尚懷國 周澤宇 施蕊 蘭宗寶 冷楊 李彪
摘要:【目的】探究澳洲堅(jiān)果青皮在肥料領(lǐng)域的利用及其對茶園土壤和茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響,為改良茶園土壤營養(yǎng)狀況及提升茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量提供參考?!痉椒ā恳詮U棄的澳洲堅(jiān)果青皮為原料發(fā)酵成堆肥,以常規(guī)化肥施肥為對照,考察不同化肥減量(減少20%、40%和60%)施用配合澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥增施(15000、22500和30000 kg/ha)模式下的茶園土壤肥力及茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量?!窘Y(jié)果】茶園減施20%化肥并增施15000~30000 kg/ha澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥,以及減施40%化肥并增施30000 kg/ha澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥的施肥模式均可提高茶園土壤pH,使其達(dá)到適合茶樹生長的pH范圍;同時(shí),茶葉的產(chǎn)量相關(guān)指標(biāo)(百芽重、芽密度、鮮茶葉產(chǎn)量)和茶葉質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)(茶多酚、咖啡堿、氨基酸、兒茶素、水浸出物)均高于或顯著高于(P<0.05)單施化肥的對照組。而減施60%化肥的試驗(yàn)組,即使增施了澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥,對茶園的土壤和茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量亦有不利影響?!窘Y(jié)論】減施20%化肥同時(shí)增施不少于15000 kg/ha澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥,以及減施40%化肥同時(shí)增施30000 kg/ha澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥的施肥模式可在茶葉種植中推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞: 澳洲堅(jiān)果青皮;發(fā)酵肥;茶園土壤;有機(jī)質(zhì);茶葉品質(zhì)
中圖分類號:S141.4;S571.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號:2095-1191(2021)07-1877-10
Effects of wet compost of macadamia nut peel on tea garden
soil nutrient and tea quality
SHANG Huai-guo1, ZHOU Ze-yu1, SHI Rui2, LAN Zong-bao3, LENG Yang1, LI Biao4*
(1National Agro-tech Extension & Service Center, Beijing? 100125, China; 2Southwest Forestry University, Kunming, 650224, China; 3Agricultural Science and Technology Information Research Institute, Guangxi Academy Agricultural Sciences, Nanning? 530007, China; 4Yuxi Sannong Plateau Characteristic Modern Agriculture Co.,Ltd.,
Chengjiang,Yunnan? 652599, China)
Abstract:【Objective】To explore the utilization of macadamia nut peel in the field of fertilizer and its impact on the soil nutrient and yield and quality of tea garden, and provide reference for improving the soil nutritional status of tea garden and improving the yield and quality of tea garden. 【Method】The macadamia nut peel were fermented into fertilizer and applied on tea orchard. Using conventional fertilizer as control, testing the application patterns of different fertilizer reductions (20%, 40% and 60% reduction) combined with increased application of fermented fertilizer of macadamia nut peel (15000, 22500 and 30000 kg/ha), and invested its effect on soil fertility, tea yield and quality. 【Result】The experimental group which was reduced 20% chemical fertilizer and add 15000-30000 kg/ha macadamia husk fertilizer, and the experimental group with a 40% reduction in fertilizer applied an additional 30000 kg/ha of macadamia husk fertilizer could both increase the pH of soil, making it suitable for tea tree growth. At the same time, tea yield related indicators(the weigh of one hundred tea bud, thickness of tea bud and area yield) and tea quality related indexes(tea polyphenols, caffeine, amino acids, catechins, water extract) were significantly higher than the control group(P<0.05). In the experimental group with a 60% reduction in fertilizer application, even with the addition of macadamia nut peel fermentation fertili-zer, the soil and tea yield and quality of the tea garden were adversely affected. 【Conclusion】The fertilization mode that reduces fertilizer application by 20% and simultaneously increases macadamia nut peel fertilizer by no less than 15000 kg/ha and reduces fertilizer application by 40% and simultaneously increases macadamia nut peel fertilizer by 30000 kg/ha can be promoted for tea plantation.
Key words: macadamia nut peel; fermented fertilizer; tea orchard soil; organic matter; quality of tea
Foundation item: Yunnan Thousand People Plan High-end Foreign Experts Special Project(2019013); Yunnan Provincial Finance and Forestry Science and Technology Promotion Demonstration Project(〔2020〕TS09,〔2020〕TG29); 2021 Provincial Foreign Expert Introduction Project(202105AQ130011)
0 引言
【研究意義】茶樹(Camellia sinensis)是一年多次采摘的多年生經(jīng)濟(jì)作物,在保證茶樹常年連續(xù)提供高產(chǎn)量和高質(zhì)量茶葉的措施中,施肥是對茶樹生長貢獻(xiàn)率最大的重要措施(Kamau et al.,2008;唐勁馳等,2011;游小妹等,2012)。然而,常年連續(xù)施入化肥,尤其是施肥量超過作物所需量時(shí),會(huì)導(dǎo)致茶園土壤酸化(Ju et al.,2006;張倩等,2011),亟待通過增施有機(jī)肥和控施化肥改良茶園土壤及減少土壤養(yǎng)分流失,以達(dá)到茶葉提質(zhì)增產(chǎn)的效果(王子騰等,2018)。澳洲堅(jiān)果(Macadamia integrifolia)素有堅(jiān)果皇后的美譽(yù),2020年云南省澳洲堅(jiān)果面積超過26.67萬ha,殼果產(chǎn)量3.4萬t,澳洲堅(jiān)果青皮約7.0萬t。產(chǎn)生的澳洲堅(jiān)果青皮除少量用作漚肥和飼料外,絕大部分作為廢棄物而大量丟棄,不僅污染環(huán)境,還引起霉變效應(yīng),增加全球溫室氣體的排放量,青皮中蘊(yùn)含的大量活性物質(zhì)基本未得到合理開發(fā)利用,造成極大浪費(fèi)。因此,若能將澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵成肥料,并用于茶園土壤改良,一方面為綠色茶葉生產(chǎn)提供有機(jī)肥,另一方面可為澳洲堅(jiān)果青皮的利用尋找新途徑,為踐行“綠水青山就是金山銀山”理念提供實(shí)踐參考。【前人研究進(jìn)展】我國是茶葉大國,據(jù)統(tǒng)計(jì),2019年我國茶園面積為310.5萬ha,茶葉產(chǎn)量達(dá)277.72萬t。茶園土壤的酸化程度會(huì)隨著茶樹種植年限的增長而加重(Wang et al.,2010;曹丹等,2009),而茶園土壤嚴(yán)重酸化會(huì)影響茶樹生長,致使土壤中重金屬等有毒元素的活性增強(qiáng),進(jìn)而導(dǎo)致茶葉品質(zhì)下降(章明奎等,2005;Han et al.,2006;孫麗等,2008),因此,人們越來越關(guān)注茶園土壤的改良(Siddiqui et al.,2011;田潤泉和呂閏強(qiáng),2016;張昆等,2017;劉聲傳等,2018)。林新堅(jiān)等(2012)的研究結(jié)果顯示,1/2茶樹配方化肥+1/2有機(jī)肥+豆科綠肥的施肥方式可使茶葉增產(chǎn)106.17%,茶多酚和水浸出物累積量分別提高73.29%和85.56%,茶園中有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、速效氮、速效磷和速效鉀分別提高1.29、1.70、2.98、1.59、34.30和3.30倍。劉術(shù)新等(2016)研究發(fā)現(xiàn),施用豬糞沼液、雞糞堆肥和海產(chǎn)品殘?jiān)袡C(jī)肥對提高茶樹發(fā)芽密度、百芽質(zhì)量、鮮葉產(chǎn)量及改善品質(zhì)均有顯著促進(jìn)作用,尤以豬糞沼液效果最佳。王子騰等(2018)研究表明,減施20%化肥后茶園土壤中各營養(yǎng)元素含量均有所降低,但未達(dá)顯著水平,茶葉產(chǎn)量顯著降低,而茶葉品質(zhì)略有提高;有機(jī)肥—化肥施肥比例為20%~50%時(shí),茶園土壤中各營養(yǎng)元素、有機(jī)質(zhì)含量均有所提高,茶葉品質(zhì)也得到提高。何志華等(2019)采用豬糞、牛糞和菜籽餅等有機(jī)肥料并配施蚯蚓對茶園土壤進(jìn)行改良,結(jié)果顯示,有機(jī)肥單施和配施蚯蚓均可顯著改善茶樹的生長,提高茶葉產(chǎn)量,改善茶葉品質(zhì),降低開花量,提高經(jīng)濟(jì)效益??梢?,在茶園中合理使用有機(jī)肥,對改善茶園土壤及提高茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量均有一定促進(jìn)作用。【本研究切入點(diǎn)】近年來,我國澳洲堅(jiān)果種植面積快速擴(kuò)大,澳洲堅(jiān)果產(chǎn)量也不斷增加,但關(guān)于澳洲堅(jiān)果青皮的研究大多集中在成分及其活性方面(劉秋月等,2016;張明等,2017,2018,2020;郭剛軍等,2020),少有對其開發(fā)利用的研究報(bào)道(李彪等,2011a,2011b)。云南省大部分茶區(qū)(臨滄、普洱、德宏和保山)都有澳洲堅(jiān)果種植,且部分地區(qū)實(shí)現(xiàn)了臺地茶園套種澳洲堅(jiān)果的種植模式,但關(guān)于澳洲堅(jiān)果青皮開發(fā)成肥料用于茶園土壤酸化改良的研究鮮見報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問題】以廢棄的澳洲堅(jiān)果青皮為原料發(fā)酵成堆肥,考察不同化肥減量施用配合澳洲堅(jiān)果發(fā)酵肥增施對茶園土壤肥力、茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響,為改良茶園土壤營養(yǎng)狀況及提升茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量提供參考。
1 材料與方法
1. 1 試驗(yàn)材料
澳洲堅(jiān)果青皮來自于云南省普洱市江城縣國慶鄉(xiāng)嘎勒村的澳洲堅(jiān)果,為O.C.、344、741、695、H2和788等品種的青皮混合,各品種青皮比例未知。將人工或機(jī)械剝離的澳洲堅(jiān)果青皮打碎,拌以5%沼液后堆漚發(fā)酵半年以上(一般為10月—次年4月),發(fā)酵完全后自然脫水至含水率小于30%,即為澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥(以下簡稱發(fā)酵肥)。復(fù)合肥為購自云南云天化股份有限公司的平衡型復(fù)合肥,N-P-K為15-15-15;尿素購于山西渭河重化工有限責(zé)任公司,含氮量≥46.4%。
1. 2 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于云南省普洱市江城縣牛洛河村茶園(東經(jīng)101°52′,北緯22°28′),海拔1135 m,屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候,具有降水量充沛、日照充足及四季分明的特點(diǎn)。其中,年平氣溫18.7 ℃,最冷月(1月)月均氣溫12.1℃,最熱月(6—7月)月均氣溫22.2 ℃;年均有霜日2~3 d;年均降水量2283 mm,年均降雨天數(shù)178 d;年均日照時(shí)數(shù)1886 h;相對濕度85%;年均蒸發(fā)量1478 mm。供試茶園為人工栽培的臺地茶,種植年限6年,株行距1.5 m。
1. 3 試驗(yàn)方法
1. 3. 1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)設(shè)10個(gè)處理(表1),每處理3次重復(fù),共30個(gè)小區(qū),每小區(qū)面積25 m2(5 m×5 m)。各小區(qū)隨機(jī)排列,小區(qū)間設(shè)1 m隔離行。
2018年12月3日施第1次冬肥,施肥方法為沿種植臺面茶樹帶的兩側(cè)溝施,將化肥和發(fā)酵肥均勻撒于距茶樹滴水線外5 cm的施肥溝(寬20~25 cm,深20~40 cm),用開溝機(jī)將肥料與土壤拌均勻,蓋土填平施肥溝;化肥全年分別于12月(冬肥)、次年2月(春肥)和7月(雨水肥)分3次施入,各次的施入量分別為年總施肥量的40%、30%和30%;發(fā)酵肥于12月一次性施入。2019年12月10日施第2次冬肥,施肥方法同冬肥。
1. 3. 2 樣品采集方法 土壤樣品采集方法:分別于2018年12月3日和2019年12月10日采集距茶樹施肥溝5~10 cm處0~20 cm和20~40 cm深度土壤樣品(樣品采集在當(dāng)日施冬肥前進(jìn)行),避開路邊、田埂、溝邊等區(qū)域。采用S布點(diǎn)法采樣,每小區(qū)取5點(diǎn)的樣品混合成1個(gè)土樣,并用四分法留取樣品,剔除土樣雜物、壓碎,自然風(fēng)干過40目篩后用自封袋分裝,密封,于干燥陰涼處保存,待檢測分析。
茶葉采集方法:分別于2019年3月和2020年3月開展調(diào)查。春梢生長30%~40%達(dá)開采要求時(shí),每小區(qū)隨機(jī)選取3個(gè)取樣點(diǎn),每個(gè)取樣點(diǎn)隨機(jī)選取0.2 m2采摘面,調(diào)查芽密度,測定一芽二葉百芽鮮重。2019年分別于3月1、15和30日進(jìn)行3次采收,2020年分別于3月3、16和31日進(jìn)行3次采收,采收的茶葉為一芽一葉、一芽二葉和一芽三葉,3次采收產(chǎn)量累計(jì)作為當(dāng)年春茶茶青總產(chǎn)量。將3個(gè)重復(fù)的茶葉樣品混合,用于茶葉質(zhì)量檢測(王子騰等,2018)。
1. 3. 3 測定方法 土壤pH測定采用水浸提電位法(水土比為2.5∶1);土壤有機(jī)質(zhì)參照GB 9834—1988《土壤有機(jī)質(zhì)測定法》中的重鉻酸鉀—外加熱法進(jìn)行測定;土壤全氮含量測定采用半微量凱氏法;土壤全磷含量測定采用NaOH熔融—鉬銻抗比色法;土壤全鉀含量參照GB 9836—1988《土壤有機(jī)質(zhì)測定法》中的NaOH熔融—火焰光度法進(jìn)行測定;土壤速效氮、速效磷和速效鉀含量根據(jù)NY/T 1849—2010《酸性土壤銨態(tài)氮、有效磷、速效鉀的測定聯(lián)合浸提—比色法》進(jìn)行測定。澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥相關(guān)指標(biāo)按NY 525—2012《有機(jī)肥料》的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行測定。茶葉茶多酚和兒茶素類含量參照GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》進(jìn)行測定,水浸出物含量參照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測定》進(jìn)行測定,咖啡堿含量參照GB/T 8312—2013《茶 咖啡堿測定》進(jìn)行測定,游離氨基酸總量采用GB/T 8314—2013《茶 游離氨基酸總量的測定》中的茚三酮比色法進(jìn)行測定。
1. 4 統(tǒng)計(jì)分析
應(yīng)用SPSS 17.0對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及顯著性(Dunnete-t檢驗(yàn))和相關(guān)分析,采用Excel 2010繪圖。
2 結(jié)果與分析
2. 1 茶園土壤及發(fā)酵肥的理化指標(biāo)測定結(jié)果
茶園土壤及發(fā)酵肥的理化指標(biāo)測定結(jié)果如表2所示。由表2可看出,茶園土壤總氮(N)、總磷(P)、總鉀(K)含量分別為1289.45、310.98和546.59 mg/kg,速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為89.37、15.59和110.11 mg/kg,均在正常值范圍,屬于中度肥力土壤。茶園土壤的有機(jī)質(zhì)含量為20.44 g/kg,有機(jī)質(zhì)含量偏低;茶園土壤pH為4.94,呈弱酸性,在茶樹生長的適宜pH范圍內(nèi)。
發(fā)酵肥中的總氮、有效五氧化二磷(P2O5)、氧化鉀(K2O)和總養(yǎng)分含量分別為312.53、34.38、27.85和373.38 mg/kg,總養(yǎng)分含量未達(dá)到NY 525—2012《有機(jī)肥料》中規(guī)定≥5%的要求;有機(jī)質(zhì)含量(以干基計(jì))為50.24 g/kg,符合NY 525—2012《有機(jī)肥料》中規(guī)定≥45%的要求;含水量為27.15%,符合NY 525—2012《有機(jī)肥料》中規(guī)定≤30%的要求;pH為7.33,符合NY 525—2012《有機(jī)肥料》中規(guī)定pH 5.5~8.5的要求,且高于茶園土壤pH,加入該發(fā)酵肥后可調(diào)節(jié)茶園土壤pH。本研究未檢測澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥中的總砷(As)、總汞(Hg)、總鉛(Pb)、總鎘(Cd)和總鉻(Cr)等重金屬含量,以及蛔蟲卵死亡率和糞大腸桿菌群數(shù)等指標(biāo),因此本研究的澳洲堅(jiān)果發(fā)酵肥不能稱為有機(jī)肥,只能稱之為澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥。
2. 2 施用發(fā)酵肥對茶園土壤的影響
施用發(fā)酵肥對茶園土壤的氮、磷和鉀含量均有不同程度的影響。由圖1可知,隨著化肥使用量的減少,茶園土壤中的總氮、總磷、總鉀、速效氮、速效磷和速效鉀含量均有所下降;且相同化肥施肥量下,2020年3月茶園土壤中總氮、總磷、總鉀、速效氮、速效磷和速效鉀含量均較2019年3月有所上升,可能是2019年12月施冬肥所致。在相同的測定時(shí)間,相同化肥施肥量的試驗(yàn)組,隨著發(fā)酵肥施用量的增加,其土壤中的氮、磷和鉀含量均有所增加,究其原因是發(fā)酵肥中也含有一定的氮、磷和鉀元素?;适┯昧糠謩e減施20%、40%、60%的試驗(yàn)組,即化肥用量分別是對照的80%(T1、T2和T3)、60%(T4、T5和T6)和40%(T7、T8和T9)的試驗(yàn)組,隨著化肥施用量的減少,土壤中的氮、磷和鉀含量均降低,說明該茶園土壤中的氮、磷和鉀含量受化肥施肥量的影響。
由圖2-A可看出,在相同化肥施用量下,茶園土壤中的有機(jī)質(zhì)含量隨著發(fā)酵肥施用量的增加而增加。對照組(CK)茶園土壤中的有機(jī)質(zhì)含量均低于施用發(fā)酵肥的試驗(yàn)組。對照組2020年3月土壤中的有機(jī)質(zhì)含量低于2019年3月的含量,其原因可能是對照組未施用發(fā)酵肥,且該茶園清園時(shí)將雜草等全部帶出茶園,缺少有機(jī)質(zhì)來源,而連續(xù)施用化肥會(huì)導(dǎo)致土壤礦化等,降低土壤中的碳源含量,進(jìn)而降低土壤微生物的豐度。施用發(fā)酵肥的試驗(yàn)組,2020年3月茶園土壤中的有機(jī)質(zhì)含量高于2019年3月的含量,說明發(fā)酵肥的施用是增加土壤有機(jī)質(zhì)的重要手段之一。
由圖2-B可看出,對照組的茶園土壤pH顯著低于施用發(fā)酵肥的試驗(yàn)組(P<0.05,下同);在相同化肥施用量下,發(fā)酵肥的施用量越高,其土壤pH越高,說明施用發(fā)酵肥有助于提高茶園土壤pH,對長期使用化肥導(dǎo)致的土壤酸化有改善作用。圖2-B還顯示,除對照組外,同一處理的土壤pH,2020年3月顯著高于2019年3月,再次說明施用發(fā)酵肥可改善茶園土壤酸化狀況。
2. 3 施用發(fā)酵肥對茶葉產(chǎn)量的影響
由圖3可看出,在相同化肥施用量下,試驗(yàn)范圍內(nèi)茶葉的芽密度、百芽重和鮮茶葉產(chǎn)量均隨發(fā)酵肥施用量的增加而增加,且不同發(fā)酵肥施用量的試驗(yàn)組間基本存在顯著差異,說明發(fā)酵肥施用量對茶葉的產(chǎn)量有顯著影響。在相同的發(fā)酵肥施用量下,隨著化肥施用量的減少,其茶葉的芽密度、百芽重和鮮茶葉產(chǎn)量均顯著降低,說明在試驗(yàn)施用量范圍內(nèi)化肥施用量對茶葉的產(chǎn)量也有顯著影響?;适┯昧繛檎J┯昧?0%的試驗(yàn)組(T1、T2和T3),其茶芽密度、百芽重和鮮茶葉產(chǎn)量均顯著高于對照;化肥施用量為正常施用60%的試驗(yàn)組(T4、T5和T6),通過施用發(fā)酵肥可增加茶園土壤的營養(yǎng)成分,基本保證茶葉產(chǎn)量不低于(甚至超過)正常施用化肥的對照組;化肥施用量為正常施肥40%的試驗(yàn)組(T7、T8和T9),其茶芽密度、百芽重和鮮茶葉產(chǎn)量均低于對照組;說明在減施化肥的條件下增施發(fā)酵肥,可在一定范圍內(nèi)保證茶葉的產(chǎn)量。就同一個(gè)試驗(yàn)組而言,2020年3月的茶芽密度、百芽重和鮮茶葉產(chǎn)量均顯著高于2019年3月,究其原因可能是2020年3月當(dāng)?shù)赜猩倭拷涤辏虍?dāng)年氣溫較2019年更適合茶葉新芽的萌發(fā),或是連續(xù)施肥促使茶園肥力增加而增產(chǎn)。
2. 4 施用發(fā)酵肥對茶葉品質(zhì)的影響
茶葉中的茶多酚、咖啡堿、氨基酸、兒茶素和水浸出物含量均受施肥量的影響,化肥施用量減施20%、40%和60%的試驗(yàn)組均表現(xiàn)為隨著茶園化肥施用量的減少而降低,隨著發(fā)酵肥施用量的增加而增加(圖4)。說明與茶葉品質(zhì)相關(guān)的指標(biāo)不僅受植物所需大量元素氮磷鉀的影響,還受土壤中發(fā)酵肥的影響。結(jié)合圖2結(jié)果,減施化肥和增施發(fā)酵肥均影響茶園土壤pH,進(jìn)而對茶葉品質(zhì)的相關(guān)指標(biāo)造成影響。圖4顯示,化肥減施20%的試驗(yàn)組及化肥減施40%且增施22500和3000 kg/ha發(fā)酵肥的試驗(yàn)組茶葉中茶多酚、咖啡堿、氨基酸、兒茶素和水浸出物含量均高于或顯著高于對照組;而化肥減施60%的試驗(yàn)組(T7、T8和T9),即便增施了發(fā)酵肥,其茶多酚、咖啡堿、氨基酸、兒茶素和水浸出物含量仍低于或顯著低于對照組。就改善茶葉品質(zhì)而言,綜合考慮成本,建議后續(xù)施肥可采用T6的模式進(jìn)行,即化肥在現(xiàn)有常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上減施40%,同時(shí)增施30000 kg/ha發(fā)酵肥。由圖4還可看出,在所有增施發(fā)酵肥的試驗(yàn)組中,2020年3月采集茶葉的茶多酚、咖啡堿、氨基酸、兒茶素和水浸出物含量均不同程度高于2019年3月采集的茶葉,說明連續(xù)2次施肥可改善茶葉的品質(zhì)。
2. 5 土壤理化指標(biāo)與茶葉產(chǎn)、質(zhì)量指標(biāo)的相關(guān)性
由表3可看出,土壤中的氮磷鉀元素與茶葉的芽密度、百芽重、鮮茶葉產(chǎn)量及茶多酚、咖啡堿、氨基酸、兒茶素和水浸出物含量均呈極顯著正相關(guān)(P<0.01,下同),可能是本研究設(shè)計(jì)的化肥減施梯度較大所致。pH與有機(jī)質(zhì)含量呈極顯著正相,但與總氮呈顯著負(fù)相關(guān),與總磷、總鉀和速效磷呈負(fù)相關(guān)但未達(dá)顯著水平,說明化肥的施用降低了茶園土壤pH,而增施發(fā)酵肥可改善土壤pH。除氨基酸外,土壤中的有機(jī)質(zhì)含量與茶葉的產(chǎn)量和質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)均呈正相關(guān),但未達(dá)顯著水平,說明增施發(fā)酵肥有利于提高茶葉的品質(zhì)。土壤pH與茶葉的產(chǎn)量和質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)均呈正相關(guān),且與百芽重和咖啡堿含量呈顯著或極顯著相關(guān),說明施用發(fā)酵肥改良茶園土壤pH,可適當(dāng)提高茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。
3 討論
茶樹是我國的重要經(jīng)濟(jì)作物之一,在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位(阮建云等,2001)。施肥是土壤養(yǎng)分的重要來源,無論是施用化肥還是有機(jī)肥,均可影響茶園土壤質(zhì)量、茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)(彭萍等,2006;張國榮等,2009)。常年連續(xù)使用化肥,會(huì)導(dǎo)致茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量和茶葉品質(zhì)下降等問題(Chen and Lin,2016;劉聲傳等,2018)。因長期使用化肥和茶樹連年生長的雙重作用,導(dǎo)致茶園土壤逐漸酸化,因此有學(xué)者采用堿渣來調(diào)節(jié)茶園土壤pH,發(fā)現(xiàn)每公頃施用堿渣4.5 t可將土壤pH由4.45調(diào)高至5.51(王輝等,2011)。與此相似,本研究減施化肥并配施發(fā)酵肥的試驗(yàn)組對茶園土壤pH均有一定的改善作用,且連續(xù)采取配施發(fā)酵肥模式能有效提高茶園土壤pH,使茶園土壤pH越來越接近茶樹生長的最佳pH(5.5)(林智等,1990)。施用堿渣不僅可改善土壤pH,還使得茶葉中茶多酚、兒茶素、咖啡堿、氨基酸和葉綠素含量分別比對照提高22.5%、27.8%、34.9%、69.0%和52.1%,并降低51.2%的Pb含量(王輝等,2011)。至今,國內(nèi)外已開展了一系列關(guān)于不同施肥模式改善茶園土壤環(huán)境、提高茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量的研究,結(jié)果表明,有機(jī)肥和無機(jī)肥配合施用,可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量、改善茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)(Siddiqui et al.,2011:田潤泉和呂閏強(qiáng),2016;張昆等,2017;劉聲傳等,2018)。本研究中,減施20%化肥同時(shí)配施15000~30000 kg/ha澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥的試驗(yàn)組,以及減施40%化肥同時(shí)配施30000 kg/ha澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥的試驗(yàn)組,其土壤肥力相關(guān)指標(biāo)、茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)高于或顯著高于僅施化肥的對照組。本研究結(jié)果較王子騰等(2018)的研究結(jié)果好,其研究認(rèn)為減施20%的化肥,茶園土壤中各營養(yǎng)元素含量有所降低,但未達(dá)顯著水平,茶葉產(chǎn)量顯著降低,而茶葉品質(zhì)稍有提高。施肥模式對茶葉產(chǎn)量、營養(yǎng)積累和土壤肥力均有一定影響(林新堅(jiān)等,2012);另外,單施豬糞、牛糞和菜籽餅等有機(jī)肥料,或配施蚯蚓,或施用豬糞沼液、雞糞堆肥和海產(chǎn)品殘?jiān)袡C(jī)肥,均可顯著改善茶樹的生長,提高茶葉產(chǎn)量,改善茶葉品質(zhì),降低開花量,提高經(jīng)濟(jì)效益(劉術(shù)新等,2016;何志華等,2019)。在減施化肥并增施澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥的基礎(chǔ)上配施豬糞、牛糞、菜籽餅、豬糞沼液、雞糞堆肥和海產(chǎn)品殘?jiān)扔袡C(jī)肥料,是否能施用更少肥料而達(dá)到更好的土壤改良及提高茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量的效果,尚有待更深入的研究。
本研究僅分析減施化肥并配施澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥經(jīng)過2次施肥后對茶園土壤養(yǎng)分和茶葉品質(zhì)的影響,連續(xù)多年多次進(jìn)行該施肥模式對茶園土壤、茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響,以及對土壤微生物影響、茶園硝化和反硝化情況、環(huán)境保護(hù)的評價(jià),尤其是連續(xù)減施化肥是否會(huì)造成土壤中氮磷鉀降低等均有待下一步探究。
4 結(jié)論
茶園減施20%化肥同時(shí)增施不少于15000 kg/ha澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥,以及減施40%化肥同時(shí)增施30000 kg/ha澳洲堅(jiān)果青皮發(fā)酵肥的施肥模式均可提高茶園土壤pH,使其達(dá)到適合茶樹生長的pH范圍,同時(shí)可提高茶葉的芽密度、百芽重、鮮茶葉產(chǎn)量及茶多酚、咖啡堿、氨基酸、兒茶素和水浸出物含量,保證茶葉的產(chǎn)量和質(zhì)量,該施肥模式可在茶葉種植中推廣應(yīng)用。
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(責(zé)任編輯 麻小燕)