沼液對(duì)茶園土壤環(huán)境及茶葉品質(zhì)產(chǎn)量的影響

摘? ?要? 為促進(jìn)沼液的資源化利用，提高茶葉的品質(zhì)和產(chǎn)量，改善茶園土壤環(huán)境，試驗(yàn)以信陽(yáng)毛尖作為研究對(duì)象，選擇5年生茶園，設(shè)置6個(gè)沼液追施濃度，以常規(guī)水肥管理作為對(duì)照，研究了不同沼液追施濃度對(duì)茶園土壤環(huán)境及茶葉品質(zhì)、產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：追施合理濃度的沼液能夠顯著提高茶葉產(chǎn)量、改善品質(zhì)，且降低土壤容重，增加土壤孔隙度和毛管持水量，提高土壤肥力和土壤酶活性，并以V沼液 ∶ V水=1︰2的效果最佳。與對(duì)照相比，茶葉的產(chǎn)量增加了19.67%，氨基酸、兒茶素、咖啡堿和Vc含量分別增加了8.13%、19.03%、27.03%、31.08%，茶多酚含量和酚氨比降低了17.54%、21.72%;土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀增加了24.86%、51.85%、11.83%、17.01%、9.90%，并顯著提高了土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶、過(guò)氧化氫酶的活性，降低了土壤容重，改善了土壤物理性質(zhì)。因此，追施沼液不僅能夠提質(zhì)增產(chǎn)，而且對(duì)土壤具有一定的培肥作用，在茶葉栽培上具有一定的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞? ?茶葉;沼液;品質(zhì);產(chǎn)量;土壤肥力;土壤酶

近年來(lái)，隨著我國(guó)農(nóng)村沼氣建設(shè)的快速深入發(fā)展，沼液在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的綜合利用效果日益明顯，大量研究表明沼液不僅能夠顯著提高種子的發(fā)芽率，顯著增加作物的產(chǎn)量，改善作物的的品質(zhì)，降低硝酸鹽的含量，還可以有效改良土壤環(huán)境，提升土地肥力，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，最大限度的降低工業(yè)化肥對(duì)農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的污染，因而對(duì)沼液的研究和利用具有重要意義。沼液在糧食作物和蔬菜中的應(yīng)用較多，但液對(duì)茶園土壤環(huán)境影響的研究相對(duì)較少，為此，試驗(yàn)以5年生信陽(yáng)毛尖茶園作為研究對(duì)象，研究了不同沼液追施濃度對(duì)茶葉品質(zhì)、產(chǎn)量及茶園土壤環(huán)境及肥力的影響，以期為沼液在茶葉生產(chǎn)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1? ?試驗(yàn)材料與方法

1.1? ?試驗(yàn)材料? ?試驗(yàn)在河南省信陽(yáng)市羅山茶葉主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行，茶園樹齡為5年，土壤類型為黃棕壤，弱酸性，土壤有機(jī)質(zhì)的含量為24.5 g/kg，堿解氮含量為65.4 mg/kg，速效磷含量為73.8 mg/kg，速效鉀含量為182.1 mg/kg。

沼液來(lái)源于當(dāng)?shù)仉u場(chǎng)正常產(chǎn)氣的沼氣池，無(wú)明顯糞臭味，過(guò)濾后使用?；瘜W(xué)性質(zhì)為：pH7.3，有機(jī)質(zhì)10.55 g/kg，全氮2 371.15 mg/kg，全磷163.73 mg/kg，全鉀1 101.58 mg/kg，速效氮375.42 mg/kg，速效磷103.89 mg/kg，速效鉀271.33? mg/kg。

參試品種為豫南信陽(yáng)毛尖。

1.2? ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法? ?試驗(yàn)根據(jù)沼液不同追施濃度設(shè)置6個(gè)處理，即純沼液（T1）、V沼液 ∶? ?V水=2 ∶ 1（T2）、V沼液 ∶ V水=1 ∶ 1（T3）、V沼液 ∶? ?V水=1 ∶ 2（T4）、V沼液 ∶ V水=1 ∶ 3（T5）、V沼液 ∶? ? V水=1 ∶ 4（T6）。以常規(guī)水肥管理作為對(duì)照（CK），試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，共7個(gè)處理，每個(gè)處理選擇長(zhǎng)勢(shì)基本同的80 m2（5 m×16 m），重復(fù)3次。

試驗(yàn)于2018年9月開始至2019年9月結(jié)束，各處理于2018年10月10日采用開溝基施30%的氮肥、100%的磷肥、100%的鉀肥，溝深20 cm。對(duì)照處理按照茶樹生長(zhǎng)需肥關(guān)鍵期分3次追施，于3月10日追施30%的氮肥，5月10日追施20%的氮肥，7月10日追施20%的氮肥;沼液處理自3月10日起至8月10日結(jié)束，每隔30天追施不同濃度沼液1次，共追施6次;其他田間管理方式相同。為保證土壤灌水和追肥的準(zhǔn)確性，各處理均采用滴灌設(shè)施進(jìn)行灌水和追肥。

1.3? ?測(cè)定項(xiàng)目與方法

1）產(chǎn)量和品質(zhì)測(cè)定。根據(jù)當(dāng)?shù)?芽2葉的采摘要求，每次采摘保留約10 g的茶葉進(jìn)行105 ℃殺青，然后75 ℃烘干至恒重，放入自封袋中留作備用。待采摘季節(jié)過(guò)后，將每次烘干的茶葉混勻、粉碎、過(guò)篩，用于茶葉品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定。采用實(shí)收測(cè)產(chǎn);采用酒石酸鐵比色法測(cè)定茶多酚含量;采用酸性茚三酮比色法測(cè)定氨基酸總量;采用香莢蘭比色法測(cè)定兒茶素含量;采用紫外分光光度法測(cè)定咖啡堿的含量;采用熒光法測(cè)定Vc含量。

2）土壤理化性質(zhì)測(cè)定。采用5點(diǎn)采樣法，于2019年9月10日采集深度為0～25 cm的土壤，每個(gè)處理取土壤約2 kg，去除雜質(zhì)和根系，烘干過(guò)篩后用于土壤理化性質(zhì)和土壤酶活性的測(cè)定。用環(huán)刀法測(cè)定土壤的物理性質(zhì)（容重、毛管持水量、孔隙度）;采用重絡(luò)酸鉀法測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量;采用凱氏定氮法測(cè)定土壤全氮含量;采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定土壤堿解氮含量;采用鉬銻抗比色法測(cè)定土壤速效磷含量;采用火焰光度計(jì)法測(cè)定土壤速效鉀含量;采用3，5-二硝基水楊酸比色法測(cè)定蔗糖酶活性;采用苯酚鈉次氯酸鈉比色法測(cè)定脲酶活性;采用磷酸苯二鈉比色法測(cè)定酸性磷酸酶活性;采用KMnO4滴定法測(cè)定過(guò)氧化氫酶活性。

1.4? ?數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析? ?采用 Microsoft Excel2010和SPSS19.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，采用Turkey 法（P<0.05）進(jìn)行單因素方差分析。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?沼液對(duì)綠茶產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響? ?見(jiàn)表1。

由表1可知，追施沼液能夠顯著降低茶葉中茶多酚的含量和酚氨比，增加氨基酸、兒茶素、咖啡堿和Vc的含量。茶多酚和酚氨比隨著沼液濃度的降低先降低后增加，其中以T4處理的茶多酚含量和酚氨比最低，分別比對(duì)照降低了17.54%、21.72%，差異顯著;T5處理次之，與T4處理相比差異不顯著，但比對(duì)照降低了12.66%、20.07%。氨基酸、兒茶素、咖啡堿和Vc含量隨著沼液濃度的降低先增加后降低，并以T4處理的含量最高，分別比對(duì)照增加了8.13%、19.03%、27.03%、31.08%，差異顯著;T1處理含量最低，與對(duì)照相比差異不顯著。

從產(chǎn)量來(lái)看，茶葉的產(chǎn)量隨著沼液濃度的降低呈先增加后降低趨勢(shì)，以T4處理產(chǎn)量最高，達(dá)到238.56 kg/畝，比對(duì)照顯著增產(chǎn)19.67%;T3處理次之，與T4處理相比差異不顯著，但比對(duì)照顯著增產(chǎn)16.66%;以T1處理最低，產(chǎn)量為201.86 kg/畝，與對(duì)照相比增產(chǎn)不顯著。

由此可見(jiàn)，追施沼液能夠改善茶葉的品質(zhì)，提升產(chǎn)量，并以T4處理效果最佳。

2.2? ?沼液對(duì)茶園土壤物理性質(zhì)的影響? ?見(jiàn)? ?表2。

由表2可知，沼液對(duì)茶園土壤的理化性質(zhì)具有一定的改善作用。沼液顯著降低土壤容重，并隨著沼液濃度的降低先降低后增加，除T1處理與對(duì)照相比差異不顯著外，其余處理的土壤容重顯著降低，以T4處理的土壤容重最低，比對(duì)照降低了22.45%。毛管持水量和孔隙度均隨著沼液濃度的降低呈先增加后降低趨勢(shì)。土壤毛管持水量以T4處理最高，比對(duì)照增加了40.85%，差異顯著;T1處理含量最低，比對(duì)照增加了5.55%，但差異不顯著。

從土壤孔隙度來(lái)看，土壤的毛管孔隙度、非毛管孔隙度和總孔隙度均隨著沼液濃度的降低先增加后降低，并T2、T3和T4處理最高，且三者的差異不顯著。以T3處理的總孔隙度最高，比對(duì)照增加了18.04%;T4的非毛管孔隙最高，比對(duì)照增加了59.29%;T2處理的毛管孔隙度最高，比對(duì)照增加了10.23%;且均達(dá)到顯著水平。

由此可見(jiàn)，沼液能夠降低土壤的容重，提高毛管持水量和土壤孔隙度（總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度），并以T4處理效果最佳。

2.3? ?沼液對(duì)茶園土壤肥力的影響? ?見(jiàn)表3。

由表3可知，追施沼液能夠顯著提升土壤肥力，并隨著沼液濃度的的降低呈先降低后增加趨勢(shì)。土壤有機(jī)質(zhì)含量以T4處理最高，比對(duì)照增加了24.86%，差異顯著;以T6處理的土壤有機(jī)質(zhì)含量最低，比對(duì)照有所降低，但差異不顯著。全氮含量以T1處理最高，T4處理次之，分別比對(duì)照增加了66.67%、51.85%，差異顯著。堿解氮含量以T4處理最高，T5處理次之，分別比對(duì)照增加了11.83%、11.12%，差異顯著;其余追施沼液的處理與對(duì)照相比，差異不顯著。速效磷含量以T4處理最高，比對(duì)照增加了17.01%，差異顯著;其余處理與對(duì)照相比，差異不顯著。速效鉀含量以T4處理最高，比對(duì)照增加了9.90%，差異顯著，以T6處理的速效鉀含量最低，與對(duì)照相比差異不顯著。

從土壤pH值來(lái)看，追施沼液有助于增加土壤pH值，并隨著著沼液濃度的降低先降低后增加。以T1處理的pH值最高，比對(duì)照增加了19.85%，差異顯著;以T4處理的pH值最低，比對(duì)照降低了5.29%，差異顯著。

由此可見(jiàn)，追施合理濃度的沼液能夠顯著提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量，增加土壤全氮和速效氮、磷、鉀的含量，且能夠調(diào)節(jié)土壤pH值，并以T4處理效果最佳，T5處理次之。

2.4? ?沼液對(duì)茶園土壤酶活性的影響? ?見(jiàn)表4。

由表4可知，追施沼液能夠改善土壤酶活性，并隨著沼液濃度先增加后降低。

追施沼液的土壤脲酶均顯著高于對(duì)照，并以T4處理活性最高，比對(duì)照增加了20.89%。土壤磷酸酶活性以T4處理最高，T3和T2處理次之，均顯著高于對(duì)照，而T1、T5和T6處理與對(duì)照相比，差異不顯著。土壤蔗糖酶活性以T4處理最高，T3和T5處理次之，均顯著高于對(duì)照對(duì)照;T1和T6處理最低，與對(duì)照相比差異不顯著。追施沼液能夠顯著增加土壤過(guò)氧化氫酶的活性，以T5處理最高，T4和T3處理次之，分別比對(duì)照增加了23.53%、22.61%、21.88%;T1、T2和T6處理與對(duì)照相比，過(guò)氧化氫酶活性增加達(dá)到顯著水平。

由此可見(jiàn)，追施合理濃度的沼液有助于提高土壤脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和過(guò)氧化氫酶的活性，并以T4處理效果最佳，T3處理次之。

2.5? ?土壤肥力與土壤酶活性的相關(guān)性

由表5可知，土壤酶與土壤養(yǎng)分的相關(guān)性顯著，其中脲酶與全氮、堿解氮的相關(guān)性極顯著，與速效鉀的相關(guān)性顯著;磷酸酶與有機(jī)質(zhì)、速效磷的相關(guān)性極顯著，與速效鉀的含量顯著;蔗糖酶與有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀的相關(guān)性極顯著，與堿解氮的相關(guān)性顯著;過(guò)氧化氫酶僅與速效磷的相關(guān)性顯著。

土壤酶、土壤養(yǎng)分之間也存在一定的相關(guān)性。蔗糖酶與脲酶、磷酸酶、過(guò)氧化氫酶的相關(guān)性極顯著，過(guò)氧化氫酶與脲酶的相關(guān)性極顯著。有機(jī)質(zhì)與堿解氮的相關(guān)性顯著，與速效磷、速效鉀的相關(guān)性極顯著;速效磷與堿解氮、速效鉀的相關(guān)性極顯著，堿解氮與速效鉀的相關(guān)性顯著。

由此可見(jiàn)，土壤養(yǎng)分的多個(gè)因子均影響相關(guān)酶活性，而土壤酶活性反作用與土壤養(yǎng)分，提高作物對(duì)養(yǎng)分吸收利用。

3? ? 結(jié)論與討論

沼液其中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)元素、水解酶類、有機(jī)酸類、維生素、植物激素類和抗生素類物質(zhì)，能夠增加農(nóng)作物產(chǎn)量，改善作物品質(zhì)，可以達(dá)到增產(chǎn)增收的作用。鄭健等研究表明純沼液不適合番茄的提質(zhì)增產(chǎn)，而采用1 ∶ 6和? 1 ∶ 4沼液能夠顯著提高番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)。這與本研究結(jié)果相同，合理沼液濃度能夠顯著改善茶葉的品質(zhì)，提升產(chǎn)量，并隨著追施沼液濃度的的降低先增加后降低，試驗(yàn)條件下最佳適宜濃度為V沼液 ∶ V水=1 ∶ 2。

沼液中含有大量的有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，長(zhǎng)期使用能夠有效提升土地肥力和有機(jī)質(zhì)含量，且沼液代替化肥優(yōu)化了土壤結(jié)構(gòu)，緩解了土壤板結(jié)等問(wèn)題，對(duì)土壤酶活性具有一定的提升作用。鄭健等系統(tǒng)地研究了沼液對(duì)土壤的pH值、容重、總孔隙度的影響，發(fā)現(xiàn)沼液可以降低土壤容重，提高土壤孔隙度，增加土壤中過(guò)氧化氫酶、蔗糖酶、脲酶的活性。柴彥君等研究發(fā)現(xiàn)化肥與沼液配施能顯著提高土壤蔗糖酶、脲酶、過(guò)氧化氫酶的活性，且沼液替代化肥能夠提升土壤肥力水平。李文濤等利用沼液進(jìn)行暗灌施肥，發(fā)現(xiàn)沼液可有效提高土壤肥力。馮丹妮等研究發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期施用沼液有利于土壤微生物生長(zhǎng)和酶活性提高，但對(duì)土壤微生態(tài)平衡及土壤質(zhì)量存在潛在威脅。

本研究表明，合理濃度的沼液能夠改善茶園土壤環(huán)境、培肥地力，提高農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)。但茶樹生長(zhǎng)需要弱酸性土壤環(huán)境，而沼液呈堿性，長(zhǎng)期使用對(duì)土壤微生物群落及土壤酸堿度的影響尚不明確，有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 陸國(guó)弟，楊扶德，王惠珍， 等.沼液浸種對(duì)蒙古黃芪種子萌發(fā)及幼苗生理特性的影響[J].中國(guó)土壤與肥料，2019（5）：155-162.

[2] 劉媛媛，方楠，劉華嬌， 等.沼液對(duì)早熟禾種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)的影響[J].種子，2019，38（8）：93-96.

[3] 邵文奇，文廷剛，唐金陵， 等.不同沼液運(yùn)籌對(duì)小麥生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響[J].上海農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2019，35（1）：11-15.

[4] 楊智青，丁海榮，陳應(yīng)江， 等.沼液施用量對(duì)大麥農(nóng)藝性狀及飼用品質(zhì)的影響[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào)，2019，40（5）：59-65.

[5] 賴星，伍鈞，王靜雯， 等.連續(xù)施用沼液對(duì)土壤性質(zhì)的影響及重金屬污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[J].水土保持學(xué)報(bào)，2018，32（6）：359-364，370.

[6] 孫芹菊，凌瑋，韓建剛， 等.沼液施肥對(duì)濱海鹽堿地土壤性狀的影響[J].南京林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2018，42（5）：91-98.

[7] 羅偉，張智慧，伍鈞， 等.沼液對(duì)成都平原地區(qū)土壤氮、磷、鉀含量及其平衡的影響[J].水土保持學(xué)報(bào)，2019，33（3）：185-191.

[8] 樊戰(zhàn)輝，孫家賓，沈婷， 等.豬場(chǎng)沼液施用對(duì)春茶產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].中國(guó)沼氣，2018，36（6）：51-54.

[9] 侯福銀，陳應(yīng)江，楊智青， 等.豬糞沼液對(duì)秈稻農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和飼用品質(zhì)的影響[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版），2019，45（3）：325-331.

[10] 馮偉，管濤，王曉宇， 等.沼液與化肥配施對(duì)冬小麥根際土壤微生物數(shù)量和酶活性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2011，22（4）：1007-1012.

[11] 楊倫，余薇薇，杜邦昊， 等.集約化奶牛養(yǎng)殖場(chǎng)沼液對(duì)紫色土土壤酶活性的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（4）：71-75.

[12] 鄭健，顏斐，馬彪， 等.生育期沼液調(diào)控對(duì)番茄生長(zhǎng)、產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤全氮的影響[J].灌溉排水學(xué)報(bào)，2019，38（7）：23-31.

[13] 鄭健，李欣怡，馬靜， 等.生物炭配施沼液對(duì)滲出液電導(dǎo)率、全氮含量及土壤理化性質(zhì)的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2020，38（3）：134-144.

[14] 鄭健，殷李高，馮正江， 等.沼液施用對(duì)設(shè)施土壤飽和導(dǎo)水率的影響[J].節(jié)水灌溉，2019（4）：46-51，55.

[15] 柴彥君，黃利民，董越勇， 等.沼液施用量對(duì)毛竹林地土壤理化性質(zhì)及碳儲(chǔ)量的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2019，35（8）：214-220.

[16] 李文濤，馮康，呂洋.沼液施肥對(duì)土壤肥力特性的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（20）：108-109.

[17] 馮丹妮，伍鈞，楊剛， 等.連續(xù)定位施用沼液對(duì)水旱輪作耕層土壤微生物區(qū)系及酶活性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2014，33（8）：1644-1651.

翟賽亞，河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院食品與化工系，郵編 467000（平頂山）。

收稿日期：2022-01-04