陳國獎
(福鼎市土壤肥料技術站 福建福鼎355200)
福鼎市位于福建省東北部,種植茶葉歷史悠久,現有茶葉種植面積21.2萬畝,主要品種為福鼎大白和大毫,種植白茶土壤類型有紅泥土、紅泥砂土、灰紅泥土、灰紅泥砂土、灰黃泥田、黃泥田、灰泥田、豬肝土、黃泥砂田等。多年來,福鼎市政府投入大量的資金和精力,大力宣傳開發福鼎白茶產業,獲得“中國白茶核心產業”稱號。依托實施國家測土配方施肥項目、耕地質量提升和化肥減量增效技術示范推廣項目,開展茶園土壤樣品采集與分析,旨在摸清茶園土壤養分現狀,為福鼎白茶園地土壤養分管理及指導科學施肥提供依據。
根據《測土配方施肥技術規范》和《福建省耕地地力調查與質量評價實施方案》的要求,在第2次土壤普查原有農化點土壤基礎上,采用“S”或“五點梅花”采樣法,開展野外調查和通過GPS定位采集表土層0~30 cm的土壤樣品。2009-2019年共采集白茶園地土壤樣品1184個,所有采集的土樣都來源于老茶園或老茶園更新茶園。
pH、有機質、堿解氮、有效磷、速效鉀、交換性鈣、交換性鎂依照全國農業技術推廣服務中心編著的《土壤分析技術規范》介紹的方法進行測定。土壤pH采用電極法,水土比1∶1;有機質采用重鉻酸鉀滴定法;堿解氮采用擴散法;速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法;有效磷采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法;速效鉀用乙酸安浸提-火焰光度計法;交換性鈣和鎂采用醋酸銨提取-原子吸收光譜法測定[1]。
依據2009年6月福建省測土配方施肥技術專家組第4次會議確定的耕地、園地主要土壤養分分級指標(試行);土壤酸堿性分級依據林新堅等編著的《農用地土壤培肥技術》[2]。
由有機質養分含量豐缺占比分析可知(表1),2019年與2009年相比較,含量處豐富水平(>20 g/kg)的由71.83%降到55.00%,相對減少16.83%,而處缺乏水平(<10 g/kg)的卻由3.40%上升到16.67%,相對增加13.27%;同2017年、2018年相比,含量值在適宜以上(≥10 g/kg)的分別下降11.91%、8.34%;10年間,茶園土壤有機質含量平均值呈逐年下降,減幅為0.92%。另從2017年、2018年和2019年數據可以得出,茶園有機質豐富水平的土壤依然逐年下漸,而有機質缺乏土壤逐年上升。

表1 白茶園地土壤有機質含量狀況
由有機質含量平均值分析可知(表1),2019年福鼎市白茶園地土壤有機質含量變化范圍8.5~77.3 g/kg,總平均值為(26.80±14.99)g/kg,變異系數為55.93%。2009年調查結果顯示,白茶園地土壤有機質含量范圍2.7~98.3 g/kg,平均值為(27.05±11.47)g/kg,變異系數為42.40%,表明10年來,白茶園地土壤有機質含量有所下降,比2009年的茶園土壤有機質均值減少0.25 g/kg。2017年白茶園地土壤有機質含量均值為(24.74±11.39)g/kg,變異系數46.03%;2018年茶園土壤有機質含量均值為(24.11±9.03)g/kg,變異系數37.45%。這說明了2009-2017年,福鼎白茶園地土壤有機質含量呈緩慢下降趨勢,在2018年以后茶園土壤有機質含量下降得到控制,甚至在2019年有所提高。這主要與近年來開展實施耕地質量保護與提升項目和果菜茶有機肥替代化肥項目密切相關,但同時也表明了土壤有機質提升是一個緩慢的過程。
由土壤堿解氮養分豐缺占比分析可知(表2),2019年與2009年相比較,含量處豐富水平(>150 mg/kg)的土壤樣品比例變化不大,均在31%左右;處適宜水平(100~150 mg/kg)的土壤樣品所占比例由46.05%升到48.33%,相對提高2.28%;處缺乏水平(<100 mg/kg)的樣品所占比例由22.68%下降到20.00%,相對減少2.68%。2009年與2017年數據顯示,從2009年到2017年茶園堿解氮含量處豐富水平(>150 mg/kg)的土壤樣品比例由31.27%下降到22.22%;堿解氮含量適宜水平(100~150 mg/kg)的土壤樣品所占比例變化不大,均約為46.00%;而堿解氮含量缺乏水平(<100 mg/kg)的樣品所占比例由2009年的22.68%上升到2017年的31.75%。這說明從2009年到2019年,茶園土壤堿解氮養分含量呈先下降后上升趨勢。
由土壤堿解氮均值分析可知(表2),2019年福鼎市白茶園地土壤堿解氮含量變化范圍52~416 mg/kg,總平均值為(164.90±98.69)mg/kg,堿解氮總平均含量處于豐富水平;2018年土壤堿解氮含量變化范圍51.8~347.0 mg/kg,總平均值為(138.67±64.45)mg/kg,堿解氮總平均含量處于適宜中間水平;2017年土壤堿解氮含量變化范圍40~326 mg/kg,總平均值為(119.71±54.30)mg/kg,堿解氮總平均含量處于適宜但偏低水平;2009年土壤堿解氮含量變化范圍15~382 mg/kg,總 平 均 值 為(135.39±50.01)mg/kg,堿 解氮總平均含量處于適宜中間水平。這同樣也說明,2009-2019年福鼎市白茶園地土壤堿解氮含量呈先下降后上升趨勢。這主要是由于實施農業部測土配方施肥項目,茶農普遍重視科學施肥;特別是近幾年以來,福鼎白茶價格常年處于較高價位,茶農為追求產量,加大了無機氮肥的投入施用。

表2 白茶園地土壤堿解氮含量狀況
由茶園土壤有效磷養分豐缺占比分析可知(表3),2019年與2009年相比較,白茶園地土壤有效磷含量處豐富水平(>30 mg/kg)的土壤樣品比例由13.29%上升到31.67%左右,增幅達138.30%;處適宜水平(15~30 mg/kg)的土壤樣品所占比例由13.48%提高到48.33%,增幅達258.53%;而處缺乏水平(<15 mg/kg)的樣品所占比例由73.23%下降到20.00%,減幅達72.69%。
由茶園土壤有效磷含量均值分析可知(表3),2019年茶園土壤有效磷在5.5~121.5 mg/kg,總平均值為(34.20±28.89)mg/kg,有效磷總平均含量處于豐富水平;比2017年(21.74±24.01)mg/kg和2018年(21.84±25.91)mg/kg分別提高12.46 mg/kg和12.36 mg/kg。這說明,福鼎市白茶園地土壤有效磷含量從2017年以后呈上升趨勢。2009年茶園土壤有效磷在0.2~124.8 mg/kg,總平均值為(14.05±18.98)mg/kg,有效磷總平均含量處于缺乏水平,低于2017年土壤有效磷含量。這說明,2009-2019年茶園土壤有效磷含量呈上升趨勢。其主要原因:實施測土配方施肥以來,大部分農民根據當時耕地和園地土壤普遍缺乏有效磷的實際情況,每年補充施用化學磷肥20~50 kg/畝,而磷肥的利用率一般為10%~20%,磷素在土壤中容易大部分被固定,磷的有效性與土壤的pH關系較大。

表3 白茶園地土壤有效磷養分狀況
由茶園土壤速效鉀養分豐缺占比分析得知(表4),2019年與2009年相比較,茶園土壤速效鉀含量處豐富水平(>120 mg/kg)的土壤樣品比例由9.39%上升到43.33%,增幅達361.45%;處適宜水平(80~120 mg/kg)的土壤樣品所占比例由2009年的16.38%增加到16.67%,增幅為1.77%;而處缺乏水平(<80 mg/kg)的樣品所占比例由74.23%下降到40.00%,減幅達46.11%。

表4 白茶園地土壤速效鉀狀況
由茶園土壤速效鉀含量均值分析可知(表4),2019年福鼎市白茶園地土壤速效鉀含量變化范圍37~337 mg/kg,總平均值為(122.00±80.49)mg/kg,速效鉀總平均含量處于豐富偏低水平;2017年和2018年白茶園地土壤速效鉀含量總平均值分別為(75.83±49.63)mg/kg和(79.62±42.76)mg/kg,均處 于缺乏但接近適宜水平;2009年白茶園地土壤速效鉀含量總平均值為(67.68±44.58)mg/kg,處于缺乏水平。
第2次土壤普查(1982年),園地土壤速效鉀含量相對豐富,平均值為120.54 mg/kg,但隨著農作物產量水平和復種指數的提高,每年收獲物從土壤中帶走大量鉀素;自化肥出現后,有機肥料施用量大幅度下降,也破壞了土壤鉀素平衡;同時鉀素又容易被水淋溶帶走,致使土壤中鉀素逐步下降;至2009年,速效鉀含量平均值僅為64.6 mg/kg,表現為土壤鉀素嚴重虧損。實施測土配方施肥以后,大力示范推廣使用茶樹配方肥,致使土壤鉀素含量有所改善,逐年提高,3年的跟蹤調查結果也表明,含量處適宜以上的樣品由30.16%~33.34%提高到2019年的60.00%;但是總體來說,目前白茶園地土壤速效鉀含量還是處于較低水平。
由茶園土壤各酸堿度占比分析可知(表5),2019年的福鼎白茶園地土壤pH與2009年相比較,現狀白茶園地土壤強酸性(pH<4.5)的土壤樣品比例由45.25%下降到31.67%,減幅達30.01%;酸性(pH 4.5~5.5)的土壤樣品比例由52.55%上升到60.00%,增幅達14.18%;微酸性(pH 5.5~6.5)土壤樣品由2.20%上升到8.33%,增幅達278.64%。2017年白茶園地土壤強酸性(pH<4.5)的土壤樣品占41.27%;酸性(pH 4.5~5.5)的土壤樣品占58.73%;微酸性(pH 5.5~6.5)土壤樣品未檢出。2018年白茶園地土壤強酸性(pH<4.5)的土壤樣品比例比2017年下降,由41.27%下降到33.33%;酸性(pH 4.5~5.5)的土壤樣品從58.73%下降到56.67%;微酸性(pH 5.5~6.5)土壤樣品從0上升到10.00%。這說明,2009-2017年福鼎白茶園地土壤酸度一直在持續下降,茶園土壤處于強酸或酸性狀態。2018-2019年茶園強酸性土壤樣品占比比2017年有所下降,說明2018年以后土壤酸性得到有效控制。

表5 白茶園地土壤酸堿度狀況
由白茶園地土壤酸堿度均值分析可知(表5),2019年pH變化范圍為3.4~6.3,總平均值為4.76±1.37,變異系數為28.78%,表明白茶園地土壤總體上屬于酸性且快接近強酸。比2017年(4.55±0.85)提高0.21,比2018年(4.74±1.25)提高0.02。相比1982年第2次土壤普查的茶果園土壤pH 5.11,下降0.44,降幅為8.61%。茶園土壤的酸堿性雖略有所改善,但主要還是表現為強酸性至酸性,這與長期施用含游離酸的過磷酸鈣和其他生理酸性肥料有關,也與茶民從來不施石灰習慣相關。
生態茶園建設應采用茶林結合、茶草結合的利用方式,做到“頭戴帽、腰佩帶,腳穿鞋”,以茶樹為主要作物,進行合理配置,要注重生物措施與工程措施相結合,因地制宜改造現有低產茶園,選擇適宜建設模式,可在茶園四周、道路、溝渠兩邊及空地上種植一些適應較強的如樟樹、杉木、銀杏、櫻花、桂花、紅豆杉等常綠經濟林或觀賞樹種[3],恢復并推進茶園生態立體系統建設,以提高生物多樣性,創造適宜茶樹生長的良好生態環境。
有機肥料對改良土壤、培肥地力、補充中微量元素具有不可替代的作用,因此,必須增施有機肥料,以提高土壤有機質含量,改善土壤的理化性狀,提高土壤的保水保肥和供肥性能。白茶園地土壤有機質含量中等偏上,應保持施用有機肥的良好習慣,對于新開墾的茶園及有機質含量偏低的茶園,應增施有機肥,每畝施用商品有機肥500~600 kg為宜。此外開展畜禽糞污資源化綜合利用,鼓勵農民大力積造優質廄肥還田。
綠肥是一種養分完全的優質生物肥源,各種綠肥的幼嫩莖葉,含有豐富的氮磷鉀等養分,一旦在土壤中腐解,能大量增加土壤中的有機質和氮、磷、鉀、鈣、鎂和各種微量元素,是我國傳統農業的精華,也是農業可持續發展之寶。我國適宜種植還田的豆科綠肥品種很多,如紫云英、苕子、黑麥草、箭筈豌豆、綠豆、蠶豆、豇豆、田菁、園葉決明等。據統計,每1000 kg綠肥鮮草,一般可提供氮素6.3 kg、磷素1.3 kg、鉀素5 kg,相當于13.7 kg尿素、6 kg過磷酸鈣和10 kg硫酸鉀[4]。年種植翻壓綠肥1200~1600 kg可為后作作物減少化肥用量20%~40%,提高后作作物產質量,且土壤質量的提升效果顯著,保肥保水,美化環境。近年茶園適生綠肥篩選利用試驗表明,紫云英、苕子、黑豆、白三葉等綠肥都適宜與茶園進行套種[2]。總而言之,在茶園種植綠肥是一種低成本又高效益改良土壤、提高地力的有力措施。現調查發現,福鼎白茶園地種植綠肥面積很少,茶園地表土壤基本裸露。
據福鼎市統計年鑒,農用化肥使用量由1982年的6482 t(折純)增加到2017年的15532 t。因此,有必要開展化肥使用量零增長減量化專項行動,以減少農業面源污染,促進農業綠色發展。應充分利用測土配方施肥的技術成果,在施用有機肥料的基礎上,推廣作物配方肥或專用肥,優化施肥結構,以改善和提高土壤肥力,使耕地土壤養分趨于合理協調[4]。做到穩定氮肥,適當補充磷、鉀和鎂肥。基肥冬施,并配合施用鈣肥(CaO)12~15 kg、鎂肥(MgO)5~6 kg,追肥在春茶、夏茶二次施用。推薦施肥配比N、P2O5、K2O為1∶0.3∶0.4,畝施純氮量控制在20~25 kg。
茶園深耕的作用:一是疏松土壤,改善土壤的通透性;二是熟化土壤,增厚活土層。提倡合理深耕,促進土壤養分分解,每1~2年深耕1次或采用隔年隔行深耕,以樹冠外沿直下處為中心,深度以25~30 cm為宜,逐步擴大深耕面[2];深耕應結合重施基肥,有條件的改撒施為溝施,再覆土。
科學合理施肥,調節土壤酸堿度,提高土壤pH,防止土壤進一步酸化。①結合深翻改土,合理施用石灰、白云石粉中和酸度,以利于土壤微生物活動,促進有機質的分解,減輕磷素被土壤中的鐵、鋁所化學固定,提高土壤磷素的有效性,改良土壤結構,促進土壤熟化。②盡量減少過磷酸鈣等酸性肥料的使用,可選用堿性的鈣鎂磷肥等,防止土壤酸化。③充分利用有機和無機物中堿性物質對酸度的中和作用及有機物對鋁的絡合鈍化作用[5],選用土壤調理劑、石灰粉、農用氫氧化鎂、白云石粉、鈣鎂磷肥等,一般每畝施50 kg以上,以改善土壤結構性,減輕土壤酸化和土壤板結。