46%~65.85%。與CK,F(xiàn)Q1和FQ2處理降低了茶園土壤氮素盈余量,降幅27.07%~94.70%,但2020年FQ2處理與CK差異不顯著(P<0.05);FQ4、FQ5和FQ6處理顯著增加了茶園土壤氮素盈余量(P<0.05),增幅為23.14%~276.03%。不同處理下氮肥偏生產(chǎn)力為11.38~31.84 kg/kg;與CK相比,2019,2020年FQ1顯著增加了氮肥偏生產(chǎn)力(P<0.05,增加53.49%),F(xiàn)Q2處理僅2019年顯著增加氮肥偏生產(chǎn)力(P<0.05,增加17.88%),而FQ6處理則顯著降低了氮肥偏生產(chǎn)力(P<0.05,降低41.20%),F(xiàn)Q5僅在2019年顯著降低了氮肥偏生產(chǎn)力(P<0.05,降低15.45%);在等氮量投入下,有機(jī)肥全量替代化肥(FQ3)的氮肥偏生產(chǎn)力低于單施化肥(CK),平均低8.03%。
表5 不同處理對(duì)氮素盈余量和氮肥偏生產(chǎn)力的影響Tab.5 Effects of different treatments on nitrogen surplus and nitrogen partial productivity
分析2019,2020年氮素盈余量、氮肥偏生產(chǎn)力與氮肥施用量的關(guān)系發(fā)現(xiàn)(圖1),氮素盈余量與氮肥施用量呈顯著線性關(guān)系(y=0.786x-115.04,P<0.01),根據(jù)氮素盈余量與氮肥施用量的線性關(guān)系可知,要維持茶園土壤氮素表觀平衡(即盈余量為0)時(shí),理論氮肥施用量約為146 kg/hm2(不考慮氮肥損失);隨著氮施用量的加,氮肥偏生產(chǎn)力下降趨勢(shì),兩者呈冪函數(shù)關(guān)系(y=635.28x-0.605,P<0.01)。進(jìn)一步分析氮肥偏生產(chǎn)力(y)與氮素盈余量(x)的關(guān)系表明,兩者呈對(duì)數(shù)函數(shù)關(guān)系(y=-4.53ln(x)+41.179,P<0.01),即:隨著氮素盈余量的增加,茶園氮肥偏生產(chǎn)力均下降。
圖1 氮素盈余量、氮肥偏生產(chǎn)力與氮肥施用量的關(guān)系Fig.1 Relationship between nitrogen surplus,nitrogen partial productivity and nitrogen application rate
根據(jù)2 a試驗(yàn)茶葉鮮葉產(chǎn)量,應(yīng)用線性加平臺(tái)模型擬合每年有機(jī)肥最佳施用量(圖2),結(jié)果表明茶園每年有機(jī)肥最佳施用量為8 739.55~9 169.95 kg/hm2,相應(yīng)平臺(tái)鮮葉產(chǎn)量為7 085.00(2019年),8 413.33 kg/hm2(2020年)。根據(jù)前面對(duì)氮素利用的計(jì)算分析,在最佳有機(jī)肥施用量時(shí)(8 739.55~9 169.95 kg/hm2),氮素盈余量為228.42~245.34 kg/hm2,氮肥偏生產(chǎn)力為15.59~16.05 kg/kg。說明茶園施用有機(jī)肥時(shí),若過分追求茶葉產(chǎn)量可導(dǎo)致土壤氮素過量盈余,使氮肥偏生產(chǎn)力水平較低,并增加環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。
圖2 線性加平臺(tái)模型擬合有機(jī)肥最佳施用量Fig.2 The best application rate of organic fertilizer fitted by linear plus platform model
諸多研究表明[6,18-19],茶園施用有機(jī)肥可有效改良土壤物理化學(xué)性質(zhì),進(jìn)而提升茶葉的產(chǎn)量,但單施有機(jī)肥也可能會(huì)對(duì)茶園產(chǎn)生不利的影響[2]。吳志丹等[11]在茶園施用不同比例豬糞有機(jī)肥時(shí)發(fā)現(xiàn),25%~50%有機(jī)肥配施75%~50%化肥處理較好,單施有機(jī)肥使茶葉產(chǎn)量下降18.77%;林永鋒等[20]的研究結(jié)果表明,有機(jī)肥和氮肥、磷肥、鉀肥施用量對(duì)茶葉產(chǎn)量均有顯著影響,有機(jī)肥與化肥施用量存在協(xié)同促進(jìn)作用。分析不同處理下的茶葉產(chǎn)量發(fā)現(xiàn),等養(yǎng)分投入下施用有機(jī)肥的茶葉產(chǎn)量比單施化肥下降了5.01%~11.02%,說明在本研究中在等養(yǎng)分投入下施用有機(jī)肥造成茶園一定程度減產(chǎn),原因可能:一是有機(jī)肥全量替代化肥下肥料養(yǎng)分釋施緩慢,導(dǎo)致對(duì)春季茶葉產(chǎn)量的貢獻(xiàn)相對(duì)較低,造成春季茶葉產(chǎn)量減產(chǎn);二是茶葉是喜銨態(tài)植物,施用有機(jī)肥在改善土壤酸度的同時(shí),提高了茶園土壤銷化勢(shì)[21],降低了土壤銨態(tài)氮的含量。相關(guān)研究顯示[22-24],有機(jī)肥在茶園土壤中的施用有利于提高茶葉品質(zhì),因有機(jī)肥來源廣泛以及施用比例的不同,可能會(huì)對(duì)茶葉品質(zhì)的影響產(chǎn)生差異[2]。本研究表明:與單施化肥相比,等養(yǎng)分(或更多)投入下施用有機(jī)肥提高了茶葉水浸出物、咖啡堿和氨基酸含量,降低了茶葉的酚氨比,有利于茶葉品質(zhì)的提高,與上述結(jié)研究基本一致;茶多酚含量隨著有機(jī)肥施用量的增加而增加,但等養(yǎng)分投入下有機(jī)肥的施用一定程度降低了茶葉茶多酚含量,這可能與有機(jī)肥改變土壤pH值進(jìn)而影響茶葉茶多酚含量有關(guān)[25],具體原因有待深入研究。整體而言,等養(yǎng)分投入下有機(jī)肥的施用可提高茶葉品質(zhì),但造成了一定程度的減產(chǎn)。由于茶園實(shí)施有機(jī)無(wú)機(jī)配施可促進(jìn)養(yǎng)分的平衡供給[11],相比于有機(jī)肥全量替代化肥,可能對(duì)春茶有更好的增產(chǎn)效果,并且可以維持有機(jī)肥對(duì)茶葉品質(zhì)的提升效果。因此,可以進(jìn)一步開展茶園有機(jī)無(wú)機(jī)配施技術(shù)研究,以更好地促進(jìn)該區(qū)域茶園提質(zhì)增效。
由于富含多種有機(jī)質(zhì)及豐富的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素,有機(jī)肥的應(yīng)用可在一定程度上提高茶園土壤養(yǎng)分的生物有效性[26]。本研究結(jié)果顯示,有機(jī)肥全量替代化肥可提高茶園0~30 cm土層土壤堿解氮含量,在等養(yǎng)分投入下有機(jī)肥全量替代化肥還可提高茶園0~30 cm土層土壤有機(jī)質(zhì)和速效鉀含量,這與相關(guān)研究結(jié)論一致[2,11,27-28]。但在等養(yǎng)分投入下,施用有機(jī)肥略微降低了0~30 cm土層土壤有效磷含量,這可能與施用有機(jī)肥提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量,造成有機(jī)陰離子與磷酸根競(jìng)爭(zhēng)表面專性吸附位點(diǎn)、腐殖質(zhì)土壤膠體表面形成保護(hù)膜減少對(duì)磷酸根的吸附以及有機(jī)質(zhì)分解產(chǎn)生的CO2增加磷鹽的溶解度,造成土壤固磷作用減弱有關(guān)。本研究結(jié)果還顯示,有機(jī)肥全量替代化肥下0~30 cm土層土壤pH值比單施化肥高0.01~0.53個(gè)單位,說明施用有機(jī)肥可增加土壤對(duì)酸的緩沖性能,進(jìn)而緩解茶園土壤酸化狀況[29]。此外,茶樹是喜酸植物,一般要求茶園pH值為4.0~6.5,高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園土壤最適pH值在5.0~6.5[30],受茶樹分泌有機(jī)酸和不合理施肥等因素的影響,我國(guó)茶園土壤普遍酸化嚴(yán)重,嚴(yán)重影響茶葉生產(chǎn)[31-32]。本研究中2019,2020年的樣點(diǎn)中,茶園0~30 cm土層土壤pH值為3.76~4.30,pH值小于4.0的樣本數(shù)占47.62%,區(qū)域茶園土壤酸化狀況不容樂觀,還需要進(jìn)一步開展茶園土壤酸化改良技術(shù)的研究。
分析氮素盈余量及氮肥偏生產(chǎn)力發(fā)現(xiàn),茶園土壤氮素盈余量隨著氮肥施用量的增加而增加,而氮肥偏生產(chǎn)力隨著施氮量的增加而降低,這與前人研究結(jié)論基本一致[33-34]。根據(jù)氮素盈余量與氮肥施用量的線性關(guān)系可知,要維持茶園土壤氮素平衡時(shí),理論氮肥施用量約為146 kg/hm2,由于我國(guó)茶園氮肥損失約為52.6%[34]。因此,在考慮氮肥損失的情況下,本研究區(qū)域氮肥施用量約為300 kg/hm2,這與專家推薦的氮肥投入量基本一致。同時(shí),在此氮肥施用水平下可使土壤氮素表觀盈余量較小及保持較高的氮肥偏生產(chǎn)力,并保證茶樹的氮肥需求[35]?;诓枞~產(chǎn)量應(yīng)用線性加平臺(tái)模型計(jì)算了本試驗(yàn)條件下最佳有機(jī)肥施用量(8 739.55~9 169.95 kg/hm2),為區(qū)域茶園有機(jī)肥全量替代化肥提供了參考,但在最佳有機(jī)肥施用量下,氮肥投入為436~458 kg/hm2,氮素盈余量228.42~245.34 kg/hm2(占氮肥施用量的53%左右),不利于提高氮肥利用效率,進(jìn)一步增加了環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。
綜上,本研究以推薦的化肥施用量為對(duì)照,分析了不同有機(jī)肥施用量對(duì)茶葉品質(zhì)和產(chǎn)量、土壤養(yǎng)分及氮素利用的影響,揭示了茶葉施用有機(jī)肥(枯餅)在提升茶葉品質(zhì)、改善土壤養(yǎng)分方面的有利效果。然而,在本試驗(yàn)條件下,養(yǎng)分投入量相當(dāng)時(shí)施用有機(jī)肥造成一程度的減產(chǎn),使得需要進(jìn)一步增加有機(jī)肥的施用量來獲得更高的產(chǎn)量,造成的氮肥利用效率下降和氮素盈余量過大,增加了環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn)。因此,從氮素利用角度考慮,茶園實(shí)施有機(jī)培肥時(shí),不應(yīng)過分追求茶葉產(chǎn)量,可適應(yīng)降低有機(jī)肥施用量以控制氮的投入。