不同有機肥對茶葉生長和土壤物理性質的影響

韋智獲　蘇敏　張凌云　李姝毅　吳雨婷　龍啟發　吳潛華

摘要 設置氮素施用量均為278.4 kg/hm2的有機肥、復合肥、尿素3個處理，并以不施肥為對照（CK），研究3種肥料對茶葉生長勢、內含成分及茶園土壤物理性質的影響。結果表明不同施肥方式均能不同程度地促進茶樹的生長萌芽、提高茶樹發芽密度，使得茶葉中水浸出物、茶多酚、游離氨基酸（依次為4.506%、3.908%、3.719%，與CK相比提高幅度為7.61%～30.38%）和咖啡堿含量增加，降低茶葉的酚氨比，但各處理之間差異較大，從而不同程度地提高茶葉的自然品質，且同等氮素含量下施用有機肥的整體效果最佳，同時開溝施有機肥這一模式不僅可有效促進茶葉良好生長，增加茶葉產量及改善茶葉品質，而且還能有效地保持土壤良好的物理性質，是茶葉種植中較適宜的栽培管理方式，值得推廣應用。

關鍵詞 肥料;茶葉;效果;土壤;物理性質

中圖分類號 S571.1 文獻標識碼 A文章編號 0517-6611（2020）13-0159-03

Abstract The experiment set three treatments of organic fertilizer， compound fertilizer and urea with nitrogen application rate of 278.4 kg/hm2，with no fertilizer as the control （CK），the effects of three fertilizers on the growth potential of tea leaves， their components and the physical properties of the soil were studied.The results showed that different fertilization methods could promote the growth and germination of tea plants，increase the germination density of tea，the content of water extract， tea polyphenols， free amino acids and caffeine in tea leaves increased（they were 4.506%， 3.908% and 3.719% respectively， and the improvement range was 7.61%-30.38% compared with CK）. The phenolic ammonia ratio of tea leaves was reduced，but there were great differences between different treatments，thus the natural quality of tea could be improved in different degrees.At the same nitrogen content， the organic fertilizer had the best overall effect，opening ditches and applying organic fertilizer could not only effectively promote the good growth of tea，increase tea yield and improve tea quality，but also effectively preserve the physical properties of the soil.It was a suitable cultivation management method in tea planting and was worth spreading and applying.

Key words Fertilizer;Tea;Effect;Soil;Physical properties

茶樹是多年生作物，其產量和品質與土壤有機質、全氮、速效 N、P、K 等含量具有明顯的相關性[1-3]。近年來，我國茶葉產量及品質大幅度提高，其中施肥技術的更新起到了不可替代的作用，土壤的養分直接影響茶葉的產量和品質，施肥是提高土壤養分的重要措施，有機肥則是具有多種營養元素的全價肥料，茶園施用有機肥能改良土壤理化性質，平衡土壤養分，提高肥料利用率，促進茶樹生長，從而提高茶葉的產量和品質[4-10]。筆者通過田間定位試驗，研究3 種不同肥料處理同等氮素施用量對茶葉生長勢、茶葉內含成分及茶園土壤物理性質的影響，旨在得出較佳的施肥模式，為促進茶樹生長、提高茶葉品質及保持茶園土壤良好的物理性質提供理論依據，也有利于促進茶園科學施肥的推廣應用。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2017 年10 月—2018 年12 月在桂林市七星區廣西茶葉科學研究所科研試驗茶園（110°34′E，25°15′N）進行，該地域屬于亞熱帶季風性濕潤氣候，全年平均氣溫 18.9 ℃，降雨量1 793.5 mm，海拔163.9 m，四季分明，雨量充沛。試驗茶地土壤有機質含量32.0 g/kg，pH 438，全氮1.69 g/kg，水解性氮127 mg/kg，有效磷66 mg/kg，速效鉀176 mg/kg，肥力水平較高。

1.2 試驗肥料和儀器

北海正想農業科技有限公司提供的蝦肽海洋有機肥（總養分≥45%，N+P2O5+K2O質量分數≥50%）、獅馬牌復合肥（總養分≥45%，N、P2O5、K2O含量均為 15%）、中化牌尿素（含 N 質量分數為 46.4%）、落合牌茶樹修剪機、環刀（100 cm3）、削土刀、平方尺、游標卡尺、皮尺（100 m）、米尺、電子秤（100 kg，感量0.1 kg）、托盤天平（感量0.1 g）、分析天平（感量 0.000 1 g）、恒溫水浴鍋、電熱恒溫干燥箱、離心機、高效液相色譜儀、液相色譜柱、電熱恒溫干燥箱、永興牌茶葉提香機。

1.3 試驗材料

試驗地種植的茶樹品種為福鼎大毫，于20世紀90年代采用大行距1.5 m、小行距0.33 m、株距0.3 m的雙株雙行法種植，其生長已進入理論上的衰老期，由于氣候適宜、肥培管理條件得當、臺刈修剪及時等原因，目前茶樹長勢旺盛，產量、品質很理想。

種植的茶樹品種為福鼎大毫（樹齡約 30年），地塊平整，種植均勻。

1.4 試驗方法

茶園于 2017 年 10 月統一進行輕修剪，11月底沿茶行滴水線開深溝20 cm 左右，分區域分別施蝦肽海洋有機肥（總養分≥45%，N+P2O5+K2O質量分數≥5.0%，用量5 568 kg/hm2）、獅馬牌復合肥（養分≥45%，N、P2O5、K2O含量均為 15%，用量 1 856 ?kg/hm2）、中化牌尿素（含 N 質量分數為 46.4%，用量 600 kg/hm2），施肥后統一進行回土填埋;，其他管理措施均保持一致。

1.5 試驗設計

采用大田試驗方式，在秋季停采后進行，每次試驗均設 4 個處理，3 次重復，12 個小區，每小區茶行長10 m，寬1.5 m，小區面積15 m2，采用單行隨機區組排列，不同小區間設置隔離行。 2017 年 11月 26日進行不同肥料的施肥試驗，具體施肥處理編號及用量分別為T1正想牌蝦肽海洋有機肥（5 568 kg/hm2 均勻撒施施），T2獅馬牌復合肥（1 856 kg/hm2 均勻撒施施），T3中化牌尿素（600 kg/hm2 均勻撒施施），T4 CK（開溝回填土壤但不施肥的對照），每個處理的氮素施用量相當，即除對照外，每個處理氮素施用量均為278.4 kg/hm2 。待春茶萌芽后，依次調查各處理的茶樹萌芽期、一芽一葉初展期、一芽一葉初展百芽重、生長密度及檢測各處理一芽一葉初展的生化樣成分，同時對施肥后90、180、360 d的土壤容重、孔隙度等物理性質分別進行測定。

1.6 調查和采樣方法

1.6.1 新梢生長發育情況。在2018年春茶季隨時進行觀察，待春茶萌芽后，每小區隨機選擇 3 個點，依次調査約0.11 m2框內茶蓬面內茶樹的萌芽期、一芽一葉初展期、一芽一葉初展百芽重、生長密度。

1.6.2 茶葉生化成分的取樣。將各小區所采的一芽一葉新梢進行微波固樣處理，檢測茶葉中游離氨基酸[11]?、茶多酚[12]?、水浸出物[13]、咖啡堿[14]的含量。

1.6.3 土壤物理性質測定。于施肥覆土后90 d（2018年2月25日）、180 d（5月26 日）、360 d（11月22日）先后3次采用5點取樣法按照NY/T 1121.4—2006 第四部分采用環刀法采集土樣，測定表層土壤容重，計算土壤孔隙度[土壤孔隙度=（1-容重/比重）×100%（比重值取耕作常數2.65）]。

1.7 數據分析 將各處理的試驗數據作基本均值及求和處理后，分別采用 Excel 2016 軟件和 SPSS 20.0 軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對茶樹新梢生長發育的影響

同等氮素用量（278.4 kg/hm2）的不同施肥處理對茶樹新梢生長發育情況的影響見表1。從表1可以看出，3種施肥處理與CK相比均促進了茶樹的生長萌芽、提高了發芽密度（增幅為15.53%～43.69%）、增加了百芽重（增幅為15.97%～35.17%），其中以T1（正想牌蝦肽海洋有機肥）處理最佳，與 CK 相比具體表現：萌芽期提前了8 d，一芽一葉初展期提前了9 d，百芽重為

18.45 g，增幅達35.17%，發芽密度為148個（約0.11 m2），增幅達43.69%，且與單施復合肥處理（T2）和單施氮肥處理（T3）比較存在顯著差異，這表明同等氮素含量下施有機肥更有利于茶樹新梢的生長發育，同時能在一定程度上促使茶樹提前萌芽從而使得春茶開采期提前，但具體影響機理暫未進行深入的相關研究。

2.2 不同施肥處理對茶葉生化成分的影響

研究表明茶葉中的茶多酚、游離氨基酸總量、咖啡堿、水浸出物等內含成分對茶葉品質起決定作用[15]。同等氮素用量（278.4 kg/hm2）下不同施肥處理的一芽一葉初展茶葉生化成分檢測見表2。從表2可以看出，3種施肥處理對茶葉生化成分含量有明顯的影響，與CK（不施肥）處理相比，3種施肥處理均可在一定程度上提高茶多酚含量，提高幅度為251% ～8.18%，其中以 T1（正想牌蝦肽海洋有機肥）的含量最高，游離氨基酸含量也比CK顯著提高，分別為4.506%、3908%、3.719%，提高幅度為7.61%～30.38%，說明氮素的補充對茶樹氨基酸含量有顯著影響。各處理茶葉咖啡堿含量和水浸出物含量變化趨勢與氨基酸相同，研究表明，酚氨比低的成茶滋味較濃醇、鮮爽、香氣較高[16]，而與CK（不施肥）相比，其他幾種不同施肥處理均可在一定程度上降低春季茶葉酚氨比，各處理酚氨比分別為4.98、5.44、5.79，而CK的酚氨比為6.01，則各處理酚氨比大小表現為T1 < T2 < T3 < CK。這表明施肥能明顯提高茶葉各項內含成分含量，降低茶葉酚氨比，從而提高茶葉的自然品質，且同等氮素含量下施用有機肥的效果最佳。

2.3 不同施肥處理對茶園土壤物理性質的影響

研究表明有機肥的施用能提高土壤的有效養分含量，使得土壤團粒結構更加良好及土壤中微生物種群更加豐富活躍，從而提高作物的產量和品質[17-20]。由圖1a可知，T1、T2、T3 3個處理的土壤容重在90、180、360 d 3個時期均呈極顯著性地低于同時期的CK，而隨著耕作后時間的推移，各處理之間的土壤容重均逐步增加，在360 d時達到最大值（依次為1.34、1.19、131、1.42 g/cm3）;由圖1b可以看出，T1、T2、T3 3個處理的土壤孔隙度在90、180、360 d 3個時期均極顯著性高于同時期的CK，而隨著耕作后時間的推移，各處理之間的土壤孔隙度均逐步減少，在360 d時達到最大值（依次為494%、551%、50.6%、46.4%）。由此可知，施用有機肥（蝦肽海洋有機肥）能顯著改善土壤容重及孔隙度，但隨著時間的推移，土壤容重逐漸上升，相應的土壤孔隙度則會逐漸下降，而單施化肥或復合肥則會使土壤容重在90～360 d顯著提高，從而使得土壤孔隙度隨時間推移較大幅度降低，最終容易致使土壤出現板結現象。

3 討論

Venkatesan 等[2]研究指出，增加有機肥可以增強土壤中微生物的活性，從而增加作物產量。該研究發現，與單施氮肥和單施復合肥相比，施有機肥會獲得更好的茶葉生長狀況和更高的茶葉產量，而且施有機肥的土壤物理性質最優良。究其原因可能是有機肥在土壤中能持續釋放更多更有效的綜合營養元素促使茶葉在不同季節一直處于良好的養分供應狀態，有效促進了茶葉的生長發育，提高茶葉產量。另外有機肥含有的豐富有機質在茶樹根部形成腐殖質，提高了土壤微生物的活性，起到改良土壤的效果，從而有效促進茶葉產量的提高以及內含成分的積累，改善茶葉品質[21]。趙亞麗等[22]研究表明，增施有機肥能較好地改善土壤的C/N，有利于土壤中微生物的生長，而微生物又會通過自身的固氮作用將氮儲存在土壤中。該試驗中，與單施化肥處理相比，有機肥能顯著改善土壤容重及孔隙度，優化表層土壤結構。

4 結論

良好的栽培技術是茶園高產優產的基礎，而茶園施肥又是栽培管理的重中之重，該研究結果表明不同施肥方式均能不同程度地促進茶樹的生長萌芽、提高茶樹發芽密度，使得茶葉中水浸出物、茶多酚、游離氨基酸和咖啡堿含量增加，同時降低茶葉的酚氨比，從而提高茶葉的自然品質，且同等氮素含量下施用有機肥的整體效果最佳，同時開溝施肥能改善土壤的物理性質，使得土壤的容重、孔隙度的狀況良好，但隨著時間的推移，土壤容重會不同程度地逐漸上升，孔隙度則會不同程度地逐漸下降，但仍比同時期的CK處理效果好，因此若要茶園常年保持優良的土壤性狀則需要間隔120～180 d對茶園土壤進行一次開溝施肥。

綜上所述，開溝施有機肥不僅可有效促進茶葉良好生長，增加茶葉產量及改善茶葉品質，而且還能改善土壤物理性質，是茶葉種植中較適宜的栽培管理方式，值得推廣應用。

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