不同套種模式對茶園小氣候、土壤及茶葉品質的影響

婁艷華，鄭生宏，吉慶勇，何衛中

(麗水市農業科學研究院，浙江 麗水 323000)

茶葉是浙江重要的經濟作物，茶農為獲取更多的經濟利益，不斷擴增茶園面積。套種經濟作物作為農田、茶園的土壤表層管理方法在國內外已經得到普遍推廣和應用，并取得良好的生態、經濟和社會效益[1-3]。國內外已有研究表明，合理的茶園套種有利于改善土壤基本理化性狀，增加土壤酶活性，增加土壤含水率，調節茶園小氣候，減小茶園氣溫變幅，有利于提高茶葉產量和品質[4-5]。隨著綠色發展、生態保護理念的不斷深入，浙西南茶區在長期茶葉栽培利用過程中，不斷探索生態栽培模式，主要以松茶間作、人工種草和自然生草等模式為主[6-8]。

近年來，許多學者研究了不同栽培模式、技術對茶園生態環境及茶樹生長等方面的試驗。目前，茶園套種模式主要有茶與林、果多年生植物，如杉、桑、松、油桐、梨、核桃、栗、桃、柑橘等的套種，以及茶與當年生的糧食、蔬菜、牧草、綠肥等的套種，如玉米、小麥、黃豆、黃瓜、白三葉、黑麥草等類型[9]。楊海濱等[10]研究結果表明，茶-林復合生態系統能改變光、溫、濕等生態條件，改善茶園小氣候環境；詹杰等[11]研究表明，松-茶間作可有效提高茶園的溫度、空氣濕度、土壤含水量和茶葉品質；戶杉杉等[12]研究表明，套種紫花苜蓿可以增強茶園土壤肥力，提高土壤脲酶、磷酸酶、過氧化氫酶、蔗糖酶，促進茶樹生長，改善茶葉品質。為探索浙西南茶園生態栽培模式，尤其是針對該區域季節性高溫干旱問題，開展不同套種模式對茶園溫濕度、土壤含水量、土壤酶活性及茶葉葉綠素含量的對比研究，以尋求適宜浙西南茶園的生態栽培方式奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗地處浙江省麗水市縉云縣三溪鄉軒黃農業開發有限公司基地內(28°45′ N、120°15′ E)，海拔約800 m，屬亞熱帶氣候，年平均氣溫17 ℃，極端最高溫達41.9 ℃，平均降水量1 437 mm。試驗地土壤pH值4.83，有機質含量2.35%，全氮含量0.16%，速效磷含量22.68 mg·kg-1，有效鉀含量134.41 mg·kg-1。茶樹品種為中黃1號，樹齡為10年。試驗區總面積2 500 m2，5個區組(重復3次)，每小區面積為500 m2，

分別為茶-桂花(T1)、茶-羅漢松(T2)、茶-紅豆杉(T3)、茶-獼猴桃(T4)、茶-美國曼地亞紅豆杉(T5)5種套種模式，每個小區隨機排列，試驗地地形、生態環境和管理措施一致。

1.2 方法

1.2.1 茶園溫濕度觀測

溫濕度觀測采用溫濕度記錄儀(ZDR-20)測定。于2019年8月6—25日進行，茶蓬離地面40 cm，每處理設3個觀測點，觀測點間距150 m。每隔1 h測定1次，觀測8：00—19：00的溫濕度變化。

土壤含水量和葉片含水量采用烘干法測定。采用剖面挖掘法，每隔7 d于各小區多點(5點)對茶園土壤和茶樹新梢1芽2葉樣進行采集，測定含水量。

1.2.2 茶園土壤酶活性的測定

土壤過氧化氫酶采用高錳酸鉀滴定法測定；土壤脫氫酶采用TTC比色法測定；土壤脲酶采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法測定；土壤蔗糖采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定；土壤酸性磷酸酶采用磷酸苯二鈉比色法測定[13]。

1.2.3 葉綠素含量的測定

葉綠素含量的測定采用95%乙醇直接浸提，計算方法：

葉綠素a=12.7×A663-2.69×A645；

葉綠素b=22.9×A645-4.63×A663；

葉綠素總量=20.2×A645+8.2×A663；

類胡蘿卜素=(1 000×A450-2.05-14.8×Cb)/245。

1.3 數據處理

采用Excel 2007進行數據處理和繪圖，用SPSS19.0進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同套種模式對茶園溫度的影響

在高溫干旱季節，套種可有效地降低茶園的溫度。由圖1可知，在觀測日期內，茶園溫度總體表現為T5>T4>T3>T1>T2，其中T2套種模式溫度最低。在不同觀測時段(圖2)，8:00—17:00的茶園溫度總體表現為T5>T4>T3>T1>T2，18:00、19:00茶園溫度則表現為T2>T1>T3>T4>T5，白天與夜間茶園溫度呈相反趨勢，茶園套種模式白天具有降溫作用，夜間具有保溫作用。總體來看，T5套種模式下茶園溫度最高，T2套種茶園模式具有較好的溫度調控性。

圖1 5種套種模式在不同觀測日期的茶園溫度

圖2 5種套種模式在不同觀測時段的茶園溫度

2.2 不同套種模式對茶園濕度的影響

茶園套種可以明顯增加茶園空氣濕度、土壤含水量和茶葉葉片含水量。由圖3可知，在觀測日期內，茶園的空氣濕度均表現為T2>T1>T3>T4>T5，T2套種模式的茶園空氣濕度最高，平均濕度為75.3%,較T5模式的空氣濕度高19.04%。在不同觀測時段(圖4)，茶園空氣濕度則表現為T2>T1>T3>T4>T5，清晨的茶園空氣濕度高，但隨著溫度的上升，茶園空氣濕度呈下降趨勢，至15:00茶園空氣濕度又呈上升趨勢，可見，茶園套種模式可提高茶園的濕度，降低茶園溫度，減少了土壤表面水分蒸發。總體來看，T2套種茶園模式具有較好的濕度調控性。

圖3 5種套種模式在不同觀測日期的茶園濕度

圖4 5種套種模式在不同觀測時段的茶園濕度

由圖5和圖6可以看出，在夏季高溫干旱期，茶園套種可增加土壤含水量和葉片含水量。其中，茶園套種羅漢松(T2)的葉片(1芽2葉)含水量和土壤含水量均最高，分別為75.3%和24.9%。與茶園套種美國曼地亞紅豆杉(T5)相比，葉片含水量和土壤含水量分別增加3.56%和17.14%。可見，茶園套種羅漢松具有較好的降溫效果，有效減緩了高溫干旱對茶樹生長的影響，提高了茶葉的品質。

圖5 對葉片含水量的影響

圖6 對土壤含水量的影響

2.3 不同茶園套種模式對葉綠素含量的影響

茶樹葉片中葉綠素含量的影響因素較多，光照、溫度、葉片中氮素含量等因素對其都有不同程度的影響[14]。由表1可以看出，不同套種模式的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總含量和類胡蘿卜素各不相同，總體表現為T2>T1>T3>T4>T5。在5種套種模式中，T2的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素總含量和類胡蘿卜素含量最高，且T2差異顯著(P<0.05)，T2的葉綠素a含量較T5高48.96%，T2的葉綠素b含量較T4高42.28%，T2的葉綠素總含量較T3高38.61%，T2的類胡蘿卜素含量較T1高23.18%，可見，T2套種模式對葉綠素含量的影響程度最大。

表1 5種茶園套種模式對葉綠素含量的影響

注：同列數據后無相同小寫字母表示組間差異顯著(P<0.05)。表2同。

2.4 不同套種模式對茶園土壤酶活性的影響

土壤酶是表征土壤物質、能量代謝和土壤質量水平的一個重要生物指標[15]。從表2可以看出，5種茶園套種模式變化趨勢基本相同，均表現為T2>T1>T3>T4>T5，T2的過氧化氫酶、脫氫酶、脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性均顯著高于其他4種茶園套種模式(P<0.05)，其中，T2的過氧化氫酶是T5的3.5倍，T2的蔗糖酶是T5的2.8倍。過氧化氫酶和蔗糖酶是評價土壤中物質轉化強度的酶類，此結果說明T2茶園套種模式土壤肥力相對較高。

表2 5種茶園套種模式對土壤酶活性的影響

3 小結與討論

茶園是人工建立的以茶樹為主的農業生產類型，茶園的溫度、濕度、光照、土壤活性等因素都對茶樹的生長產生影響[16]，茶園套種模式對上述因素有較明顯的影響。茶園的不同栽培模式會形成不同的茶樹生長小環境，茶園套種植物的篩選及栽培措施的選擇，可對茶園及土壤環境進行調節，形成有利于茶樹生長的茶園微域環境[17]。張洪等[18]對茶-黃豆、茶-玉米、茶-李樹、茶-厚樸4種間作作物的茶園病害發生情況進行了研究；詹杰等[11]以傳統清耕茶園、松茶間作、人工種草和自然生草不同栽培模式茶園為研究對象，在夏季高溫干旱時期，人工種草、自然生草模式的土壤含水量顯著提高，松-茶間作、人工種草和自然生草茶園模式的空氣濕度顯著高于傳統清耕茶園；楊海濱等[10]研究的茶-馬尾松間作栽培模式在不同季節均能調節茶園的光、溫、濕等生態條件，使茶園的小氣候得到改善；鞏雪峰等[19]研究松-茶間作模式發現，茶園小氣候因子差異顯著，可降低環境溫度、提高土壤水分；林麗等[20]對茶-柿栽培模式的茶園生態因子及茶品質研究發現，夏季茶園的溫度和濕度均高于純茶園；田洪敏等[21]研究發現，茶-核桃間作模式對茶園土壤養分顯著提高。本研究結果表明，茶園套種桂花、羅漢松、紅豆杉、獼猴桃和美國曼地亞紅豆杉后，顯著提高了茶園的溫濕度、土壤含水量和葉片含水量，與郭春芳[22]等研究機理一致。本研究對5種套種模式進行了探索發現，茶-羅漢松套種可有效提高茶園濕度、增強土壤和葉片含水量，提高土壤酶活性。