戴美玲,向鐵軍,陳 琪,盧盛杰,江 濤,馮正銳,包小村
(1. 湖南金葉眾望科技股份有限公司,湖南 臨湘 414300;2. 臨湘市農業農村局, 湖南 臨湘 414300;3. 湖南省茶葉研究所,湖南 長沙 410125)
茶樹是我國南方的重要經濟作物[1],目前茶產業已成為我國鄉村振興戰略的重要支柱產業。因其生長、采摘的特殊性,茶樹每年需要消耗大量養分,因而施肥成為影響茶葉產量、品質、土地質量及其可持續利用的重要的農業措施[2]。對世界主要產茶國家的長期調查發現,1970—1992 年茶葉產量的年平均增幅為3.11%,產量影響因子中貢獻率最高的是肥料,高達41%,遠超土地(25%)和勞動力(8%)[3]。研究表明,我國茶園土壤酸化正在加劇,養分淋失量大,土壤肥力減弱,有機質含量相對偏低,氮、磷、鉀比例失衡,硼、鎂、鋅等中微量營養元素缺乏,這在一定程度上降低了茶樹產量和品質[4-5]。茶園需外施肥料來緩解其土壤肥力不足問題,但研究發現,長期偏施化肥,會降低土壤理化性質,使土壤更容易板結、酸化、鹽漬化等,保水保肥能力減弱,形成明顯的營養不均衡,從而導致作物產量與品質下降[6-7]。因此,施肥是否合理不僅關系到作物產質量能否提升,更與土地的可持續利用及產業的可持續發展密切相關。不合理的施肥將會導致惡性循環,造成更嚴重的土壤問題,甚至是環境安全問題,不符合當前農業所倡導的綠色發展理念。因此,筆者在湖南岳陽明倫茶園開展了不同施肥模式對茶葉產量、品質等方面的影響研究,以期為茶園科學施肥提供參考。
試驗地位于湖南省岳陽市明倫茶園,丘陵地勢,屬亞熱帶季風氣候,年降雨量1 400 mm 左右,土壤養分含量為堿解氮12.31 mg/kg、速效磷3.32 g/kg、速效鉀100.23 g/kg、有機質8.42 g/kg,土壤pH 值5.24。
(1)供試作物:茶葉,當地群體品種,成齡茶園。
(2)供試肥料:茶葉專用復合肥(N-P-K= 24-11-10,)、茶葉專用有機無機復混肥(N-P-K=18-6-7)和驅蟲型有機肥(有機質≥60%,總養分含量≥8%),均由湖南金葉眾望科技股份有限公司生產;菜粕,發酵雞糞,尿素(N ≥47%)。
試驗共設6 個處理,具體施肥方式如表1 所示。其中,處理1 為不施肥對照(CK1),處理2 為茶農習慣施肥模式(CK2),處理3 至處理6(T1~T4)為試驗組,采用配方施肥模式,各處理小區間設置保護行,基肥于2019 年11 月4 日施入,追肥于2020 年3月4 日施入,2020 年3 月24 日采樣。

表1 各處理施肥量
茶芽密度:按面積33.3 cm×33.3 cm 取樣測定,每個處理調查5 點后取平均值。百芽重(鮮重):按照一芽一葉標準采摘鮮葉,隨機稱取100 個一芽一葉,重復3 次取平均值。根據茶芽密度與百芽重測算理論產量,評估經濟效益。采回的鮮葉樣品經過加工后分析其生化品質,茶多酚含量采用酒石酸比色法測定,氨基酸含量采用茚三酮比色法測定,咖啡堿含量采用274 nm 紫外測定法測定,水浸出物含量測定參考GB/T8305-87[8]。
采用Excel 2013 對試驗數據進行初步處理和圖表制作,同時采用SPSS 20 進行方差分析和多重比較(LSD 法)。
從圖1 可以看出,與CK1 相比,所有施肥模式均能顯著提高茶樹百芽重,芽重分別增加35.44%、75.86%、98.85%、114.65%、112.07%;對比不同施肥模式對百芽重的促進效果,其中效果最為顯著的是T3 和T4 處理,與CK2 相比,4 個處理芽重分別增加29.94%、46.92%、58.60%、56.69%;從差異顯著性來看,各試驗組茶樹百芽重均極顯著重于對照(CK1 和CK2),其中T3 處理(施用驅蟲型有機肥)和T4 處理(施用茶樹專用復合肥+驅蟲型有機肥)表現最好,T2 處理(施用茶樹專用有機無機復混肥)次之。

圖1 各處理茶樹百芽重的比較
由圖2 可以看出,施用茶葉專用肥的各處理均可提高春茶的茶芽密度,CK1 和CK2 的茶芽密度約90個/0.1 m2,而施用了茶葉專用肥的各處理茶芽密度均在105 個/0.1 m2以上,與CK2 相比,T1~T4 處理的茶芽密度增加了12.50%~20.83%;從不同施肥模式對茶芽密度的促進效果來看,效果最為顯著的是T3 處理,其次是T2 處理和T4 處理。從春茶(一芽一葉)產量來看,試驗組各處理的產量均在44 kg/667m2以上,遠高于對照組。與CK2 相比,T1~T4 處理分別增產46.30%、75.06%、90.98%和84.94%,說明施用茶葉專用肥可極顯著地提高春茶產量,尤其是T3 處理和T4 處理。

圖2 各處理茶樹茶芽密度和產量的比較
從表2 可以看出,與CK1 相比,各施肥處理對茶葉內含物質的總量積累有促進作用,茶葉中的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿等品質成分含量均有不同程度的增加。茶葉中茶多酚含量一般在20%~30%,其含量與茶葉品質呈正比[9],試驗結果表明,除T1 處理外,T2~T4 這3 個處理的茶多酚含量均高于CK2,且隨施入土壤的有機質含量的增加而增加。高品質茶葉的氨基酸含量一般高于3%[10],試驗結果中只有T2、T3 和T4 這3 個處理的氨基酸含量大于3%,以T3 處理的含量最高。茶葉中咖啡堿含量的適宜范圍在2%~4%,且在4.5%以下時,其含量與品質呈正相關,超過閾值后,品質下降[11],試驗結果中除CK1 外,所有施肥模式的咖啡堿含量均在適宜范圍內,其中T4 和T3 的含量較高。茶葉水浸出物含量的高低反映了茶葉品質的優劣,酚氨比的大小主要用于衡量茶葉的適制性,一般認為綠茶的酚氨比小則品質相對好[12]。整體來看,施用茶葉專用肥能有效促進茶葉生化品質的提高,其中效果最佳的是T3 處理,其次是T4 處理。

表2 不同施肥模式對茶葉生化品質的影響
從表3 分析結果可知,與CK2 相比,施用茶葉專用肥的成本均在1 300 元以上,其中T1 處理成本較低,T2 處理成本適中,T4 處理成本較高,T3 處理成本最高。從產生的經濟效益來看,試驗組4 個處理較CK1 平均產值增加1 356.0~2 046.0 元/667m2,T1~T4處理的凈產值增幅分別為77.72%、112.77%、115.86%和117.26%;與CK2 相比,T1~T4 處理的凈產值增加了1 088.8~1 778.8 元/667m2,經濟效益十分顯著。這表明茶園施用茶葉專用肥可以顯著提高經濟效益,且以T4 處理效益最佳。

表3 不同施肥模式對茶樹經濟效益的影響 (元/667m2)
施肥能夠增加土壤中養分含量,以補充茶樹生長所需的養分,但長期不合理施肥會導致土地通透性變差、土壤水分與養分流失加快、土壤病蟲害頻發、茶葉品質降低等一系列問題,因此科學合理的施肥才是長久之計,才能助力茶葉產業可持續發展[13]。筆者秉著科學施肥的理念,開展不同施肥模式對茶葉產量、品質及經濟效益的影響研究,獲得以下結果。
(1)與茶農習慣施肥模式相比,施用茶葉專用配方肥的幾種模式均能有效提高春茶產量,增產幅度為46.30%~90.98%,其中效果最好的是施驅蟲型有機肥模式,這是由于該模式中使用的有機肥料不僅含有豐富的有機質,還含有大、中、微量營養元素和有益微生物,養分全面,肥效持久,能有效提高土壤有機質含量,增加土壤肥力,促進茶樹根系對養分的吸收利用,增強茶樹的抗性,有利于茶樹生長發育[14-15];其次是茶樹專用復合肥+驅蟲型有機肥配施的模式,增產效果同樣十分顯著,此模式所用茶葉專用復合肥中各養分施用比例科學合理,既能滿足茶樹需肥規律,又能緩解茶樹缺素狀況,可促進茶樹根深葉茂,形成較高的產量。此外,大量增施有機肥能夠提高茶園地溫,促進春茶早發多發快發,從而提高春茶產量[16]。
(2)與不施肥模式相比,其他幾種施肥模式均可在一定程度上提高春茶中茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物等營養物質含量,其中,施驅蟲型有機肥模式茶葉的水浸出物含量最高、酚氨比最低,說明該施肥模式提高春茶品質的效果最佳。
(3)在經濟效益方面,相比不施肥、茶農習慣施肥,施茶葉專用肥的經濟效益明顯提高,其中增幅最大的是茶樹專用復合肥+驅蟲型有機肥配施的模式,產值分別增加了117.26%和88.41%;但如果考慮有機肥對土壤、環境的改善因素,施驅蟲型有機肥模式的效益可能會更好,尤其是生態效益。
綜上所述,試驗設計的5 種施肥模式中,施驅蟲型有機肥模式增產提質效果最好,在改善茶葉品質的同時可提高明前茶的產量,有效增加茶園的經濟效益,促進有機茶產業的可持續發展,適合在有機茶園中進一步推廣應用;茶葉專用復合肥+驅蟲型有機肥配施模式的經濟效益最好,值得在成齡茶園中大規模推廣應用。