有機(jī)肥配施對(duì)茶葉品質(zhì)與茶園土壤養(yǎng)分的影響

李 維，劉紅艷，江 濤，向 芬，周凌云

1. 湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 茶葉研究所/農(nóng)業(yè)部 湖南茶樹(shù)及加工科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，湖南 長(zhǎng)沙 410125；2. 湖南金葉眾望科技股份有限公司，湖南 臨湘 414300

茶樹(shù)是我國(guó)丘陵地區(qū)重要的葉用經(jīng)濟(jì)作物之一，茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)山區(qū)人民脫貧致富和鄉(xiāng)村振興發(fā)揮了重要作用[1-2]。近年來(lái)我國(guó)茶園面積屢創(chuàng)新高，隨著茶園良種比例和茶園管理水平的提升，茶葉單位面積產(chǎn)量亦逐年增加，這其中養(yǎng)分投入的貢獻(xiàn)功不可沒(méi)[3]。但受茶區(qū)地貌特點(diǎn)和人工成本的影響，且為了追求經(jīng)濟(jì)效益，部分茶農(nóng)盲目施肥，過(guò)量施用化肥、少施有機(jī)肥和氮磷鉀施用不平衡等現(xiàn)象突出。大量調(diào)查研究表明，我國(guó)茶園年均化肥養(yǎng)分投入量為678 kg·hm-2，化肥年均用量超過(guò)200萬(wàn)t，大大超過(guò)茶樹(shù)本身所需[4-6]，且部分肥料養(yǎng)分配置不科學(xué)，其中氮磷鉀施用比例不完全符合茶樹(shù)養(yǎng)分需求比例者高達(dá)80%。這些現(xiàn)象不僅導(dǎo)致茶園土壤養(yǎng)分流失嚴(yán)重、土壤質(zhì)量退化和周邊水體等環(huán)境污染，也進(jìn)一步影響了茶葉品質(zhì)與其經(jīng)濟(jì)價(jià)值[7-11]。因此，對(duì)茶園養(yǎng)分投入進(jìn)行合理配置、優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu)以提升茶園土壤地力及提升茶葉品質(zhì)是當(dāng)前茶園管理中亟待解決的問(wèn)題[12-13]。

前人通過(guò)測(cè)土配方施肥（茶樹(shù)專用配方肥）、緩控釋肥施用、有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施、溝施覆膜及水肥一體化技術(shù)在一定程度上增加了茶葉產(chǎn)量并改善茶葉品質(zhì)，同時(shí)提高了茶園土壤肥力可持續(xù)供應(yīng)能力[14-16]。本試驗(yàn)中所采用的茶樹(shù)專用系列肥料是在對(duì)湖南主要茶樹(shù)品種的養(yǎng)分需求特性的研究基礎(chǔ)上，結(jié)合該省主要茶葉產(chǎn)區(qū)土壤理化特點(diǎn)研制的專用配方肥[17]。為提高肥料的利用率，減少對(duì)環(huán)境的污染，研究者們前期主要針對(duì)該系列茶樹(shù)專用肥配施對(duì)茶樹(shù)春茶品質(zhì)和產(chǎn)量的影響進(jìn)行了初步研究[18]，但關(guān)于該系列茶樹(shù)專用肥料對(duì)夏茶品質(zhì)及茶園土壤理化性質(zhì)變化尚未涉及。本研究擬進(jìn)一步對(duì)茶樹(shù)專用系列肥處理茶樹(shù)后的春、夏季茶葉品質(zhì)及土壤養(yǎng)分變化開(kāi)展研究，以期探索適合茶樹(shù)生長(zhǎng)、肥料利用率高的肥料種類，為茶園科學(xué)施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試肥料為湖南金葉眾望科技股份有限公司生產(chǎn)的“金葉眾望”牌系列茶葉專用肥和同品牌尿素；供試茶樹(shù)品種為‘櫧葉齊’，樹(shù)齡10年，土壤為紅壤。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

2019—2021年，連續(xù)三年在長(zhǎng)沙縣高橋鎮(zhèn)湖南省茶葉研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行（113°20′39.81″E，28°28′38.68″N）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)CK、T1、T2、T3、T4和T5六個(gè)處理，施肥組合與施肥量見(jiàn)表1。每個(gè)處理小區(qū)面積為150 m2，每個(gè)處理重復(fù)三次；小區(qū)與小區(qū)間設(shè)保護(hù)行，同行不同處理小區(qū)間隔1 m；除養(yǎng)分外，茶園管理保持一致。

表1 各處理肥料組合及施用量Table 1 Information of different chemical fertilizer applications

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 調(diào)查與采樣

2021年3月、5月分別于春茶第一輪茶和夏茶第一輪茶調(diào)查茶樹(shù)新梢發(fā)芽密度、百芽重（一芽二葉），并采集茶樹(shù)新梢樣品進(jìn)行產(chǎn)量與品質(zhì)指標(biāo)分析。

茶葉產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)與感官審評(píng)分析：春茶手采一芽一葉計(jì)算產(chǎn)量，所采樣品手工制作炒青綠茶用于茶葉感官審評(píng)；夏茶手采一芽一葉計(jì)算產(chǎn)量，所采樣品手工制作紅茶用于茶葉感官審評(píng)。

1.4.2 茶葉生化成分測(cè)定

對(duì)各施肥模式樣品制蒸青樣，茶葉品質(zhì)成分水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿等指標(biāo)分別按照GB/T 8305—2013、GB/T 8313—2013、GB/T 8314—2013和 GB/T 8312—2013等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。

1.4.3 茶葉感官審評(píng)

按照GB/T 23776—2018進(jìn)行。

1.4.4 土壤理化指標(biāo)測(cè)定

沿茶樹(shù)冠面滴水線對(duì)各施肥模式進(jìn)行茶園取土，土層深度為0 ～ 20 cm；土壤pH值、水解性氮、有效磷、速效鉀、全氮、全磷、全鉀、有機(jī)質(zhì)等分別按照NY/T 1121.2—2006、LY/T 1228—2015、NY/T 1121.7—2014、NY/T 889—2014、NY/T 88—1988、NY/T 87—1988 和 NY/T 1121.6—2006標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定。

1.4.5 數(shù)據(jù)分析

利用EXCEL 2019軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用DPS 14.5和SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥模式對(duì)茶葉產(chǎn)量的影響

結(jié)果（圖1）表明，與CK比較，各施肥模式下茶葉的春季、夏季產(chǎn)量均極顯著增加（p＜0.01）。從春茶產(chǎn)量來(lái)看，T1、T2、T3、T4、T5施肥模式較CK分別提高71.2%、77.0%、120.4%、132.3%和68.8%，其中以T4處理的春茶產(chǎn)量最高；夏茶各施肥模式較CK分別提高119.1%、143.4%、99.6%、103.5%和94.8%，以T2產(chǎn)量最高。

圖1 不同施肥模式對(duì)茶葉產(chǎn)量的影響Figure 1 Effects of different fertilization modes on yield of tea

2.2 不同有機(jī)肥配施模式對(duì)茶葉品質(zhì)成分的影響

從春茶的品質(zhì)成分變化結(jié)果來(lái)看，與對(duì)照CK相比，各施肥模式的游離氨基酸總量均極顯著升高，以T3處理增幅最大，T1、T2、T3、T4、T5施肥模式分別提高12.6%、12.3%、14.6%、13.4%和6.3%；與CK相比，各施肥模式的茶多酚含量顯著下降，各施肥模式分別降低11.9%、12.9%、11.5%、12.1%和13.5%；咖啡堿含量以T1增幅最高，極顯著增加15.8%，其他施肥模式略有升高；水浸出物以T4最高，各施肥模式間差異不顯著。從春茶的品質(zhì)指標(biāo)來(lái)看，各施肥模式的酚氨比均極顯著降低，綜合來(lái)看，以T3與T4施肥模式的效果最佳（表2）。

表2 不同施肥模式對(duì)春茶品質(zhì)成分的影響Table 2 Effects of different fertilization modes on quality components of spring tea

從夏茶的品質(zhì)成分變化結(jié)果來(lái)看（表3），與不施肥對(duì)照CK相比，夏茶游離氨基酸總量均極顯著增加，T1、T2、T3、T4、T5施肥模式分別提高7.1%、6.8%、8.8%、8.0%和6.2%，以T3增幅最高；整體來(lái)看，夏茶游離氨基酸總量增幅低于春茶。與CK比較，各施肥模式處理后茶多酚含量均顯著降低，T1、T2、T3、T4、T5分別降低12.1%、11.5%、8.1%、10.6%和9.2%。各施肥模式處理的咖啡堿含量較CK差異不顯著。水浸出物含量方面，T5處理較CK顯著降低，其他處理無(wú)顯著性變化。處理后夏茶的酚氨比變化趨勢(shì)與春茶保持趨勢(shì)一致，各施肥模式均極顯著降低。

表3 不同施肥模式對(duì)夏茶品質(zhì)成分的影響Table 3 Effects of different fertilization modes on quality components of summer tea

2.3 不同施肥模式對(duì)茶葉感官品質(zhì)的影響

春季一芽一葉制綠茶感官審評(píng)結(jié)果表明（表4），與CK比較，茶葉在湯色、滋味方面T3與T4施肥模式對(duì)茶葉樣品具有明顯優(yōu)勢(shì)；香氣方面以T1最優(yōu)，T3、T4與CK基本一致，但香氣更為持久；各施肥模式的葉底較CK稍有下降；整體感官審評(píng)總分以T3與T4較優(yōu)，CK次之，隨后是T1、T2和T5得分最低。

表4 不同施肥模式對(duì)春茶（綠茶）感官品質(zhì)的影響Table 4 Effects of different fertilization modes on sensory quality of spring tea (green tea)

夏初一芽一葉新梢所制紅茶感官審評(píng)結(jié)果表明（表5），茶葉的湯色、滋味方面以T3、T4較優(yōu)，其次為T2、T1，T5和CK最低；香氣方面以T4較優(yōu)，其他施肥模式基本一致，但T3香氣更為鮮柔；葉底以CK和T4較好，其他施肥模式基本一致；整體感官審評(píng)總分以T3、T4較優(yōu)，T2、T1次之，CK得分最低。從春、夏兩季茶葉樣本感官審評(píng)來(lái)看，得分趨勢(shì)基本保持一致。

表5 不同施肥模式對(duì)夏茶（紅茶）感官品質(zhì)的影響Table 5 Effects of different fertilization modes on sensory quality of summer tea (black tea)

2.4 不同施肥模式對(duì)茶園土壤養(yǎng)分變化的影響

對(duì)連續(xù)三年試驗(yàn)處理后的茶園土壤理化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果表明（表6），各施肥模式條件下的pH值較CK均有不同程度的降低，其中以T1、T5降幅較大。T2、T3、T4施肥模式下土壤有機(jī)質(zhì)含量較CK增加顯著。土壤的養(yǎng)分含量方面，各施肥模式的全氮、全磷與CK比較雖有所增加，但并無(wú)顯著差異，全鉀則以T4含量較高，其次為T3，二者與CK比較均達(dá)到了顯著性差異水平，T1、T2、T5與CK間無(wú)顯著差異。速效養(yǎng)分方面，施肥處理的速效養(yǎng)分均高于對(duì)照，其中T1、T2、T5處理模式下水解氮與有效磷較CK顯著升高，T3、T4處理模式較CK差異不顯著；各施肥模式下，土壤速效鉀含量較CK均顯著升高，其中以T5增幅最高，T1次之；總體來(lái)看，T3與T4模式下茶園土壤養(yǎng)分增幅較其他施肥模式低。

表6 不同施肥模式對(duì)茶園土壤（0 ～ 20 cm）養(yǎng)分指標(biāo)的影響Table 6 Effects of different fertilization modes on physical and chemical indexes of tea garden soil

3 討論與結(jié)論

茶園增加養(yǎng)分投入有利于茶葉產(chǎn)量的提高，合理的養(yǎng)分投入則有利于茶葉品質(zhì)的提升[12-13]。從本實(shí)驗(yàn)來(lái)看，春茶產(chǎn)量以茶葉專用有機(jī)肥料+茶葉專用復(fù)合肥（T3）和茶葉專用有機(jī)肥料＋普通復(fù)合肥（T4）施肥模式較高，而夏茶產(chǎn)量則以茶葉專用復(fù)合肥（T1）和茶葉專用有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥（T2）施肥模式更高，這表明施肥模式對(duì)不同季節(jié)茶葉產(chǎn)量影響不完全一致，這與前期的研究結(jié)果基本一致[11]。前人研究結(jié)果表明，適當(dāng)配施有機(jī)肥（25% ～ 50%）能夠促進(jìn)茶樹(shù)生長(zhǎng)，提高茶葉產(chǎn)量，本試驗(yàn)中T3、T4施肥模式春茶產(chǎn)量更高，可能跟T3、T4配施有機(jī)肥，且T3有機(jī)肥配施量為37%、T4為約50%，從而有利于茶樹(shù)生長(zhǎng)進(jìn)而促進(jìn)產(chǎn)量的提升有關(guān)[14]。土壤養(yǎng)分指標(biāo)顯示T1、T2施肥模式的茶樹(shù)速效養(yǎng)分更高，更有利于茶樹(shù)在樹(shù)體生長(zhǎng)旺季新梢的生長(zhǎng)，從而導(dǎo)致其夏茶產(chǎn)量顯著提升。這些養(yǎng)分含量的差異同時(shí)也影響茶葉的內(nèi)含成分和感官品質(zhì)，如以茶樹(shù)有機(jī)肥配施的T3與T4施肥模式在春茶、夏茶的滋味、湯色和香氣方面均具有較顯著的優(yōu)勢(shì)。

土壤的理化指標(biāo)方面，T3與T4施肥模式的pH值高于施用單一化肥的處理，表明該模式有利于緩解茶園土壤的酸化，從而有利于茶樹(shù)后期的生長(zhǎng)；各處理的全氮、全磷、全鉀之間無(wú)顯著差異，這主要與大田試驗(yàn)的持續(xù)時(shí)間有關(guān)；T3和T4施肥模式的土壤速效養(yǎng)分增幅較其他模式低，而有機(jī)質(zhì)含量較高，表明有機(jī)、無(wú)機(jī)肥配施模式更有助于改良茶園土壤質(zhì)量，也間接反應(yīng)了該模式有利于提高茶樹(shù)養(yǎng)分利用效率，減少了土壤板結(jié)與養(yǎng)分流失，有利于茶園整體質(zhì)量的提升與環(huán)境保護(hù)[5,15]。綜上所述，經(jīng)過(guò)三年（2019—2021年）的生產(chǎn)茶園田間試驗(yàn)，以茶葉專用有機(jī)肥料+茶葉專用復(fù)合肥（T3）、茶葉專用有機(jī)肥料+普通復(fù)合肥（T4）配施的施肥模式有利于提升春茶游離氨基酸含量，降低茶葉酚氨比，提升茶葉的感官品質(zhì)；茶樹(shù)專用復(fù)合肥（T1）和茶樹(shù)專用有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥（T2）施肥模式在夏茶產(chǎn)量與紅茶品質(zhì)方面具有一定的提升作用；同時(shí)與常規(guī)的普通復(fù)合肥+尿素（T5）相比，T1～T4處理中系列茶葉專用肥中的養(yǎng)分配比更適合茶樹(shù)對(duì)養(yǎng)分的需求規(guī)律，對(duì)春茶、夏茶的品質(zhì)和產(chǎn)量提升均具有一定的優(yōu)勢(shì)，符合農(nóng)業(yè)部“農(nóng)業(yè)行業(yè)化肥農(nóng)藥減施增效”的要求，有利于茶產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。