中翼鼎東植物精華液生物有機(jī)肥在有機(jī)茶園中施用效果研究

鄭文忠 王興華 蔣勛 張軍 羅朝光 姚啟萍 崔廷宏

(普洱市茶葉科學(xué)研究所，云南 普洱 665000)

茶葉是普洱市的第1支柱產(chǎn)業(yè)，茶產(chǎn)業(yè)也是普洱市山區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、脫貧攻堅(jiān)、鄉(xiāng)村振興的主要支柱產(chǎn)業(yè)。有機(jī)茶園建設(shè)已是普洱市茶產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要組成部分，如普洱市思茅區(qū)正在創(chuàng)建“國(guó)家有機(jī)產(chǎn)品示范區(qū)”及打造以茶產(chǎn)業(yè)為“一縣一業(yè)”的示范區(qū)。為適應(yīng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，提升普洱市茶產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，普洱市已有更多的有機(jī)茶園替代常規(guī)茶園。但是多數(shù)茶園由于長(zhǎng)期使用化肥或肥料使用單一，造成土壤結(jié)構(gòu)破壞，土壤有機(jī)質(zhì)含量降低，致使茶葉品質(zhì)下降，茶農(nóng)收入降低。目前農(nóng)戶(hù)使用的有機(jī)肥主要來(lái)自養(yǎng)殖場(chǎng)的禽畜糞便和作物的枯枝殘葉，但這樣的有機(jī)肥往往含有Zn、Cu、As等重金屬，長(zhǎng)期施用會(huì)造成重金屬污染，進(jìn)而影響到茶葉品質(zhì)的安全。生物有機(jī)肥是有益微生物菌群與有機(jī)肥結(jié)合形成的新型、高效、安全的肥料，是當(dāng)前農(nóng)業(yè)和生產(chǎn)綠色食品的重要肥料種類(lèi)。李慶康等[1]、李巨[2]、俞燎遠(yuǎn)等[3]、韋靜峰等[4]研究表明，生物有機(jī)肥可以促進(jìn)茶樹(shù)生長(zhǎng)，改善鮮葉品質(zhì)，生物有機(jī)肥兼具微生物肥料與有機(jī)肥料的雙重特點(diǎn)，具有明顯改土培肥和增產(chǎn)提質(zhì)的作用。“中翼鼎東植物精華液”生物有機(jī)肥由云南中翼鼎東投資集團(tuán)有限公司生產(chǎn)，是一種棕黃色液態(tài)天然有機(jī)營(yíng)養(yǎng)劑，含有豐富的有機(jī)礦物質(zhì)，該精華液是一種源自深埋土壤中6500萬(wàn)年前的第3紀(jì)遠(yuǎn)古植物，其中包括數(shù)10萬(wàn)種被子植物及豐富的裸子植物、松柏類(lèi)提取的精華液，內(nèi)含成分豐富，對(duì)各類(lèi)植物均能有效吸收，并且能在極短的時(shí)間內(nèi)將微量元素、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化而被作物吸收利用，長(zhǎng)期施用可改良土壤，提高作物產(chǎn)量。在茶園中使用后，茶葉品質(zhì)提升，產(chǎn)量增加。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地情況

試驗(yàn)地與對(duì)照均在云南省普洱茶樹(shù)良種場(chǎng)有機(jī)茶園，茶園自然生態(tài)環(huán)境良好，環(huán)境空氣質(zhì)量符合GB 3095標(biāo)準(zhǔn)，灌溉水質(zhì)符合GB 5084標(biāo)準(zhǔn)，土壤環(huán)境質(zhì)量符合GB 15618標(biāo)準(zhǔn)。該茶園為山地紅壤，面積98.67hm2；土壤理化性狀為pH4.9，有機(jī)質(zhì)28.5g·kg-1，全氮1780.0mg·kg-1，全磷133.5mg·kg-1，全鉀0.84g·kg-1。

1.2 供試材料

試驗(yàn)茶樹(shù)品種與對(duì)照均為國(guó)家級(jí)茶樹(shù)品種“云抗10號(hào)”，樹(shù)齡為33齡。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)處理為A：噴施中翼鼎東植物精華液；CK：噴清水處理。為使試驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差縮小，按照大田生產(chǎn)，擴(kuò)大試驗(yàn)區(qū)及對(duì)照面積，使試驗(yàn)區(qū)鮮葉數(shù)量達(dá)到正常加工的需要，試驗(yàn)區(qū)A茶園面積與CK對(duì)照區(qū)茶園面積均為966.67m2，試驗(yàn)區(qū)與對(duì)照區(qū)呈橫向排列[5]。

夏茶噴施中翼鼎東植物精華液時(shí)間段為2019年6月18日—7月18日，共噴施3次；秋茶噴施時(shí)間段為2019年9月12日—10月12日，共噴施3次，2個(gè)時(shí)間段中間隔期為15d。每次噴施液濃度均為500倍液；對(duì)照區(qū)(CK)則噴施等量清水，同期同法進(jìn)行。

1.4 試驗(yàn)時(shí)間

試驗(yàn)時(shí)間為2019年6月18日—11月20日；2019年6月18日開(kāi)始噴施，10月12日結(jié)束噴施。2019年夏茶開(kāi)始進(jìn)行調(diào)查和測(cè)算，直至11月20日采摘期結(jié)束。

1.5 調(diào)查方法

用100cm×100cm方框即1m2對(duì)各試驗(yàn)區(qū)梅花型5點(diǎn)進(jìn)行取樣，采摘標(biāo)準(zhǔn)為1芽1葉，測(cè)試發(fā)芽密度、百芽重(g)，從6月30日—11月20日根據(jù)發(fā)芽輪次，共重復(fù)調(diào)查3次，每次調(diào)查取樣5個(gè)點(diǎn)；1芽1葉鮮葉每667m2產(chǎn)量，即試驗(yàn)區(qū)每667m2產(chǎn)量=試驗(yàn)區(qū)全年產(chǎn)量÷試驗(yàn)區(qū)面積，對(duì)照區(qū)每667m2產(chǎn)量=對(duì)照區(qū)全年產(chǎn)量÷對(duì)照區(qū)面積。

1.6 茶葉產(chǎn)品品質(zhì)鑒定及安全評(píng)價(jià)

分別制蒸青樣用于理化分析、感官審評(píng)和安全性檢測(cè)評(píng)價(jià)，依照歐盟法規(guī)(EC)No 396/2005農(nóng)殘最大殘留限量水平進(jìn)行安全性測(cè)定。應(yīng)用恒重法、茚三酮比色法、酒石酸亞鐵比色法，測(cè)定樣品水浸出物、游離氨基酸、多酚；應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室建立的高效液相色譜法測(cè)定上述樣品的咖啡堿(CA)、兒茶素(C)、表兒茶素(EC)、表沒(méi)食子兒茶素(EGC)、沒(méi)食子兒茶素(GC)、表兒茶素沒(méi)食子酸酯(ECG)、兒茶素沒(méi)食子酸酯(CG)、表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(EGCG)、沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(GCG)、沒(méi)食子酸(GA)和1,4,6-O-沒(méi)食子酰基-β-D-葡萄糖(GG)含量。應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室建立的高效液相色譜法測(cè)定18種氨基酸即天門(mén)冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、絲氨酸(Ser)、谷氨酰胺(Gln)、組氨酸(His)、甘氨酸(Gly)、蘇氨酸(Thr)、精氨酸(Arg)、丙氨酸(Ala)、茶氨酸(Thean)、賴(lài)氨酸(Lys)、γ-氨基丁酸(GABA)、甲硫氨酸(Met)、纈氨酸(Val)、色氨酸(Trp)、苯丙氨酸(Phe)、異亮氨酸(Ile)和亮氨酸(Leu)含量。

1.7 經(jīng)濟(jì)效益分析

每667m2鮮葉產(chǎn)量乘以當(dāng)時(shí)試驗(yàn)的鮮葉價(jià)格后，扣去各處理的成本來(lái)計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益，詳細(xì)看表5。

2 結(jié)果與分析

2.1 施肥處理對(duì)新稍生長(zhǎng)的影響

施用中翼鼎東植物精華液有機(jī)肥的處理與對(duì)照相比，夏、秋茶新稍長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、發(fā)芽密度大、發(fā)芽輪次多、發(fā)芽整齊，光澤性好，持嫩性增強(qiáng)，與對(duì)照差異顯著；百芽重處理A比對(duì)照CK增1.3%，這與處理新稍長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)有密切關(guān)系；發(fā)芽密度處理A比對(duì)照CK增17.66%，發(fā)芽輪次比對(duì)照多2輪，差異顯著。從采摘的樣品直觀(guān)看，對(duì)照的芽葉相對(duì)嫩些，處理的葉片顏色偏油綠[6]。

表1 各處理區(qū)茶樹(shù)發(fā)芽密度、1芽3葉初展百芽重比較

2.2 施肥處理對(duì)茶葉產(chǎn)量的影響

試驗(yàn)處理的產(chǎn)量與對(duì)照差異顯著，施用中翼鼎東植物精華液有機(jī)肥的處理A夏、秋茶1芽1葉鮮葉產(chǎn)量266.90kg·667m-2,對(duì)照CK鮮葉產(chǎn)量245.24kg·667m-2，比對(duì)照增產(chǎn)15.49%。

2.3 施肥處理對(duì)茶葉產(chǎn)品品質(zhì)影響及安全評(píng)價(jià)

2.3.1 茶葉理化成分分析評(píng)價(jià)

測(cè)定發(fā)現(xiàn)與對(duì)照相比，實(shí)驗(yàn)組A的多酚、游離氨基酸、水浸出物含量升高；實(shí)驗(yàn)組的咖啡堿、5個(gè)兒茶素單體包括兒茶素(C)、表兒茶素沒(méi)食子酸酯(ECG)、表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(EGCG)、沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸(GCG)含量顯著上升(p<0.05)；實(shí)驗(yàn)組的丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、天冬氨酸(Asp)、異亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)、絲氨酸(Ser)、蘇氨酸(Thr)、茶氨酸含量顯著上升(p<0.05)。審評(píng)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組茶樣香氣嫩香持久、滋味鮮爽回甘，而對(duì)照組茶樣香氣為栗香持久、滋味為鮮甜；比較而言，實(shí)驗(yàn)茶樣比對(duì)照組滋味更鮮爽，這與其氨基酸含量更高有關(guān)。實(shí)驗(yàn)組A的茶樣編號(hào)為S，對(duì)照組的茶樣編號(hào)為D1。

2.3.1.1 水浸出物、游離氨基酸、可溶性糖和茶多酚含量

分別取茶樣2份，按照方法提取測(cè)定，每個(gè)提取測(cè)定2次，各樣品的水浸出物、游離氨基酸、和茶多酚含量見(jiàn)圖1。由圖1可知，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)處理后多酚、游離氨基酸、水浸出物無(wú)顯著差異(p>0.05)。

圖1 茶樣水浸出物、游離氨基酸、茶多酚含量

表2 試驗(yàn)處理區(qū)鮮葉產(chǎn)量比較

2.3.1.2 兒茶素、咖啡堿含量

各樣品兒茶素測(cè)定色譜見(jiàn)圖2，各樣品平均含量見(jiàn)圖3。由圖可知，實(shí)驗(yàn)處理后C、ECG、EGCG、GCG含量顯著上升(p<0.05)，其它含量無(wú)顯著變化。

圖2 兒茶素、咖啡堿測(cè)定高效液相色譜圖

圖3 各樣品咖啡堿兒茶素含量

2.3.1.3 氨基酸含量

各樣品氨基酸單體測(cè)定色譜圖見(jiàn)圖4～6，各樣品平均含量見(jiàn)圖7、8。測(cè)定發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)處理丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、天冬氨酸(Asp)、異亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)、絲氨酸(Ser)、蘇氨酸(Thr)、茶氨酸含量顯著上升(p<0.05)。

圖4 16個(gè)氨基酸單體高效液相色譜圖

圖5 γ-氨基丁酸測(cè)定高效液相色譜圖

圖6 茶氨酸測(cè)定高效液相色譜圖

圖7 各樣品氨基酸含量

圖8 茶氨酸、GABA含量

2.3.1.4 聚類(lèi)分析

以歐式距離的平方為不同類(lèi)別數(shù)據(jù)點(diǎn)間距離(相似度)的計(jì)算準(zhǔn)則，以組間平均連接法為組群的合并準(zhǔn)則，對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各4個(gè)茶樣進(jìn)行聚類(lèi)分析，結(jié)果見(jiàn)圖9。在35歐氏距離處，可將8個(gè)茶樣聚為2類(lèi)，D-1、D-2、D-3和D-4聚為一類(lèi)，S-1、S-2、S-3和S-4聚為第2類(lèi)。從聚類(lèi)結(jié)果看，在施用中翼鼎東植物精華液生物有機(jī)肥后，品質(zhì)成分變化較顯著，能夠各自聚為一類(lèi)，說(shuō)明該有機(jī)肥可明顯改善茶樹(shù)品質(zhì)。

圖9 施用有機(jī)肥前后茶樣品質(zhì)成分聚類(lèi)樹(shù)狀圖

2.3.2 茶葉感官審評(píng)

審評(píng)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組湯色淺綠明亮清澈、香氣嫩香持久、滋味鮮爽回甘；而對(duì)照組茶樣綠湯色黃明亮清澈、香氣為栗香持久、滋味為鮮甜，見(jiàn)表3。比較而言，實(shí)驗(yàn)茶樣比對(duì)照組滋味更鮮爽，這與其氨基酸含量更高有關(guān)。

表3 兩組茶樣感官審評(píng)結(jié)果表

圖10 茶樣感官審評(píng)圖

2.3.3 依照歐盟法規(guī)(EC)No 396/2005農(nóng)殘最大殘留限量水平進(jìn)行安全性測(cè)定

通過(guò)噴施后茶葉產(chǎn)品送樣檢測(cè)，由圖11可知，檢測(cè)結(jié)果符合歐盟法規(guī)(EC)No 396/2005農(nóng)殘最大殘留限量水平，證明該精華液是安全的生物有機(jī)肥，可在有機(jī)茶園中使用。

圖11 依照歐盟法規(guī)(EC)No 396/2005農(nóng)殘最大殘留限量水平測(cè)定結(jié)果

2.4 中翼鼎東植物精華液對(duì)茶園土壤改良效果

分別對(duì)試驗(yàn)對(duì)照、噴施中翼鼎東植物精華液土壤進(jìn)行取樣分析，結(jié)果見(jiàn)表4。試驗(yàn)區(qū)土壤全氮、全鉀、有機(jī)質(zhì)含量增加較多，茶園土壤肥力增強(qiáng)；噴施精華液后加強(qiáng)了茶樹(shù)對(duì)磷的吸收，從而降低了全磷的含量。

表4 噴施前后土壤分析檢測(cè)結(jié)果

2.5 施肥處理的經(jīng)濟(jì)效益

由于試驗(yàn)處理的夏秋茶每667m2產(chǎn)量增加顯著，從表5可以看出扣除肥料及人工成本，試驗(yàn)處理A比對(duì)照新增利潤(rùn)達(dá)603.2元·667m-2，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

表5 試驗(yàn)處理及對(duì)照夏秋茶經(jīng)濟(jì)效益

3 小結(jié)與展望

試驗(yàn)結(jié)果表明，施用中翼鼎東植物精華液生物有機(jī)肥的處理A與對(duì)照CK相比，夏、秋茶新稍長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)、發(fā)芽密度大、整齊，光澤性好，鮮葉持嫩性增強(qiáng)，鮮葉產(chǎn)量顯著增加；試驗(yàn)茶的多酚、游離氨基酸含量增加；實(shí)驗(yàn)組的咖啡堿、5個(gè)兒茶素單體包括表實(shí)驗(yàn)樣兒茶素(C)、表兒茶素沒(méi)食子酸酯(ECG)、表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(EGCG)、沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸(GCG)含量顯著上升(p<0.05)；實(shí)驗(yàn)組的丙氨酸(Ala)、精氨酸(Arg)、天冬氨酸(Asp)、異亮氨酸(Ile)、苯丙氨酸(Phe)、絲氨酸(Ser)、蘇氨酸(Thr)、茶氨酸含量顯著上升(p<0.05)。審評(píng)發(fā)現(xiàn),實(shí)驗(yàn)組茶樣香氣嫩香持久、滋味鮮爽回甘，而對(duì)照組茶樣香氣為栗香持久、滋味為鮮甜；比較而言，實(shí)驗(yàn)茶樣比對(duì)照組滋味更鮮爽，這與其氨基酸含量更高有關(guān)。通過(guò)內(nèi)含成分分析及感官審評(píng)發(fā)現(xiàn)，噴施精華液的茶園，茶葉品質(zhì)得到了顯著提升。由于產(chǎn)量增加、茶葉品質(zhì)提升，茶農(nóng)夏秋茶可新增利潤(rùn)達(dá)603.2元·667m-2，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

該肥噴施后經(jīng)過(guò)安全性檢測(cè)分析評(píng)價(jià)，可以在有機(jī)茶園中使用，對(duì)土壤的改良效果極好，土壤中全氮含量增加34.78%、全鉀含量增加41.67%、有機(jī)質(zhì)含量增加52.98%，噴施后還能促進(jìn)茶樹(shù)對(duì)磷的吸收。施用后補(bǔ)充了有機(jī)茶園缺鉀元素的問(wèn)題，使茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著增加，達(dá)到高產(chǎn)茶園所需的有機(jī)質(zhì)，從而使茶園高產(chǎn)。

通過(guò)本試驗(yàn)，認(rèn)為中翼鼎東植物精華液生物有機(jī)肥可以作為云南有機(jī)茶園的有機(jī)肥源之一供選擇施用，能在極短的時(shí)間內(nèi)被作物吸收利用，長(zhǎng)期施用可改良茶園土壤，增加土壤的肥力，提升茶葉產(chǎn)量及品質(zhì)，增加茶農(nóng)收入，在云南有機(jī)茶園肥料選擇中具有較高的推廣價(jià)值，也為生物有機(jī)肥在有機(jī)茶園中使用效果提供數(shù)據(jù)支撐。