測土配方施肥對茶園土壤理化性質(zhì)和泰順三杯香產(chǎn)量的影響

吳碎典 陳維斌

1.泰順縣茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，浙江 泰順 325000；2.溫州企源科技服務(wù)有限公司，浙江 溫州 325000

0 引言

茶葉是我國重要的經(jīng)濟作物，而茶園的種植管理過程需要較多的勞動力，勞動力成本占生產(chǎn)總成本60%以上［1］。用工困難、人工成本升高等問題在茶園管理中較為普遍。許多研究表明，將復(fù)合肥推廣應(yīng)用到茶園中，可減少施肥次數(shù)，有效降低生產(chǎn)投入成本［2］。據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織的調(diào)查，對茶葉增產(chǎn)有貢獻的因素中，肥料投入占比高達40%［3］，茶園土壤狀況對茶葉的品質(zhì)有重要影響［4］。測土配方施肥技術(shù)是一種提高肥料利用率的方法，是通過測定茶園土壤理化性質(zhì)，根據(jù)作物的需肥規(guī)律、土壤供肥特性等，有針對性地配比N、P、K 等養(yǎng)分。測土配方施肥可以減少肥料過量施用導(dǎo)致的土壤板結(jié)等問題，提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)等［5］。

泰順縣位于浙江省溫州市南部山區(qū)，素有“九山半水半分田”的地理環(huán)境特征，茶產(chǎn)業(yè)是其主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。泰順縣茶園總面積近6 000 hm2，茶葉總產(chǎn)量4 150 t、總產(chǎn)值4.61億元。泰順三杯香是泰順縣茶葉產(chǎn)業(yè)的主導(dǎo)品牌。此次試驗選擇在泰順縣名優(yōu)茶主要生產(chǎn)基地山垟坪茶場進行，根據(jù)試驗地土壤基本理化性質(zhì)，合理制訂2 種配方施肥方案，探究測土配方施肥對茶園土壤理化性質(zhì)及泰順三杯香產(chǎn)量的影響。

1 試驗材料與方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗樣地泰順縣羅陽鎮(zhèn)山垟坪茶場位于溫州市南部（海拔590 m，東經(jīng)119°43′49″、北緯27°34′08″），屬中亞熱帶海洋季風氣候區(qū)，年降水量為2 000 mm，年平均氣溫為17.8 ℃，土壤類型為黃紅壤，土壤理化性質(zhì)如表1 所示。試驗茶樹品種為泰順縣當?shù)厝后w種小白毫。

表1 試驗地土壤理化性質(zhì)

試驗設(shè)置3種施肥處理，分別為T0［m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=0∶0∶0］、T1［m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=12.50∶3.50∶4.00］、T2［m（N）∶m（P2O5）∶m（K2O）=13.75∶5.45∶5.80］。使用的肥料分別為復(fù)合肥（由佛山住商肥料有限公司生產(chǎn)）、尿素（由廣州市中業(yè)化工有限公司生產(chǎn)）、鈣鎂磷肥（由湖北金山磷化股份有限公司生產(chǎn)）、氯化鉀（由廣東天禾農(nóng)資股份有限公司生產(chǎn)），于2020 年、2021 年和2022 年11 月以基肥方式一次性施入。施肥深度為中度，開溝15～20 cm，總施肥量為750 kg/hm2；選擇一塊地勢平坦、面積為667 m2的成齡茶園布置試驗小區(qū)，隨機區(qū)組排列，重復(fù)3次。

1.2 土壤樣品采集與處理

1.2.1 土壤樣品采集

去除土壤樣方表面的雜草植被（約2 cm），按五點法采集5 個15 cm×15 cm×10 cm 的次樣方，并將次樣方的土壤充分混勻后作為1 個待測土壤樣品，風干后過2 mm孔徑篩待用。

1.2.2 土壤理化性質(zhì)測定

土壤pH 值采用玻璃電極法測定：稱取風干土樣10 g 于50 mL 高型燒杯中，加去除CO2的水25 mL，用攪拌器攪拌1 min，使土粒充分分散，放置30 min后，用PB-10酸度計進行測定。土壤有效磷質(zhì)量分數(shù)采用氟化銨-鹽酸溶液浸提，鉬銻抗分光光度比色法測定：稱取土樣5 g置于200 mL塑料瓶中，加入50 mL氟化銨-鹽酸溶液浸提劑，在25 ℃條件下，振蕩30 min（振蕩頻率180 r/min）后立即用無磷濾紙過濾，濾液加入鉬銻抗顯色劑，采用UV-19001 紫外可見分光光度計進行比色測定。土壤有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)采用重鉻酸鉀法測定：稱取過0.25 mm 孔徑篩的土樣0.5 g 置于硬質(zhì)試管中，加入10 mL 重鉻酸鉀-硫酸溶液，置于190 ℃油浴鍋內(nèi)加熱5 min，消煮液無損地轉(zhuǎn)入250 mL 三角瓶中，定容至60 mL，加入3 滴鄰菲羅啉指示劑，用硫酸亞鐵標準液滴定剩余重鉻酸鉀溶液，計算出有機碳含量，再乘以系數(shù)1.724。土壤全氮質(zhì)量分數(shù)采用半微量開氏法測定：稱取過0.25 mm 孔徑篩的土樣1 g 置于50 mL開氏瓶底部，加入1 mL 高錳酸鉀溶液，緩緩加入2 mL濃硫酸，不斷轉(zhuǎn)動開氏瓶，放置5 min 后再加入1 滴辛醇；加入0.5 g 還原鐵粉劇烈反應(yīng)停止5 min 后，置于300 W 變溫電爐緩緩加熱45 min，重復(fù)上述步驟直至土液變?yōu)辄S綠色，再消煮1 h；待消煮液冷卻后，用去離子水將消煮液轉(zhuǎn)移至蒸餾器內(nèi)，加入5 mL 2%硼酸-指示劑混合液，向蒸餾室緩慢加入20 mL 10 mol/L 的氫氧化鈉溶液，待餾出液體積為50 mL時即蒸餾完畢；最后用0.005 mol/L 硫酸標準液滴定餾出液，計算得土壤全氮質(zhì)量分數(shù)。土壤速效氮質(zhì)量分數(shù)采用堿解擴散法測定：稱取2 g 土樣和1 g Zn-FeSO4粉劑，均勻鋪在擴散皿外室內(nèi)，擴散皿內(nèi)室中加入3 mL 硼酸溶液，并加入1 滴定氮混合指示劑，在外室邊緣涂特質(zhì)膠水，蓋上磨砂玻璃后并旋轉(zhuǎn)數(shù)次；轉(zhuǎn)開磨砂玻璃一邊使擴散皿露出一條狹縫，迅速加入10 mL 1.8 mol/L 的氫氧化鈉溶液于外室，水平旋轉(zhuǎn)擴散皿使溶液與土壤充分混勻，放入40 ℃烘箱中，24 h 后取出，最后用硫酸標準滴定液進行滴定，計算得土壤速效氮質(zhì)量分數(shù)。土壤速效鉀質(zhì)量分數(shù)采用中性乙酸銨溶液浸提-火焰光度計法測定：稱取過1 mm孔徑篩的土樣5 g置于100 mL三角瓶中，加入50 mL 乙酸銨溶液浸提劑，在25 ℃條件下振蕩30 min（振蕩頻率180 r/min）后立即用濾紙過濾，濾液用6400A 火焰光度計進行測定，計算可得土壤速效鉀質(zhì)量分數(shù)。土壤緩效鉀質(zhì)量分數(shù)采用熱硝酸浸提-火焰光度計法測定：稱取過1 mm 孔徑篩的土樣2.5 g 置于消煮管中，加入50 mL 硝酸溶液，輕輕搖勻，放入130 ℃油浴中，煮沸10 min取下，趁熱過濾于100 mL容量瓶中，用硝酸溶液洗滌消煮管4次，每次15 mL，冷卻后濾液用6400A 火焰光度計進行測定，計算得土壤緩效鉀質(zhì)量分數(shù)。

1.3 植物樣品采集與處理

鮮茶葉采摘標準為一芽二葉，統(tǒng)計各處理小區(qū)全年不同輪次的鮮茶葉實際采摘量，并用電熱鼓風干燥箱（DHG-9240A）充分干燥后稱量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Sigmaplot 12.5 制圖。采用單因素方差分析檢驗不同施肥處理干茶產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)的差異，并用Duncan 多重比較檢驗不同施肥處理、不同年份之間各指標差異的顯著性；采用皮爾森（Pearson）相關(guān)分析檢驗干茶產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)各指標兩兩之間的相關(guān)性；采用逐步回歸法（Stepwise regression）尋找影響干茶產(chǎn)量的因子，以上分析均在IBM SPSS Statistics 25.0中進行。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對泰順三杯香干茶產(chǎn)量的影響

由圖1 可知，不同年份之間泰順三杯香干茶產(chǎn)量無顯著性差異，不同施肥處理對泰順三杯香干茶產(chǎn)量影響顯著，T1和T2處理的泰順三杯香干茶產(chǎn)量顯著高于T0處理。

圖1 不同施肥處理對泰順三杯香干茶產(chǎn)量的影響

2.2 不同施肥處理對土壤全氮和有效氮質(zhì)量分數(shù)的影響

不同年份和不同施肥處理之間土壤全氮和有效氮質(zhì)量分數(shù)差異顯著。由圖2（a）可知，2020 年土壤全氮質(zhì)量分數(shù)顯著高于2021 年、2022 年，且T2處理顯著高于T1和T0處理。由圖2（b）可知，2021年土壤速效氮質(zhì)量分數(shù)顯著高于2020 年、2022 年，且T2處理的土壤速效氮質(zhì)量分數(shù)顯著高于T1處理和T0處理。

圖2 不同施肥處理對土壤全氮和有效氮質(zhì)量分數(shù)的影響

2.3 不同施肥處理對土壤緩效鉀和有效鉀質(zhì)量分數(shù)的影響

不同年份和不同施肥處理之間土壤緩效鉀和有效鉀質(zhì)量分數(shù)的差異顯著。由圖3（a）可知，2020 年土壤緩效鉀質(zhì)量分數(shù)顯著高于2022 年、2021 年；2020 年3個施肥處理的土壤緩效鉀質(zhì)量分數(shù)差異不顯著，2021年T2處理的土壤緩效鉀質(zhì)量分數(shù)顯著高于T1和T0處理；2022 年T2處理的土壤緩效鉀質(zhì)量分數(shù)顯著高于T1處理、T0處理。由圖3（b）可知，2021年土壤有效鉀質(zhì)量分數(shù)顯著高于2020年、2022年；2020年3個施肥處理的土壤有效鉀質(zhì)量分數(shù)差異不顯著，2021 年T2處理的土壤緩效鉀質(zhì)量分數(shù)顯著高于T1和T0處理；2022年T2處理的土壤緩效鉀質(zhì)量分數(shù)顯著高于T1處理、T0處理。

圖3 不同施肥處理對土壤緩效鉀和有效鉀質(zhì)量分數(shù)的影響

2.4 不同施肥處理對土壤有效磷質(zhì)量分數(shù)的影響

由圖4 可知，2020 年土壤有效磷質(zhì)量分數(shù)顯著高于2021 年、2022 年，且均是T2處理的土壤有效磷質(zhì)量分數(shù)顯著高于T1處理、T0處理。

圖4 不同施肥處理對土壤有效磷質(zhì)量分數(shù)的影響

2.5 不同施肥處理對土壤有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的影響

由圖5 可知，2020 年土壤有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)顯著高于2021 年、2022 年，且多是T2處理的土壤有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)依次顯著高于T1處理、T0處理（除2020年外）。

圖5 不同施肥處理對土壤有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的影響

2.6 不同施肥處理對土壤pH值的影響

由圖6 可知，2020 年土壤pH 值顯著高于2022 年、2021年，且3個不同施肥處理之間差異均不顯著。

圖6 不同施肥處理對土壤pH值的影響

2.7 泰順三杯香干茶產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)各指標兩兩之間的相關(guān)性分析

由表2 可知，泰順三杯香干茶產(chǎn)量與土壤緩效鉀、有效磷質(zhì)量分數(shù)及pH 值呈顯著正相關(guān)關(guān)系；土壤pH值與土壤緩效鉀、有效磷、全氮、有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系；土壤有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)與土壤緩效鉀、有效鉀、有效磷、全氮質(zhì)量分數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系；土壤全氮質(zhì)量分數(shù)與土壤緩效鉀、有效鉀、有效磷質(zhì)量分數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系；土壤有效氮質(zhì)量分數(shù)與土壤緩效鉀質(zhì)量分數(shù)呈顯著負相關(guān)關(guān)系，與土壤有效鉀質(zhì)量分數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系；土壤有效磷質(zhì)量分數(shù)與土壤緩效鉀質(zhì)量分數(shù)呈顯著正相關(guān)關(guān)系。

表2 泰順三杯香干茶產(chǎn)量及土壤理化性質(zhì)各指標之間的相關(guān)性

2.8 不同施肥處理泰順三杯香干茶產(chǎn)量的逐步回歸分析

將土壤理化性質(zhì)指標（有機質(zhì)、土壤緩效鉀、土壤全氮、土壤有效磷質(zhì)量分數(shù)等）作為自變量，泰順三杯香干茶產(chǎn)量作為因變量進行逐步回歸分析，結(jié)果如表3所示。土壤緩效鉀、有效氮和有效磷質(zhì)量分數(shù)3個自變量進入了逐步回歸方程，且逐步回歸方程為泰順三杯香干茶產(chǎn)量=1.143×緩效鉀質(zhì)量分數(shù)+0.515×有效氮質(zhì)量分數(shù)-0.296×有效磷質(zhì)量分數(shù)-34.21。土壤緩效鉀、有效氮和有效磷質(zhì)量分數(shù)對干茶產(chǎn)量差異的解釋達到75.8%。

表3 不同施肥處理泰順三杯香干茶產(chǎn)量的逐步回歸分析

3 結(jié)論與討論

經(jīng)過3年的配方施肥試驗，2個配方施肥處理對土壤理化性質(zhì)的影響均顯著高于不施肥處理，其中T2處理土壤理化性質(zhì)指標基本均顯著高于其他施肥處理（除pH 值及2020 年的土壤緩效鉀、有效鉀和有機質(zhì)質(zhì)量分數(shù)外），這可能是因為2020 年是試驗的第一年，施肥處理效果不明顯。T2處理顯著提高干茶產(chǎn)量（除2021 年外）。由逐步回歸分析結(jié)果可知，土壤緩效鉀、有效氮和有效磷質(zhì)量分數(shù)是影響干茶產(chǎn)量的重要土壤因素。因此，T2處理的施肥配方對提高干茶產(chǎn)量和改善土壤理化性質(zhì)更有效。