有機(jī)肥施用對茶園土壤改良及茶葉品質(zhì)提升的效果分析

李 均

（重慶市永川區(qū)經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站，重慶永川 402160）

重慶市永川區(qū)是全國茶葉優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)和早市名優(yōu)綠茶百強(qiáng)縣之一。全區(qū)茶樹種植主要分布在境內(nèi)的云霧（花果）山、箕（東）山、陰（西）山和巴岳山等4條低—中山脈海拔500 m 以上區(qū)域，茶園種植總面積6 670 hm2，其中投產(chǎn)面積6 000 多hm2,年茶葉總產(chǎn)量8 500 余t，年總產(chǎn)值10 億余元，是山區(qū)群眾增收致富的第一產(chǎn)業(yè)和永川區(qū)最具特色優(yōu)勢的效益產(chǎn)業(yè)，輻射帶動(dòng)茶葉全產(chǎn)業(yè)鏈就業(yè)5 萬余人，增加值達(dá)30 億元。重慶市永川區(qū)于2017年初首批競爭入選全國茶葉有機(jī)肥替代部分化肥施用示范項(xiàng)目試點(diǎn)縣之一[1]。為做大做強(qiáng)中國“西部茶都”，唱響做亮“永川秀芽”品牌，全區(qū)以實(shí)施茶園有機(jī)肥替代部分化肥施用示范項(xiàng)目為抓手，推動(dòng)茶產(chǎn)業(yè)綠色生態(tài)、優(yōu)質(zhì)健康和高質(zhì)高效發(fā)展。通過強(qiáng)化施肥機(jī)制體制創(chuàng)新，狠抓有機(jī)肥替代部分化肥施用等關(guān)鍵技術(shù)落實(shí)與技術(shù)服務(wù)指導(dǎo)，切實(shí)促進(jìn)茶園產(chǎn)地環(huán)境改善、茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)提升，項(xiàng)目示范區(qū)取得茶葉單位面積平均增產(chǎn)10%以上，茶葉品質(zhì)提升1 個(gè)質(zhì)量等級(jí)，經(jīng)濟(jì)效益提高20%以上的顯著成效，促進(jìn)了茶園綠色可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間、地點(diǎn)

2017 年7 月至2020 年6 月，連續(xù)3 年開展茶園有機(jī)肥替代部分化肥施用示范項(xiàng)目。項(xiàng)目實(shí)施堅(jiān)持規(guī)模種植、集中連片示范的原則，對“交通運(yùn)輸條件好、種植加工有基礎(chǔ)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力有保障、有機(jī)肥施用意愿強(qiáng)”的茶園業(yè)主，采取自愿申報(bào)與區(qū)級(jí)評(píng)審相結(jié)合的方式，遴選確定了重慶市永川區(qū)永榮茶廠、重慶云嶺茶葉科技有限責(zé)任公司、重慶市玉琳茶業(yè)有限責(zé)任公司、重慶茗萌茶業(yè)有限公司、重慶茗羽茶業(yè)有限公司、重慶市石筍山生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司、重慶五峰茗茶葉種植股份合作社、重慶市永川區(qū)博文茶樹種植農(nóng)民專業(yè)合作社、重慶市永川區(qū)天陽坪茶葉專業(yè)合作社等部、市農(nóng)業(yè)（茶葉）產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)與示范合作社承擔(dān)示范項(xiàng)目實(shí)施，項(xiàng)目開展有機(jī)肥替代部分化肥示范總面積達(dá)1 931.47 hm2，其中2017—2018年度590.21 hm2，2018—2019年度664.21 hm2，2019—2020年度677.05 hm2。

1.2 有機(jī)肥施用方案設(shè)計(jì)

在有機(jī)肥替代部分化肥施用示范前，對示范區(qū)各茶園業(yè)主往年的習(xí)慣施肥情況開展調(diào)查，通過采集各示范茶園在項(xiàng)目實(shí)施前的基礎(chǔ)土樣進(jìn)行檢測分析，按照農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司、全國農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心《果菜茶有機(jī)肥替代化肥技術(shù)方案》[2]要求，經(jīng)認(rèn)真研討和配方優(yōu)化，設(shè)計(jì)確定各示范茶園的有機(jī)肥施用量：首年（2017.07—2018.06）施用干畜糞肥7 500 kg·hm-2+菜籽枯4 500 kg·hm-2，次年（2018.07—2019.06）施用干畜糞肥6 750 kg·hm-2+菜籽枯4 125 kg·hm-2，第三年（2019.07—2020.06）施用干畜糞肥6 000 kg·hm-2+菜籽枯3 750 kg·hm-2，連續(xù)實(shí)施3 年，每年度干畜糞肥施用量遞減750 kg·hm-2、菜籽枯遞減375 kg·hm-2。同時(shí)，在有機(jī)肥選用上，嚴(yán)禁使用雞糞、鴨糞等重金屬元素含量較高的有機(jī)肥種類，以避免茶園土壤和茶葉產(chǎn)品受到重金屬污染。

1.3 有機(jī)肥施用模式

在有機(jī)肥施用前，將干畜糞和菜籽枯等有機(jī)肥充分拌混均勻，適量補(bǔ)充水分使有機(jī)肥堆含水率至25%～30%，堆高1.5～2 m，并在有機(jī)肥堆面上覆蓋薄膜進(jìn)行高溫發(fā)酵殺菌，每間隔7～10 d翻堆1次，保持有機(jī)肥堆溫不高于85 ℃，以殺死病原和有毒有害雜菌，保護(hù)有益菌群。有機(jī)肥經(jīng)充分發(fā)酵腐熟后，于當(dāng)年10—11月茶園基肥施用時(shí)期，采取“機(jī)械開溝（深20～25 cm、寬30 cm）+有機(jī)肥深施+回土覆蓋”技術(shù)模式[3]進(jìn)行茶園有機(jī)肥施用。

1.4 土樣檢測

1.4.1 土樣采集

根據(jù)《重慶市農(nóng)業(yè)委員會(huì)重慶市財(cái)政局關(guān)于印發(fā)2017 年有機(jī)肥替代化肥與耕地質(zhì)量提升和化肥減量增效示范試點(diǎn)》[4]（渝農(nóng)發(fā)〔2017〕183 號(hào)），以及“每6.67 hm2且每個(gè)實(shí)施主體都要取土化驗(yàn)”的規(guī)定，按照農(nóng)業(yè)部《測土配方施肥技術(shù)規(guī)程》（NY/T 2911—2016）[5]，在項(xiàng)目實(shí)施（有機(jī)肥施用）前、后每年度均采集茶園土樣100 個(gè)以上，送重慶市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站進(jìn)行土樣分析化驗(yàn)。

1.4.2 主要檢測指標(biāo)

檢測茶園土壤pH 值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量等主要指標(biāo)。

1.5 茶葉產(chǎn)量測定

分別在重慶市永川區(qū)永榮茶廠、重慶云嶺茶葉科技有限責(zé)任公司、重慶市玉琳茶業(yè)有限責(zé)任公司、重慶市石筍山生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司、重慶五峰茗茶葉種植股份合作社設(shè)置5 個(gè)定位監(jiān)測點(diǎn)開展對比試驗(yàn)，監(jiān)測茶園有機(jī)肥替代部分化肥示范與業(yè)主習(xí)慣施肥的春季茶葉產(chǎn)量（鮮重）。

1.6 茶葉品質(zhì)檢測

在重慶市永川區(qū)永榮茶廠、重慶云嶺茶葉科技有限責(zé)任公司、重慶市玉琳茶業(yè)有限責(zé)任公司、重慶市石筍山生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司、重慶五峰茗茶葉種植股份合作社設(shè)置5 個(gè)定位監(jiān)測點(diǎn)開展對比試驗(yàn)，分別抽取茶園有機(jī)肥替代部分化肥示范與業(yè)主習(xí)慣施肥的茶葉產(chǎn)品（干基）每支250 g，送重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所檢測分析其水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿、可溶性糖、兒茶素等內(nèi)在品質(zhì)指標(biāo)；同時(shí)，對各支送檢茶葉產(chǎn)品的外形（占比25%）、葉底色（占比10%）、湯色（占比10%）、香氣（占比25%）和滋味（占比30%）等5 項(xiàng)外觀主要品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)判并加權(quán)打分。

2 結(jié)果與分析

2.1 茶園土壤改良效果分析

將項(xiàng)目示范區(qū)茶園土壤pH 值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量等主要理化性狀指標(biāo)測定結(jié)果平均值列于表1。

表1 永川區(qū)有機(jī)肥替代化肥示范茶園土壤主要理化性狀檢測結(jié)果

2.1.1 pH值

由表1可知，未施用有機(jī)肥前（2017年），茶園基礎(chǔ)土樣的pH 值平均為4.45；施用有機(jī)肥后，土壤pH值逐年提高，連續(xù)施用有機(jī)肥3 年后土壤pH 值達(dá)到4.97，提高了0.52 個(gè)單位，較有機(jī)肥施用前提高11.69%。首年土壤pH 值（2017—2018）提高0.11 個(gè)單位，增幅2.47%；次年（2018—2019）提高0.21 個(gè)單位，增幅4.61%；第三年（2019—2020）提高0.20個(gè)單位，增幅4.19%。

2.1.2 有機(jī)質(zhì)和堿解氮

由表1可知，未施用有機(jī)肥前（2017年），茶園基礎(chǔ)土樣的有機(jī)質(zhì)含量平均值為22.58 g·kg-1；施用有機(jī)肥后，土壤有機(jī)質(zhì)含量呈先升后降趨勢，連續(xù)施用有機(jī)肥3 年后土壤有機(jī)質(zhì)含量達(dá)到27.11 g·kg-1，增加了4.53 g·kg-1，較有機(jī)肥施用前提高20.06%。首年（2017—2018）土壤有機(jī)質(zhì)含量增加3.09 g·kg-1，增幅13.68%；次年（2018—2019）增加1.69 g·kg-1，增幅6.58%；第三年（2019—2020）下降0.25 g·kg-1，降幅0.91%。

在未施用有機(jī)肥前（2017 年），茶園基礎(chǔ)土樣的堿解氮含量平均值為79.13 mg·kg-1；施用有機(jī)肥后，土壤堿解氮含量呈先快速上升后驟降的態(tài)勢，連續(xù)施用有機(jī)肥3 年后土壤堿解氮含量為115.25 mg·kg-1，提高了36.12 mg·kg-1，較有機(jī)肥施用前提高45.65%。首年（2017—2018）土壤堿解氮含量提高26.59 mg·kg-1，增幅33.60%；次年（2018—2019）提高50.06 mg·kg-1，增幅47.35%；第三年（2019—2020）下降40.53 mg·kg-1，降幅26.02%。

2.1.3 有效磷

由表1可知，未施用有機(jī)肥前（2017年），茶園基礎(chǔ)土樣的有效磷含量平均值為25.96 mg·kg-1；施用有機(jī)肥后，土壤有效磷含量呈逐年快速增加態(tài)勢，連續(xù)施用有機(jī)肥3年后土壤有效磷含量達(dá)到54.71 mg·kg-1，提高了28.75 mg·kg-1，較有機(jī)肥施用前提高110.75%。首年（2017—2018）土壤有效磷含量提高8.15 mg·kg-1，增幅31.39%；次年（2018—2019）提高6.42 mg·kg-1，增幅18.82%；第三年（2019—2020）提高14.18 mg·kg-1，增幅34.98%。

2.1.4 速效鉀

由表1可知，在未施用有機(jī)肥前（2017年），茶園基礎(chǔ)土樣的速效鉀含量平均值為75.46 mg·kg-1；施用有機(jī)肥后，土壤速效鉀含量呈先快速增加后緩速增加態(tài)勢，連續(xù)施用有機(jī)肥3 年后土壤速效鉀含量達(dá)到217.38 mg·kg-1，提高了141.92 mg·kg-1，較有機(jī)肥施用前提高188.07%。首年（2017—2018）土壤速效鉀含量提高104.29 mg·kg-1，增幅138.21%；次年（2018—2019）提高2.06 mg·kg-1，增幅1.15%；第三年（2019—2020）提高35.57 mg·kg-1，增幅19.56%，表明有機(jī)肥（主要是菜籽枯）中鉀元素含量十分豐富。

2.2 春茶葉產(chǎn)量分析

由表2 可知，對各定位監(jiān)測點(diǎn)的春季茶葉產(chǎn)量（鮮重）測產(chǎn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)點(diǎn)位有機(jī)肥替代部分化肥示范（處理）較業(yè)主習(xí)慣施肥的（化學(xué)肥料）均增產(chǎn)11%以上。2019年花果山玉琳茶業(yè)監(jiān)測點(diǎn)位的春季茶葉增產(chǎn)最少，增產(chǎn)321.0 kg·hm-2，增幅8.48%；2019 年云霧山石筍山生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司監(jiān)測點(diǎn)位的春季茶葉增產(chǎn)最高，增產(chǎn)463.5 kg·hm-2，增幅13.56%。2018—2020年5個(gè)定位監(jiān)測點(diǎn)對比試驗(yàn)中有機(jī)肥替代部分化肥示范的春季茶葉產(chǎn)量平均增產(chǎn)435.04 kg·hm-2，增幅12.10%；其中萌芽茶（鮮重）增產(chǎn)最低的是14.25 kg·hm-2（2018 年花果山玉琳茶業(yè)監(jiān)測點(diǎn)），增幅14.57%，增產(chǎn)最高的是30.6 kg·hm-2（2019 年陰山五峰茗股份合作社監(jiān)測點(diǎn)），增幅31.68%，平均增產(chǎn)29.48 kg·hm-2（5個(gè)定位監(jiān)測點(diǎn)），增幅18.80%。

表2 永川區(qū)2017—2020年茶園有機(jī)肥替代化肥示范各監(jiān)測點(diǎn)茶葉產(chǎn)量統(tǒng)計(jì) 單位：kg·hm-2

2.3 茶葉品質(zhì)分析

由表3 可知，各定位監(jiān)測點(diǎn)對比試驗(yàn)的春茶產(chǎn)品（干基），采用有機(jī)肥替代部分化肥示范（處理）的水浸出物含量較業(yè)主習(xí)慣施肥方法（化學(xué)肥料）的增加2.88～3.35 個(gè)百分點(diǎn)，平均增加3.12 個(gè)百分點(diǎn)；茶多酚含量增加1.35～1.91 個(gè)百分點(diǎn)，平均增加1.63 個(gè)百分點(diǎn)；游離氨基酸含量增加0.12～0.38 個(gè)百分點(diǎn)，平均增加0.24 個(gè)百分點(diǎn)；咖啡堿增加0.24～0.53 個(gè)百分點(diǎn)，平均增加0.35 個(gè)百分點(diǎn)；可溶性糖含量增加0.46～1.44 個(gè)百分點(diǎn)，平均增加0.91 個(gè)百分點(diǎn)；兒茶素含量增加2.55～5.98 個(gè)百分點(diǎn)，平均增加4.12 個(gè)百分點(diǎn)；外觀品質(zhì)綜合評(píng)判得分增加3.07～3.46 分，平均增加3.25分。

表3 永川區(qū)2018—2020年茶園有機(jī)肥替代化肥示范各監(jiān)測點(diǎn)茶品質(zhì)檢測結(jié)果統(tǒng)計(jì)

3 小結(jié)

3.1 顯著改善土壤理化性狀

通過有機(jī)肥替代部分化肥施用項(xiàng)目示范實(shí)施，大量增加有機(jī)質(zhì)和有機(jī)態(tài)養(yǎng)分投入，茶園土壤pH 值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀含量等明顯提高，尤其是pH 值提高到茶樹生長適宜土壤pH 值（4.5～6.5）范圍內(nèi)[6]，有效克服茶園土壤過度酸化障礙，提高土壤緩沖性能，顯著改善土壤質(zhì)量，增強(qiáng)茶園土壤抗逆能力。

3.2 增加茶園生物多樣性

茶園施用有機(jī)肥后，土壤有機(jī)質(zhì)含量明顯增加，顏色變黑，且疏松透氣富有彈性，保水保肥能力增強(qiáng)，促進(jìn)茶樹長勢旺盛，葉色嫩綠，葉片肥厚，茶芽多而飽滿，增強(qiáng)了茶園的可持續(xù)生產(chǎn)能力。同時(shí)，茶園土壤環(huán)境中如蚯蚓、食螨蛛、腐生菌類等生物多樣性增加，減少化學(xué)農(nóng)藥使用量，推進(jìn)茶葉綠色生態(tài)生產(chǎn)。由圖1 可以看出，茶園施用有機(jī)肥后，在行間滋生了大量腐生菌類。

圖1 茶園施用有機(jī)肥后生物多樣性增加

3.3 提升茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)

對比試驗(yàn)結(jié)果表明，施用有機(jī)肥后春茶鮮葉平均增產(chǎn)435.04 kg·hm-2，增幅12.10%（8.48%～13.56%），其中優(yōu)質(zhì)高檔“萌芽茶”產(chǎn)量顯著增加，增產(chǎn)量29.48 kg·hm-2，平均增幅18.80%（14.57%～31.68%）。茶葉產(chǎn)品經(jīng)專業(yè)機(jī)構(gòu)檢測分析，其外觀品質(zhì)綜合評(píng)判得分平均提高3.25 分，內(nèi)在品質(zhì)的水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿、可溶性糖、兒茶素等指標(biāo)分別增加3.12、1.63、0.24、0.35、0.91、4.12 個(gè)百分點(diǎn)，茶產(chǎn)品檔次提高1 個(gè)質(zhì)量等級(jí)，且茶芽粗壯，湯色清靚，香氣濃郁，口感醇正厚重，其內(nèi)在品質(zhì)明顯提升，可促進(jìn)茶產(chǎn)業(yè)增值增效20%以上。

3.4 提高廢棄物資源化利用率

通過茶園施用有機(jī)肥替代部分化肥施用示范，經(jīng)調(diào)查測算，項(xiàng)目區(qū)茶園化肥施用量（實(shí)物）減少了366 kg·hm-2，促進(jìn)化肥減量34.5%，實(shí)現(xiàn)化肥減量增效目標(biāo)。同時(shí)，提高縣域內(nèi)畜牧糞肥和農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物（油菜籽枯）的資源化利用，推動(dòng)農(nóng)牧融合、種養(yǎng)結(jié)合，構(gòu)建生物質(zhì)良性循環(huán)發(fā)展，減少農(nóng)業(yè)面源污染，有利于推進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)文明建設(shè)。