宜昌市茶園土壤養分狀況調查與評價

張春蓓，黃延政，鄔運輝，鐘世泉，吳述勇，王春光，伊曉云

1.夷陵區農業技術推廣中心，443100；2.五峰土家族自治縣茶葉局，443400；3.宜都市特產技術推廣中心，443300；4.秭歸縣特產技術推廣中心，443600；5.興山縣特產局，443700；6.中國農業科學院茶葉研究所，310008

茶葉產業是宜昌市農業支柱產業之一，是農業部規劃的“長江上中游特色和出口綠茶重點區域”中的“鄂西武陵山和宜昌三峽名優綠茶區”，現有茶園面積6 萬多hm2。土壤是茶樹生長的基礎，為積極響應農業部提出的化肥使用量“零增長”目標，通過在全市茶葉主產區采集土壤樣品，綜合評價本區域內茶園土壤養分水平，從而為茶園土壤改良、水肥管理提供科學依據。

一、材料與方法

1.土樣分布

十二五期間，分別在宜昌市茶葉主產區域按照每縣（市、區）茶園面積和體現代表性的原則共采集土壤樣品213 個，涉及夷陵、五峰、宜都、秭歸、興山5個縣（市、區）的29個鄉鎮150個村。

2.取樣方法

根據各縣（市、區）茶園的分布情況，以鄉鎮為單位劃分取樣數量，采用網格取樣的方法確定大致的取樣地點，選擇距該點最近的集中成片茶園（面積≥3.33 hm2）取土壤樣品。每個土壤樣品由8～10 個樣點的土壤組成混合樣，樣點以“S”型布置，每個樣點按照行間位置取3 個土樣：行中間位置、偏中位置和靠茶行位置，取樣分兩次：0～20 cm 深度和20～40 cm 深度，各樣點、不同深度所取土壤混合。取樣時間為當年茶季結束后、基肥施用之前的9月1日—10月30日。

3.樣品處理

土壤樣品采集后，剔除植物根系、石塊等雜質，風干，過1 mm 篩。風干后的樣品質量約為500 g，另取約50 g 土壤樣品105℃烘干，用研缽磨碎，過0.1 mm篩，置于單獨小包內，供有機質和元素全量測定。

4.檢測分析

所有土壤樣品均寄送至中國農業科學院茶葉研究所進行集中檢測分析。土壤pH 用pH 計測定，20 目土樣，水土比1∶1，同時用電導率儀測定電導；有機C（TC）和全氮（TN）含量用元素分析儀測定（100 目土樣，VarioMAX CN，Elementar），有機質（OM）含量依據TC 含量換算（OM=C×1.724）；有效磷、交換性鉀和交換性鎂等有效態養分用M3 浸提劑，20 目土樣，水土比10∶1，震蕩5 min，5倍稀釋液，電感耦合等離子體（ICP）測定。

5.分級標準

根據中國農業科學院茶葉研究所提供的茶園土壤pH和肥力診斷指標，同時參考《茶葉產地環境技術條件》（NY/T 853—2004）中的茶園土壤肥力分級標準[1]，茶園土壤pH 值分級標準和肥力分級指標分別見表1和表2。

表1 茶園土壤pH值分級標準

表2 茶園土壤肥力分級指標

二、結果與分析

1.茶園土壤pH

213個土壤樣品的pH值范圍為3.10～6.04，平均為4.39，變異系數為11.9%，說明整體變異性較大，為中等變異[2]。77.5%的土壤樣品pH 值介于4.0～6.5，說明宜昌市茶葉主產區有七成以上茶園土壤pH較為適宜茶樹生長（圖1）。通常認為，高產優質高效茶園土壤pH 值的范圍為5.0～5.5，然而本研究的結果表明，宜昌市茶區土壤符合此條件的茶園僅為9.9%。土壤pH值低于4.0或高于6.5時茶樹生長不良，本研究中土壤pH 值4.0 以下的茶園占22.5%，沒有土壤pH值高于6.5的茶園，說明宜昌市不適宜茶樹生長的土壤主要為酸化土壤。

圖1 宜昌市茶園土壤pH分布圖

2.茶園土壤有機質

宜昌市茶園土壤有機質整體狀況較為良好，為中等偏上水平。213 個土壤樣品有機質含量介于0.25%～6.96%，平均含量為2.03%，變異系數為47.58%，為中等變異[2]，說明不同茶園土壤有機質含量差異較大。46.01%的茶園土壤有機質含量較為豐富，達到I級優良水平，符合高產優質高效茶園的標準；42.72%的茶園土壤有機質含量適中，達到II級中等水平，能滿足茶樹生長發育的基本要求；另外，11.27%的茶園土壤有機質含量較為匱乏（表3）。

3.茶園土壤養分

宜昌市茶園土壤肥力分級情況見表3。檢測分析結果表明，宜昌市茶園土壤全氮供應較為良好，介于0.01%～3.34%，平均為0.51%，變異系數為122.79%，為強變異性，說明不同茶園土壤全氮含量差異非常大。53.99%的茶園土壤全氮供應較為豐富，達到I級優良水平，27.23%達到II級中等水平，18.78%的茶園土壤全氮供應較為匱乏。土壤有效磷供應總體偏低，介于0～159.77 mg/kg，平均值為22.04 mg/kg，變異系數為118.20%，為強變異性，說明不同茶園土壤有效磷供應差異非常大。53.99%的茶園土壤有效磷供應缺乏，低于臨界值15 mg/kg；9.86%供應適中，達到II 級中等水平；36.15%的茶園土壤有效磷含量＞20 mg/kg，符合高產優質高效茶園土壤要求。在所有營養元素中，速效鉀的供應量最為缺乏，含 量 介 于 0～273.20 mg/kg，平 均 值 為60.11 mg/kg，變異系數為71.78%，為中等偏上變異，說明不同茶園土壤速效鉀含量差異較大。73.71%的茶園土壤速效鉀供應量較為匱乏，低于臨界值80 mg/kg；20.66%供應適中，達到II 級中等水平；僅有5.63%的茶園土壤速效鉀含量＞150 mg/kg，符合高產優質高效茶園土壤的要求。

茶園土壤有效鎂含量較為充足，有75.12%的茶園土壤有效鎂含量＞60 mg/kg，達到I 級優良水平；土壤有效硫供應較為良好，36.62%的茶園有效硫含量＞30 mg/kg，達到I級優良水平；44.60%符合II級中等水平。土壤有效鈣供應較為良好，67.83%符合II級中等水平；20.98%有效鈣含量＞1 000 mg/kg，達到I 級優良水平。土壤有效硼供應良好，僅有2.80%的茶園土壤有效硼含量匱乏，低于臨界值0.5 mg/kg。土壤有效鐵含量十分良好，100%的茶園土壤有效鐵含量高于10 mg/kg，符合高產優質高效茶園土壤標準。土壤有效錳、有效鋅、有效銅均供應良好，分別僅有8.92%、0.47%、3.76%的茶園低于臨界值，供應不足。土壤中微量營養元素有效鎂、有效硫、有效鈣、有效硼、有效鐵、有效錳、有效鋅、有效銅的變異系數分別為79.10%、79.53%、54.82%、45.19%、70.17%、95.83%、53.02%、69.31%，變異系數大小排序為：有效錳＞有效硫＞有效鎂＞有效鐵＞有效銅＞有效鈣＞有效鋅＞有效硼[2]。

三、小結與討論

茶樹是喜酸怕堿的植物，但并非土壤酸性越強就越適宜茶樹生長，適宜茶樹生長的土壤pH為4.0～6.5，其中pH 5.0～5.5 最為適宜，土壤酸化會限制茶樹的生長，同時破壞土壤結構、影響營養元素的吸收、易產生風險元素的毒害作用、影響微生物的活性等。目前茶園土壤酸化日趨嚴重，已成為世界性的問題，宜昌市有近1/4 茶園土壤酸化，茶園施肥方式不合理，重化肥、輕有機肥，重追肥、輕基肥現象比較普遍，尤其是生理酸性肥料的施用，是造成土壤酸化的重要原因之一。建議可通過施用化學改良劑，如白云石粉、生理堿性肥料、有機物料等改善茶園土壤的酸度[3]。

表3 宜昌市茶園土壤肥力分級

土壤是茶樹生長的基礎，有機質是土壤微生物生活和茶樹多種營養元素的物質基礎，對土壤養分狀況有很大的影響，根據孫繼海等[5]的研究結果，隨著有機質含量的升高，茶園土壤容重變小，孔隙度增大，固、液、氣三相比例更加協調。同時，土壤有機質含量與茶葉產量、品質呈正相關關系[4-5]。宜昌市尚有54%的茶園土壤有機質未達到高產優質高效的標準，建議可通過合理密植、適當修剪、重施有機肥、增施復合肥、生草覆蓋等方式增加土壤有機質含量[6]。

氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫是茶樹生長所需的營養元素，從檢測結果可知，宜昌市茶園土壤氮、鈣、鎂、硫供應較為充足，但變異系數較大，特別是全氮含量的變異系數高達122.79%，不同茶園土壤全氮供應極不均衡，最大值與最小值相差300 多倍，既有氮素供應過剩的土壤，又有極度缺乏的土壤。一般情況下，隨著氮肥用量的增加，氨基酸含量會隨之提高，可良好地改善綠茶鮮爽度，但超過一定量后，氮肥過多會造成營養不平衡。對紅茶而言，氮肥施用增加，茶葉中的含氮物質含量會增高，酚氨比值下降，而影響紅茶品質，因而合理施用氮肥非常重要[7]。宜昌市茶園土壤磷、鉀虧缺較為嚴重，其中鉀素虧缺最為嚴重，高達73.71%，這不是個別現象，全國茶園土壤鉀都較為虧缺[8]。茶樹在生長過程中，既有營養生長又有生殖生長，對于成年茶樹，在茶樹生產季節應以施氮肥為主，配施磷、鉀肥，在茶樹幼年期間，提高磷、鉀肥的施用比例可強化和促進根系生長，使茶苗生長健壯。硼、鐵、錳、鋅、銅為茶樹生長必需的微量營養元素，宜昌市茶園土壤中這幾種微量元素的供應總體都較為良好。