花崗巖母質(zhì)發(fā)育的紅壤茶園土壤肥力特征

楊 威，周衛(wèi)軍，張 歡，王彬武，鄭 超

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

湖南省茶葉生產(chǎn)歷史悠久，是我國(guó)4個(gè)產(chǎn)茶大省之一，產(chǎn)量和面積均居全國(guó)第二。以往人們一般認(rèn)為高山出名茶，但隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，茶樹(shù)已成為我國(guó)亞熱帶地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)作物[1-5]，且在廣大的紅壤丘陵區(qū)有大量的種植，已成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱之一。

長(zhǎng)沙縣種植茶樹(shù)已有1 000 a以上的歷史，且大多種植在低山丘陵紅壤地帶，目前種植面積在0.6萬(wàn)hm2以上，但對(duì)茶園開(kāi)墾后土壤肥力的變化、土壤供肥特性、土壤的培肥機(jī)制等方面還不是很清楚。因此，筆者等人以長(zhǎng)沙縣百里茶廊湘豐茶場(chǎng)的飛躍有機(jī)茶園基地為例，對(duì)花崗巖母質(zhì)發(fā)育的紅壤茶園土壤肥力特征，包括養(yǎng)分含量、分布規(guī)律等進(jìn)行了研究，以期為茶園土壤的地力提升和合理施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 土壤樣品的采集

土壤樣品于2008年4月采自長(zhǎng)沙縣湘豐茶場(chǎng)的飛躍有機(jī)茶園基地，為花崗巖風(fēng)化物發(fā)育的麻砂土。茶園總面積約55 hm2。土壤樣品按網(wǎng)格法采集，用GPS定位，在兩行茶樹(shù)間的約1 m2的范圍內(nèi)采集5點(diǎn)表層土壤（0～20 cm）混合成一個(gè)樣品，樣品量控制在1 kg左右，共采集土壤樣品44個(gè)。土壤樣品采集后立即帶回實(shí)驗(yàn)室，捏碎，風(fēng)干，磨碎，分別過(guò)10、100目篩，密閉保存于土樣袋中，備用。

1.2 分析測(cè)定方法

pH值：2.5∶1的水土比電位測(cè)定法；有機(jī)質(zhì)：重鉻酸鉀容量法－外加熱法；全N：半微量開(kāi)氏法；堿解N：堿解擴(kuò)散法；全P：NaOH熔融，鉬銻抗比色法；速效P：0.5 mol/L NaHCO3提取，鉬銻抗比色法；全K：NaOH熔融，火焰光度法；速效K：NH4Ac浸提，火焰光度法。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有數(shù)據(jù)采用Excel 2003進(jìn)行計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH值

從圖1可以看出，飛躍有機(jī)茶園基地土壤pH值在3.78～5.33之間變化，平均為4.45，屬?gòu)?qiáng)酸性（pH<5.0），主要變動(dòng)在4.0～5.2之間，占總樣本數(shù)的93%，其中低于5.0的占90.9%，但低于4.0的僅占4.5%。總的來(lái)看，湘豐茶場(chǎng)飛躍基地茶園土壤的酸堿度對(duì)于茶樹(shù)的生長(zhǎng)是適宜的，但有少量的土壤pH值太低（<4.0），可能對(duì)茶樹(shù)的生長(zhǎng)不利，可采取施用堿性化肥或少量的石灰以調(diào)節(jié)土壤酸度。

圖1 土壤pH變化特征

2.2 土壤有機(jī)質(zhì)含量

從圖2可以看出，飛躍茶園基地土壤有機(jī)質(zhì)含量較低，土壤有機(jī)質(zhì)含量最低的僅2.45 g/kg，最高的也只有31.67 g/kg，且低于5.0 g/kg的占25.0%，低于10.0 g/kg的占了63.6%，而高于20.0 g/kg的只占6.8%，平均為9.78 g/kg。由此可見(jiàn)，飛躍茶園基地土壤有機(jī)質(zhì)含量總體為中等偏低水平。這可能是因?yàn)榛◢弾r母質(zhì)發(fā)育的土壤通氣狀況較好，有利于通氣和微生物的活動(dòng)，土壤有機(jī)質(zhì)分解較快，不利于土壤有機(jī)質(zhì)積累；其次茶園開(kāi)墾后自然歸還到土壤系統(tǒng)中的有機(jī)物質(zhì)較少，且施用的有機(jī)肥以生物有機(jī)肥為主，腐殖化系數(shù)較低；另外，飛躍茶園基地是2000年以后開(kāi)墾的，有部分茶園還是近3 a新墾的，開(kāi)墾時(shí)大部分土壤表層被剝離，沒(méi)有回埋，因而，土壤有機(jī)質(zhì)含量較低。鑒于此，從高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的有機(jī)茶園的建設(shè)出發(fā)，可采用秸稈覆蓋，尤其是可以在當(dāng)?shù)厥占恍┑静葸M(jìn)行表層覆蓋，既防止水土流失，又促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的積累。

圖2 土壤有機(jī)質(zhì)含量變化特征

2.3 土壤氮素養(yǎng)分特征

2.3.1 土壤全氮 從圖3可以看出，土壤全N與土壤有機(jī)質(zhì)一樣，處于較低狀態(tài)，含量最低的僅0.33 g/kg，平均為1.13 g/kg，雖然最高的達(dá)到3.12 g/kg，但含量高于2.00 g/kg的僅占9.1%，而低于1.0 g/kg的占47.7%，可見(jiàn)，飛躍茶園基地土壤全氮總體處于中等偏低的水平，茶樹(shù)的生長(zhǎng)可能存在氮素供應(yīng)不足情況。

圖3 茶園土壤全N含量變化特征

2.3.2 土壤堿解氮 從圖4可知，飛躍茶園基地土壤堿解氮的含量平均為158.96 mg/kg。高于150 mg/kg，處于高水平含量的占34.1%；低于50 mg/kg，處于低含量水平的占31.8%；屬于適宜含量以上（高于90 mg/kg）的占50.0%。可見(jiàn)，飛躍茶園基地土壤氮素供應(yīng)能力變異性較大，可能是由于茶園基地開(kāi)墾時(shí)間不一致，有些開(kāi)墾較早的茶園，由于多年施肥和土壤改良的影響，土壤供氮能力較強(qiáng)，而新開(kāi)墾（近3 a開(kāi)墾）的茶園，由于土壤的一些其他理化性狀的影響，致使土壤堿解氮含量較低，供氮能力較弱，具體的原因有待進(jìn)一步的調(diào)查研究。

圖4 茶園土壤堿解氮含量變化特征

綜合土壤全氮和速效氮來(lái)看，飛躍茶園基地土壤全氮含量較低，土壤氮庫(kù)容量較小；堿解氮含量雖然變異性較大，但總的來(lái)說(shuō)，氮素供應(yīng)能力較強(qiáng)。可能是由于茶園多年來(lái)一直施用較多的生物有機(jī)物，且配施有速效氮肥，如復(fù)合肥等有關(guān)，但是由于有機(jī)質(zhì)較低，土壤疏松，氮素易揮發(fā)，不易積累。建議施用有機(jī)肥和秸稈覆蓋等改良土壤物理性質(zhì)，以提高土壤氮素水平[12]。

2.4 土壤磷素養(yǎng)分特征

2.4.1 土壤全磷 從圖5可以看出，飛躍茶園基地土壤全磷很低，平均僅0.25 g/kg，最高也只有0.88 g/kg。其中屬于極低含量水平（低于0.20 g/kg）的占38.6%，低含量水平（0.20～0.45 g/kg）的占 56.8%，兩者合計(jì)達(dá)到95.5%。由此可見(jiàn)，飛躍茶園基地土壤全磷含量總體處于較低水平，可能是由于飛躍茶園基地土壤母質(zhì)磷含量本身較低，且土壤有機(jī)質(zhì)含量也很低，因而土壤全磷含量很低。為維持茶樹(shù)的正常生長(zhǎng)和保證茶葉品質(zhì)，在飛躍茶園基地應(yīng)適當(dāng)加大磷肥的施用。

圖5 茶園土壤全磷含量變化特征

2.4.2 土壤有效磷 從圖6可以看到，飛躍茶園基地土壤的有效磷含量也較低，平均為7.0 mg/kg，處于低含量水平；變動(dòng)在0.73～89.1 mg/kg之間，波動(dòng)性較大。這可能是由于施肥不均，且磷在土壤中移動(dòng)性較小的緣故。其中屬于極低含量水平（低于5.0 mg/kg）的占65.9%，屬于適宜水平（高于10 mg/kg）的占15.9%。顯見(jiàn)，飛躍茶園基地土壤供磷能力相對(duì)較差，為維持茶園生態(tài)系統(tǒng)磷素平衡和茶樹(shù)正常的生理生長(zhǎng)，以及促進(jìn)茶葉品質(zhì)的提高，應(yīng)根據(jù)茶樹(shù)的生長(zhǎng)特征和需肥規(guī)律，適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充速效磷肥。

圖6 茶園土壤有效磷含量變化特征

從飛躍茶園基地土壤磷素養(yǎng)分含量看，土壤磷素的容量和強(qiáng)度都較低。可能主要有以下方面的原因：一是土壤母質(zhì)（花崗巖風(fēng)化物）中磷的含量較低；二是作為有機(jī)茶園歷年來(lái)很少或者沒(méi)有施用速效的磷素化肥；三是酸性土壤對(duì)磷的固定較大，致使土壤速效磷含量很低。因此，在茶園的養(yǎng)分管理過(guò)程中，建議適當(dāng)?shù)氖┯昧追剩谟袡C(jī)肥的施用中，重點(diǎn)考慮磷素養(yǎng)分含量較高的豬糞、雞糞、沼渣等。

2.5 土壤鉀素養(yǎng)分特征

2.5.1 土壤全鉀 從圖7可以看到，飛躍茶園基地土壤鉀庫(kù)容量較高，全鉀含量在27.8～57.6 g/kg之間，平均為44.0 g/kg，屬于極高水平。可見(jiàn)，飛躍茶園基地土壤的供鉀潛力很高。這主要是由于土壤母質(zhì)含鉀量較高的緣故。

圖7 茶園土壤全鉀含量變化特征

2.5.2 土壤速效鉀 飛躍茶園基地土壤的速效鉀含量變異性較大（圖8），最低只32.6 mg/kg，最高則達(dá)314.3 mg/kg，平均為109.56 mg/kg，屬于較低水平。屬于極低水平（低于80 mg/kg）的占4.55%；屬于低水平（50～120 mg/kg）的占65.91%；屬于適宜水平（120～180 mg/kg）的占的僅占 18.18%；屬于極高水平（>200 mg/kg）的占9.1%。

圖8 茶園土壤速效鉀含量變化特征

從飛躍茶園基地土壤鉀素養(yǎng)分來(lái)看，土壤全鉀含量較高；土壤速效鉀含量并不是很高，屬于中等偏低水平，因此可采取一定措施促進(jìn)土壤鉀素的活化和施用少量的速效鉀肥，以維持土壤鉀素的供應(yīng)，促進(jìn)茶樹(shù)的生長(zhǎng)。

3 結(jié)論

（1）飛躍茶園基地土壤偏酸性，雖然在短期內(nèi)不會(huì)對(duì)茶樹(shù)生長(zhǎng)產(chǎn)生毒害，但為維持茶園生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性，有必要采取相應(yīng)的改良措施，如施用石灰、堿性肥料等進(jìn)行改善。

（2）飛躍茶園基地土壤有機(jī)質(zhì)含量中等偏下；土壤全氮、全磷含量較低，全鉀含量較高；土壤堿解氮含量較高，有效磷含量較低，速效鉀含量中等偏低。因此，從有機(jī)茶園建設(shè)的目的出發(fā)，在肥料的管理過(guò)程中，應(yīng)選用速效磷含量較高的豬糞、雞糞、沼渣等；由于花崗巖母質(zhì)發(fā)育的土壤質(zhì)地較輕，水土流失較嚴(yán)重，可在茶樹(shù)的行間采取覆蓋稻草、栽種三葉草等措施，以防止水土流失和提高土壤肥力。

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