安溪鐵觀音主產(chǎn)區(qū)茶園土壤環(huán)境條件與茶葉質(zhì)量提升建議

高麗云

（安溪縣茶葉科學(xué)研究所，福建 泉州 362400）

鐵觀音屬烏龍茶類，因其獨有的蘭花香及觀音韻而廣受歡迎，成為中國十大名茶之一[1]。安溪縣是中國烏龍茶之鄉(xiāng)、鐵觀音的發(fā)源地，截至2022年底，安溪縣茶園面積共4萬hm2，年產(chǎn)量6.2萬t，涉茶總產(chǎn)值達(dá)320億元[2]。茶產(chǎn)業(yè)是安溪重要民生支柱，全縣80%人口從事種茶、制茶、售茶等涉茶領(lǐng)域。土壤有機質(zhì)及養(yǎng)分含量是表征土壤肥力高低的重要物質(zhì)，同時也影響著茶樹的生長發(fā)育及茶葉品質(zhì)的提升[3]。不合理的施肥會導(dǎo)致土壤退化，而施肥過量會造成水體富營養(yǎng)化，污染生態(tài)環(huán)境，影響茶葉的質(zhì)量安全[4]。因而，開展茶園土壤環(huán)境評價，對茶園的科學(xué)管理、進(jìn)一步提升鐵觀音的質(zhì)量和促進(jìn)區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

楊如興等在2010年對安溪鐵觀音茶園土壤養(yǎng)分的研究表明，安溪茶園土壤pH值偏低，土壤有機質(zhì)含量總體優(yōu)良，且土壤供氮能力強，但土壤鉀含量存在嚴(yán)重不足，茶園土壤養(yǎng)分總體呈現(xiàn)不均衡的情況[5]。林榮溪對安溪鐵觀音茶園土壤養(yǎng)分變化的研究表明，相比2009年，安溪縣茶園土壤肥力指數(shù)在2021年顯著降低，具體表現(xiàn)為茶園土壤pH值顯著提高但仍偏酸，有機質(zhì)含量變化不明顯，有機磷含量顯著增加，有效鉀、有效鈣和有效鎂含量虧缺，中微量元素硫、銅、鋅含量處于中等水平[1]。陳旭東在2022年對安溪縣茶葉土壤重金屬環(huán)境質(zhì)量的研究表明，安溪縣茶葉主產(chǎn)區(qū)土壤鎘、汞、砷、鉛、鉻、銅等6種重金屬含量均小于GB2762-2017《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中污染物限量》中的限量值，土壤環(huán)境質(zhì)量總體比較優(yōu)良[20]。

近年來，為響應(yīng)國家政策，安溪縣深入開展生態(tài)茶園建設(shè)，采用有機肥代替化肥，提高了土壤有機質(zhì)含量，改善了茶園土壤肥力水平[6]。但無機肥替代施用后的土壤養(yǎng)分狀況尚不清楚，土壤環(huán)境條件也無法得知，因此開展土壤環(huán)境分析對今后鐵觀音茶園土壤的管理具有重要意義。同時，由于長期的單一種植模式及不合理施肥的影響，茶園土壤酸化等現(xiàn)象依然存在，茶園土壤養(yǎng)分條件還有提升的空間[7]。

為了解鐵觀音主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)茶園土壤環(huán)境條件，以鐵觀音主產(chǎn)區(qū)的感德、祥華、西坪、龍涓、劍斗、桃舟的代表性茶園為對象，測定土壤中pH值、有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、污染源（鎘、鉛、汞、砷、鉻、銅）等含量，分析茶園土壤環(huán)境條件，為安溪縣鐵觀音茶園土壤環(huán)境管理和茶葉質(zhì)量的提升提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

安溪縣（東經(jīng)117°36′～118°17′ E，北緯24°50′～25°26′ N）位于福建省東南沿海，廈、漳、泉閩南金三角西北部，全縣總面積為3057.28km2[7，8]。安溪縣平均海拔約526m[9]，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均降雨量為1800mm，年平均氣溫為19℃，水熱條件豐富，由于淋溶作用強烈，導(dǎo)致土壤脫硅富鋁化現(xiàn)象明顯，土壤呈現(xiàn)酸性，適宜茶樹生長[10，11]。

1.2 土壤樣品的采集

本次土壤樣品采集自6個安溪鐵觀音主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)共52個茶園采樣點（其中感德15個、祥華6個、西坪9個、龍涓12個、劍斗6個、桃舟4個）。除去土壤表層的枯枝落葉后，采用S型布點法采集0～20cm的茶園表層土壤，采集的土壤混合后利用四分法選取約1kg的混合土樣。土樣運回室內(nèi)，風(fēng)干后剔除雜物，研磨并過2mm和0.149mm的篩，研磨過篩后的樣品分別裝袋用于土壤肥力指標(biāo)和重金屬的測定。委托福建農(nóng)林大學(xué)安溪茶學(xué)院進(jìn)行取樣并化驗分析。

1.3 土壤樣品的測定

本試驗測定了茶園土壤肥力指標(biāo)中pH值、有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀和污染源（鎘、鉛、汞、砷、鉻、銅）。土壤pH值采用電位法測定；土壤有機質(zhì)含量采用重鉻酸鉀容量法進(jìn)行測定；土壤堿解氮含量采用堿解擴散法進(jìn)行測定；土壤有效磷含量采用紫外可見分光光度計法進(jìn)行測定；土壤速效鉀含量采用火焰光度計法進(jìn)行測定[12]。土壤鎘、鉛、鉻、銅全量采用氫氟酸、鹽酸、硝酸、高氯酸消解，用石墨爐原子吸收分光光度法測定鎘和鉛的含量，用火焰原子吸收分光光度法測定鉻和銅的含量；土壤全汞測定采用（1+1）王水在96～100℃水浴中加熱消解，用原子熒光光譜儀測定；土壤全砷測定采用鹽酸、硝酸、高氯酸消解，用原子熒光光譜儀測定[13]。

1.4 土壤環(huán)境評價標(biāo)準(zhǔn)

1.4.1 土壤肥力評價標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)NY/T853-2004《茶葉產(chǎn)地環(huán)境技術(shù)條件》[14]中土壤肥力分級參考指標(biāo)將茶園土壤養(yǎng)分分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共3個等級，如表1所示。

表1 茶園土壤養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)

1.4.2 土壤污染評價標(biāo)準(zhǔn)。安溪鐵觀音6個主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)茶園土壤pH值均≤6.5，根據(jù)NY/T853—2004《茶葉產(chǎn)地環(huán)境技術(shù)條件》[14]和NY5199—2002《有機茶產(chǎn)地環(huán)境條件》[15]中茶園土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，土壤污染元素限值應(yīng)符合表2所示。

表2 茶園土壤污染元素限值

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS18.0、Excel2016等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理分析，采用Excel2016進(jìn)行圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤肥力結(jié)果與分析

2.1.1 茶園土壤pH值。如圖1所示，安溪鐵觀音6個主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)茶園土壤pH值順序如下：桃舟（4.55）＞劍斗（4.36）＞感德（4.33）＞祥華（4.22）＞龍涓（4.21）＞西坪（3.94），平均值為4.27。茶樹是喜酸性土壤的植物，最適宜的土壤pH值為4.5-5.5之間[16，17]，超出這一范圍會抑制茶樹的生長。從檢測結(jié)果來看，安溪縣主產(chǎn)區(qū)土壤屬酸性土，除桃舟鄉(xiāng)茶園土壤pH在最適茶樹生長的范圍外，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)茶園土壤pH普遍偏酸。

圖1 土壤pH值

2.1.2 茶園土壤有機質(zhì)。如圖2所示，安溪鐵觀音6個主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)茶園土壤有機質(zhì)含量排序為：龍涓（32.01g.kg-1）＞西坪（25.68g.kg-1）＞感德（25.58g.kg-1）＞桃舟（22.92g.kg-1）＞劍斗（22.80g.kg-1）＞祥華（15.03g.kg-1），平均值為24.00g.kg-1，屬于Ⅰ級水平。從每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)采樣點的有機質(zhì)含量來看（表3），西坪有7個采樣點有機質(zhì)含量處于Ⅰ級，2個采樣點有機質(zhì)含量處于Ⅱ級；感德的15個采樣點有機質(zhì)含量均處于Ⅰ級；劍斗有5個采樣點有機質(zhì)含量處于Ⅰ級，1個采樣點有機質(zhì)含量處于Ⅲ級；龍涓有11個采樣點有機質(zhì)含量處于Ⅰ級，1個采樣點有機質(zhì)含量處于Ⅱ級；桃舟有2個采樣點有機質(zhì)含量處于Ⅰ級，2個采樣點有機質(zhì)含量處于Ⅱ級；祥華有2個采樣點有機質(zhì)含量處于Ⅰ級，4個采樣點有機質(zhì)含量處于Ⅱ級。

圖2 有機質(zhì)含量

表3 鄉(xiāng)鎮(zhèn)茶園采樣點土壤有機質(zhì)含量所處等級情況

2.1.3 茶園土壤速效養(yǎng)分。如圖3所示，安溪鐵觀音6個主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)茶園土壤堿解氮水平排序為：龍涓（100.99mg.kg-1）＞西坪（93.66mg.kg-1）＞祥華（88.56mg.kg-1）＞感德（88.26mg.kg-1）＞桃舟（74.42mg.kg-1）＞劍斗（69.21mg.kg-1），平均值為85.85mg.kg-1，除龍涓鄉(xiāng)茶園土壤堿解氮含量處于Ⅰ級水平外，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土壤堿解氮含量均處于Ⅱ級水平。土壤有效磷含量排序為：龍涓（64.34mg.kg-1)＞西坪（62.00mg.kg-1)＞祥華（37.73mg.kg-1)＞感德（36.89mg.kg-1)＞劍斗（33.82mg.kg-1)＞桃舟（31.76mg.kg-1)，平均值為44.42mg.kg-1，各主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)土壤有效磷均處于Ⅰ級水平，含量豐富。土壤速效鉀含量排序為：龍涓（95.79mg.kg-1）＞西坪（80.34mg.kg-1）＞劍斗（72.66mg.kg-1）＞感德（70.98mg.kg-1）＞祥華（61.11mg.kg-1）＞桃舟（58.44mg.kg-1），平均值為73.22mg.kg-1，除龍涓鄉(xiāng)及西坪鎮(zhèn)茶園土壤速效鉀含量處于Ⅱ級水平外，其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)均處于Ⅲ級水平。從各鄉(xiāng)鎮(zhèn)采樣點的速效養(yǎng)分水平來看（表4），6個主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的堿解氮和有效磷含量大多處于Ⅰ和Ⅱ級水平，說明土壤堿解氮、磷較含量較高。而速效鉀含量大多處于Ⅲ級水平，速效鉀含量有待提升。

圖3 土壤速效養(yǎng)分含量

表4 不同鄉(xiāng)鎮(zhèn)茶園采樣點土壤速效養(yǎng)分含量所處等級情況

一方面，氮、磷含量過多會造成元素富集，產(chǎn)生土壤污染，影響茶樹對其他養(yǎng)分的吸收利用，降低茶葉的質(zhì)量；另一方面，茶園植被稀少且單一，植被的水土保持能力較弱，在降雨條件下，土壤中的氮、磷元素會隨著雨水進(jìn)入河流中，導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，造成水體污染，影響生態(tài)環(huán)境安全[18，19]。

2.2 土壤污染元素結(jié)果與分析

從表5 可見，安溪鐵觀音主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)鎘含量在0.00～0.17mg.kg-1，平均含量為0.047mg.kg-1；鉛含量在14.90～118.20mg.kg-1，平均含量為37.95mg.kg-1；汞含量在0.02～0.21mg.kg-1，平均含量為0.086mg.kg-1；砷含量在1.64～77.05mg.kg-1，平均含量為10.36mg.kg-1；鉻含量在24.72～156.70mg.kg-1，平均含量為46.38mg.kg-1；銅含量在0.30～56.70mg.kg-1，平均含量為12.98mg.kg-1。

表5 茶園土壤中鎘、鉛、汞、砷、鉻和銅的含量

6個主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)茶園土壤各污染元素含量總體較低，鎘、鉛、汞、砷、鉻、銅平均含量低于茶葉產(chǎn)地環(huán)境技術(shù)條件和有機茶產(chǎn)地環(huán)境條件中的相應(yīng)限值。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

安溪縣鐵觀音主產(chǎn)區(qū)茶園土壤pH平均值為4.27，偏酸性；土壤有機質(zhì)含量平均值為24.00g.kg-1，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)平均有機質(zhì)含量均處于Ⅰ級水平；土壤堿解氮含量平均值為85.85mg.kg-1，總體處于Ⅱ級水平；土壤有效磷含量平均值為44.42mg.kg-1，均處于Ⅰ級水平；土壤速效鉀含量平均值為73.22mg.kg-1，總體處于Ⅲ級水平。綜上，鐵觀音主產(chǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)茶園土壤pH較低，存在一定程度酸化，有機質(zhì)及有效磷含量豐富，堿解氮含量屬中等水平，速效鉀含量較缺乏。土壤污染元素（鎘、鉛、汞、砷、鉻、銅）6種重金屬的平均含量低于茶葉產(chǎn)地環(huán)境技術(shù)條件和有機茶產(chǎn)地環(huán)境條件中的相應(yīng)限值?？傮w來說，鐵觀音主產(chǎn)區(qū)茶園土壤環(huán)境質(zhì)量總體水平優(yōu)良，適合有機茶的生長，具備發(fā)展有機茶園的基礎(chǔ)條件。

3.2 建議

氮、磷、鉀等要素配合施用，可提高茶葉中蛋白質(zhì)、葉綠素等內(nèi)含物的含量。施用有機肥改良土壤團粒結(jié)構(gòu)，增加通氣性和保水性，改善土壤環(huán)境，使茶樹芽葉肥碩，持嫩性好。提高茶葉品質(zhì)，進(jìn)一步提升茶葉質(zhì)量。建議通過使用土壤改良劑（生物炭、堿性肥、微生物菌肥等）、合理施肥（測土配方施肥、有機無機配施）等措施對土壤進(jìn)行改良，緩解土壤酸化[8，18，19]。另外，根據(jù)茶園條件合理選擇茶樹間作或者套種大豆、油菜、紫云英等綠肥，以提高土壤pH，增加有機質(zhì)含量，提升土壤肥力，保障安溪鐵觀音茶葉的質(zhì)量安全[3，11]。針對茶園土壤速效鉀含量匱乏情況，通過鉀肥配施有機肥和石灰、施用草木灰，或?qū)⒔斩?、枯枝落葉等進(jìn)行堆肥還田，提高土壤鉀含量[3，18]。

建議加強茶園安全知識宣傳推廣力度，進(jìn)一步推動生產(chǎn)經(jīng)營主體納入福建省食用農(nóng)產(chǎn)品承諾達(dá)標(biāo)合格證與一品一碼追溯并行系統(tǒng)監(jiān)管，實現(xiàn)從茶園到茶杯可追溯體系范圍。積極引導(dǎo)生產(chǎn)經(jīng)營主體積極申報綠色食品認(rèn)證，擴展綠色食品茶葉生產(chǎn)面積，助推茶葉生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、加工清潔化、質(zhì)量可控化水平提升[20]。選用肥料時注意產(chǎn)品的合格性，防止重金屬等污染源對茶葉衛(wèi)生質(zhì)量安全的影響，進(jìn)一步提升茶葉質(zhì)量。