艾新帥 代中旭 袁樂斌 楊正華 盧波斯 沈 宏
(1 湖北鄂中生態(tài)工程股份有限公司,湖北荊門 448000;2 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,廣東廣州 510642)
我國的茶文化歷史悠久, 唐代著名茶學(xué)家就曾提到“茶之為飲,發(fā)乎神農(nóng)氏”[1]。目前,茶產(chǎn)業(yè)是我國的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,年產(chǎn)值超過2 700 億元。 雖然近年來隨著我國種植技術(shù)和施肥水平的提高, 茶葉年產(chǎn)量得到了明顯提升, 但盲目施肥也影響了茶園土壤質(zhì)量[2]和茶葉品質(zhì)。黃金茶原名香茶,系蠟梅科植物,盛產(chǎn)于江西及湘西原始深山[3],在280~500 m 低海拔地區(qū)產(chǎn)出的茶葉茶氨酸含量在6%以上,是目前中國茶氨酸含量較高的綠茶之一。 本文比較了不同復(fù)合肥對(duì)江西省萬安縣黃金茶產(chǎn)量及品質(zhì)的影響, 以期為合理施用復(fù)合肥提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。
試驗(yàn)于2021 年4 月5 日至7 月15 日在江西省吉安市萬安縣進(jìn)行, 該地區(qū)位于東經(jīng)114°30′27″~115°05′37″,北緯26°08′45″~26°43′53″,平均海拔在300 m 以上,年均溫度18.5 ℃,年降水量為1 300~1 500 mm,年平均無霜期288 d。該地區(qū)溫和多雨,光照充足,四季分明,有利于茶葉生產(chǎn)[4]及秋播作物安全越冬。 茶園為坡地,平均行距為60 cm,平均株距為40 cm。供試土壤為黃壤,pH 值為5.2,有機(jī)質(zhì)含量為0.97%,堿解氮含量為49.4 mg/kg,有效磷含量為11.6 mg/kg,速效鉀含量為84.6 mg/kg。
供試茶樹由當(dāng)?shù)夭柁r(nóng)提供,樹齡7 年,品種為黃金茶。 供試肥料有市售復(fù)合肥(16-10-16)、仟金方復(fù)合肥(12-6-24)、仟金方復(fù)合肥(18-10-14),3 種復(fù)合肥總養(yǎng)分含量相同。
采用田間試驗(yàn), 設(shè)置4 個(gè)處理, 分別為不施肥(CK)、市售復(fù)合肥(16-10-16)、仟金方復(fù)合肥(12-6-24)、仟金方復(fù)合肥(18-10-14)。5 次重復(fù),除CK 不施肥外,其他3 個(gè)處理的施肥量相同,均為450 kg/hm2,栽培管理措施同當(dāng)?shù)爻R?guī)管理。
挑選長勢(shì)均一的茶樹, 分別按不同施肥處理進(jìn)行隨機(jī)標(biāo)記,每個(gè)處理設(shè)置5 次重復(fù)。茶樹是深根植物,根系一般深入土層超過1 m,且易向常年施肥的方向集中。本試驗(yàn)施肥方式如下:在茶樹兩側(cè)樹冠附近,開寬溝條施,溝深15~20 cm、寬20~25 cm。 肥料先撒施溝底地面,然后用土覆蓋,澆水濕潤。由于茶園坡地土層較薄,每次澆水量不能太大,宜少量多次。
1.5.1茶葉形態(tài)指標(biāo)測(cè)定。 對(duì)隨機(jī)劃分的4 個(gè)區(qū)域進(jìn)行施肥處理,60 d 后, 挑選具有代表性的茶樹,用直尺測(cè)量芽后最大的葉長和葉寬。
1.5.2葉片葉綠素含量(SPAD 值)。挑選有代表性的茶葉植株,用SPAD 儀分別測(cè)定茶樹頂3 葉、頂8 葉、頂13 葉的葉片SPAD 值,多次測(cè)量后取平均值。
1.5.3芽密度。 用0.1 m×0.1 m 鐵框框定樣品區(qū)域,計(jì)算鐵框內(nèi)芽頭數(shù)量(包括已被采過的茶葉),每小區(qū)測(cè)定3 個(gè)樣點(diǎn),取平均值。
1.5.4百芽重。 采一芽一葉進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定5 個(gè)樣品后,取平均值。
1.5.5茶青產(chǎn)量。 用采茶框(33 cm×33 cm)隨機(jī)取樣,并按照一芽三葉的標(biāo)準(zhǔn)采摘完框內(nèi)的新梢,記錄茶芽數(shù)并稱重。每個(gè)小區(qū)采4 框,統(tǒng)計(jì)每個(gè)樣方中的茶芽密度和百芽重,計(jì)算產(chǎn)量。
1.5.6品質(zhì)測(cè)定。 茶葉水浸提物參照《茶 水浸出物測(cè)定》(GB/T 8305—2002)測(cè)定,茶葉游離氨基酸總量參照《茶 游離氨基酸總量的測(cè)定》(GB/T 8314—2013)測(cè)定,茶葉可溶性糖采用蒽酮比色法測(cè)定,茶多酚含量參照《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測(cè)方法》(GB/T 8313—2018)測(cè)定,咖啡堿含量的測(cè)定參照《茶 咖啡堿測(cè)定》(GB/T 8312—2013),黃酮類物質(zhì)采用三氯化鋁比色法測(cè)定,兒茶素的含量參照《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測(cè)方法》(GB/T 8313—2018)采用高效液相色譜(HPLC)法測(cè)定。
所有數(shù)據(jù)均用Excel 和SPSS 統(tǒng)計(jì)分析,然后進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)分析。
由表1 可知,仟金方復(fù)合肥(12-6-24)處理的茶樹葉片最大葉長、SPAD 值最大, 與其他處理的差異達(dá)到顯著水平。仟金方復(fù)合肥(12-6-24)處理的最大葉寬與仟金方復(fù)合肥(18-10-14)處理差異不顯著,但顯著大于市售復(fù)合肥(16-10-16)處理和不施肥處理(CK)。 就葉片大小和葉片顏色來看,與市售復(fù)合肥(16-10-16)相比,仟金方復(fù)合肥處理茶葉葉面積更大,葉片顏色更綠。 試驗(yàn)結(jié)果表明,仟金方復(fù)合肥(12-6-24)較市售復(fù)合肥(16-10-16)處理的茶葉最大葉長、最大葉寬、SPAD 值分別提高了21.1%、15.4%、29.6%。
表1 不同處理對(duì)茶樹葉片生長及茶青產(chǎn)量的影響
與不施肥處理(CK)相比,施用復(fù)合肥顯著提高了茶芽重量、牙密度及茶青產(chǎn)量,但不同復(fù)合肥處理的效果有差異。與市售復(fù)合肥(16-10-16)處理相比,仟金方復(fù)合肥(12-6-24)處理的百芽重、芽密度、茶青產(chǎn)量分別提高了14.31%、11.65%、13.85%。 仟金方復(fù)合肥(12-6-24)處理的百芽重、芽密度、茶青產(chǎn)量與仟金方復(fù)合肥(18-10-14)處理沒有明顯差異。
利用振動(dòng)切片機(jī), 制作了不同處理?xiàng)l件下茶葉縱切面圖。 由圖1 可見,不施肥處理(CK)的茶樹葉片柵欄組織細(xì)胞排列沒有施肥處理的柵欄組織緊密、有規(guī)則,部分柵欄組織出現(xiàn)變形,這可能與柵欄組織中葉綠體數(shù)量偏少有關(guān)。 值得一提的是,3 個(gè)施肥處理的茶葉柵欄組織排列均緊湊、規(guī)則,且海綿組織中也出現(xiàn)了較多的葉綠體; 仟金方復(fù)合肥處理的柵欄組織和海綿組織中的葉綠體數(shù)量明顯多于市售復(fù)合肥處理。就細(xì)胞中葉綠體數(shù)量而言,仟金方復(fù)合肥(12-6-24)處理最多,其次為仟金方復(fù)合肥(18-10-14)處理。
茶葉浸提物中含有多種對(duì)人體有益的營養(yǎng)物質(zhì),如游離氨基酸、黃酮類物質(zhì)、兒茶素、茶多酚、咖啡堿等。其中,游離氨基酸含量是茶葉品質(zhì)評(píng)價(jià)較為重要的指標(biāo)之一, 也是綠茶鮮爽滋味的主要來源[5];黃酮類物質(zhì)具有抗自由基和抗氧化、 調(diào)控內(nèi)源激素平衡、預(yù)防心血管疾病等作用;兒茶素具有抗炎癥、抗菌、抗病毒及抗氧化等效用;茶多酚具有抗氧化、防輻射、抗衰老、降血脂、降血糖、抑菌抑酶等多種生理活性;咖啡堿則具有祛除疲勞、興奮神經(jīng)等效用。鑒于此, 測(cè)定了不同施肥處理茶葉中特定營養(yǎng)物質(zhì)的含量。
由表2 可知, 施肥處理茶葉浸提物含量顯著高于不施肥處理(CK),且不同復(fù)合肥處理的效果也有差異。仟金方復(fù)合肥(12-6-24)處理和仟金方復(fù)合肥(18-10-14)處理的茶葉浸提物營養(yǎng)物質(zhì)含量大于市售復(fù)合肥(16-10-16)處理。 與市售復(fù)合肥(16-10-16)處理相比,仟金方復(fù)合肥(12-6-24)處理的茶葉浸提物中的游離氨基酸、黃酮類物質(zhì)、兒茶素、茶多酚、咖啡堿含量分別提高了35.2%、30.8%、26.0%、30.3%、17.3%,其對(duì)茶葉浸提物中營養(yǎng)物質(zhì)含量的提升效果明顯優(yōu)于市售復(fù)合肥(16-10-16)處理。
表2 不同處理對(duì)茶葉浸提物中營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響 單位:%
合理施肥能明顯促進(jìn)茶樹對(duì)土壤水分和養(yǎng)分的吸收利用,并進(jìn)一步提升茶葉產(chǎn)量及品質(zhì)[6]。 仟金方復(fù)合肥除含有合適比例的氮、磷、鉀營養(yǎng)元素外,還含有微量的生理活性物質(zhì),如海藻寡糖、氨基酸等。本文研究了4 種施肥處理[不施肥、市售復(fù)合肥(16-10-16)、仟金方復(fù)合肥(12-6-24)、仟金方復(fù)合肥(18-10-14)] 對(duì)江西省萬安縣茶葉產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)的影響,結(jié)果表明:仟金方復(fù)合肥(12-6-24)處理茶葉最大葉寬和葉片SPAD 值顯著大于市售復(fù)合肥(16-10-16)處理;同時(shí),茶葉浸提物中茶多酚、游離氨基酸等營養(yǎng)指標(biāo)含量明顯提升, 表明其品質(zhì)得到了一定程度的改善, 提高了茶葉口感和鮮爽特性[7]。這與以下兩方面因素有關(guān):一是仟金方復(fù)合肥(12-6-24)的高鉀配方可能優(yōu)于市售復(fù)合肥(16-10-16)。由于茶園土壤偏酸性,土壤交換鉀易被吸收或流失,導(dǎo)致根際土壤速效鉀含量偏低, 而仟金方復(fù)合肥(12-6-24)配方中鉀含量明顯高于市售復(fù)合肥(16-10-16)處理。二是仟金方復(fù)合肥(12-6-24)配方中含有微量的微生物發(fā)酵產(chǎn)物, 這些物質(zhì)一方面提高了根際微域土壤養(yǎng)分有效性, 另一方面刺激了根際土壤微生物或土壤酶活性,改善了根際環(huán)境,提高了根系活力,從而增加了養(yǎng)分吸收,進(jìn)而提高了產(chǎn)量,改善了茶葉品質(zhì)[6-7]。本試驗(yàn)結(jié)果再次證明,在江西省萬安縣茶園施用高鉀型的仟金方復(fù)合肥具有較好的增產(chǎn)提質(zhì)效果。與市售復(fù)合肥(16-10-16)處理相比,施用仟金方復(fù)合肥(12-6-24)處理明顯改善了茶葉浸提物中游離氨基酸、可溶性糖、黃酮類物質(zhì)、茶多酚、兒茶素、咖啡堿等特征營養(yǎng)物質(zhì)的含量。建議在土壤條件類似的茶園大量推廣應(yīng)用高鉀功能型復(fù)合肥,如仟金方復(fù)合肥(12-6-24)系列產(chǎn)品。