樟茶间作对土壤养分及重金属含量的影响研究

蔡丽，夏丽飞，陈枚，杨盛美，李晓霞，冉隆珣，李友勇，孙云南

（1.云南省农业科学院茶叶研究所，云南 勐海 666201；2.云南省茶树种质资源创新与配套栽培技术工程研究中心，云南 勐海 666201）

茶园间作就是通过在茶园中种植经济林木，改善茶园小气候环境，增加生态系统生物多样性，维持生态平衡，起到提高茶叶品质，优化茶园环境，减少环境污染的一项重要举措，既符合社会发展需要，又可增加经济收入[1-3]。樟树（Cinnamomum camphora），樟科，樟属，为亚热带常绿阔叶乔木，属弱阳性树种，喜暖热湿润的气候条件，不耐严寒，是我国珍贵用材树种及芳香植物，在林业生产中占有重要地位。

间作套种是我国传统农业的精髓之一，林茶间作降低了茶园的光照强度，改变了光谱组成比例，也提高了茶园气温和大气相对湿度[4]。茶园适度遮荫有助于茶树充分吸收和利用土壤中的氮素[5-7]。本文对樟茶间作模式的土壤养分及重金属含量的季节性变化进行研究，重点研究樟茶间作对土壤营养元素的影响，旨在揭示樟茶间作模式对土壤养分及重金属含量的影响，为茶园间作模式的发展和合理利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

香樟间作试验地位于云南省勐海县茶叶技术推广中心基地曼板村樟茶间作茶园内，于1982年建于低丘岗地，坡度15°左右，于1987年2月在茶园定植香樟树，2行茶1行香樟树，约225棵/hm2，茶树品种为勐海地方群体良种。以单作茶园为对照。单作茶园和间作茶园肥料管理水平基本一致，每年冬季施基肥一次，5～6月追肥一次。

分别于2009年春季（4月下旬）、秋季（9月上旬）对樟茶间作模式茶园和单作茶园取样。单作模式每个采样单元随机选取10～15个取样点得到混合样，按“S”型取样，间作模式采样在每种处理小区树冠下（樟树树冠滴水线）处表层（0～20 cm）、中层（20～40 cm）及混合样三种取样标准进行。土壤样品采集后去除植物根系、石块等杂物，立即带回实验室，风干、过筛做土壤养分分析备用，土壤养分含量换算为烘干土重表示（注：本文所测土样均为混合样）。取土样的同时取植物样，取样标准：一芽一叶。

表1 土样测定方法

1.2 分析方法

重金属含量分析：样品经烘干（土样105℃，植物样品65℃）至恒重，粉碎后取0.5 g消煮约12 h，定容，用等离子发射光谱仪（ICP）测定。土壤营养元素采用常规方法分析[8]。

2 结果与分析

2.1 樟茶间作模式对土壤养分含量的影响

通过对土样pH的测定，间作茶园的土壤的pH范围5.19～5.32，呈弱酸性，基本适宜茶树的正常生长（表2）。

从表2可得，试验茶园外界管理水平基本一致时，间作茶园比纯茶园的有机质含量明显增高，这可能与其通过增加植被覆盖度减少水土流失和增加凋落物（根系周转）促进土壤有机质累积有关；但土壤碱解氮、速效磷和有效钾含量均表现为间作茶园低于单作茶园，说明间作茶园对养分的需求量较大，茶园间作香樟树要注意氮磷钾肥的补充，以免影响茶树生长。

从春季到秋季，茶树经过一个采摘周期，土壤养分发生巨大变化。间作茶园茶叶产量提高，品质提升，茶叶经过春夏秋三季生长，养分的消耗幅度大，有机质含量明显降低。在茶叶生长周期中，对土壤氮磷钾的消耗也很大，两茶地土壤速效养分含量均表现为秋季低于春季，其中碱解氮、速效磷和有效钾消耗量均表现为间作茶园低于单作茶园，这可能樟茶间作改善土壤环境，促进土壤养分循环密切相关。

2.2 樟茶间作模式对土壤中微量营养元素的影响

从表3可得，在春季，间作茶园土壤有效钙、镁、锌、铁、锰等含量明显低于单作茶园，有效铜和有效钼含量略高于单作茶园，樟茶间作茶园土壤大部分中微量营养元素有效态含量表现降低。从春季到秋季，茶树经过一个采摘周期，单作茶园土壤有效钙、镁、铁、锰表现为大幅度降低，而间作茶园土壤有效钙、镁、铁含量则表现为增加，说明樟茶间作茶园改善了土壤环境，促进了土壤中微量营养元素的活化和周转，这对夏、秋茶茶叶产量品质的提高具有重要的意义。

2.3 樟茶间作模式对茶叶新稍中营养元素的影响

从表4可以看出，茶叶新稍中各营养元素含量间作茶园与单作茶园相比，春秋两季新稍中N、P、K、Ca、Mg、S、Cu、Zn、Fe、Mn、Mo 的含量差异不明显，说明樟茶间作未对茶叶营养元素含量造成显著影响。

2.4 樟茶间作模式对土壤、茶叶新稍中重金属的影响

不同种植模式的植物群落系统、枯枝落叶化学组成的差异及生态环境条件的不同，必然对土壤重金属产生影响，结果见于表5。Pb、Cd、Hg、As 4种重金属含量在间作茶园中均明显低于单作茶园，Cr和Ni两种重金属元素变化不明显，说明樟茶间作有助于降低茶园土壤部分重金属含量。

表2 土壤养分含量变化

表3 土壤微量元素含量变化（mg/kg）

表4 茶叶新稍中各营养元素含量变化

表5 茶园土壤中重金属含量（mg/kg）

表6 茶叶新稍中重金属含量（mg/kg）

从表6可以看出，在春季，间作茶园茶叶新稍中重金属Pb、Hg、As含量高于单作茶园茶叶新稍；在秋季，间作茶园茶叶新稍中重金属Pb、Cd、Cr、As含量高于单作茶园茶叶新稍。说明在间作茶园中，土壤中重金属更有可能被茶叶吸收，这可能与樟茶间作对土壤环境产生影响，促进重金属元素活化有一定的关系。

3 讨论

香樟属喜光落叶深根性乔木，茶树系耐荫常绿根系较浅的小灌木，从香樟和茶二者的生态习性和生态学特性看，樟茶间作模式具有空间配置合理、种间关系协调、对环境资源利用充分的良好生态学基础[10-14]。

实践证明樟茶间植模式一方面创造了适宜茶树生长和品质提高的环境条件，另一方面由于复合生态系统的作用，解决了茶园水土流失、地力衰退、生产力下降等严重的生态问题[15-16]。但本试验表明，樟茶间作茶园土壤碱解氮、速效磷和有效钾含量低于单作茶园，我国许多茶区本身缺氮磷钾现象就很普遍，如果长期间作香樟树的茶区应注意磷钾肥的补充。

茶叶作为一种直接饮用的食品，其安全性越来越受到人们的重视。本研究表明，樟茶间作茶园虽然在一定程度上减少土壤重金属元素含量，但也促进了茶树对重金属的吸收，茶叶新稍重金属含量增加，因此樟茶间作模式推广中应特别重视茶园土壤重金属元素背景值，保障茶叶的绿色安全生产。

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