利用狼尾草栽培球盖菇在有机幼龄茶园套种模式研究

韩海东，王俊宏，黄毅斌，黄秀声，黄勤楼

(福建省农业科学院农业生态研究所，福建省山地草业工程技术研究中心，

福建省丘陵地区循环农业工程技术研究中心，福建　福州　350013)



利用狼尾草栽培球盖菇在有机幼龄茶园套种模式研究

韩海东，王俊宏，黄毅斌，黄秀声*，黄勤楼

(福建省农业科学院农业生态研究所，福建省山地草业工程技术研究中心，

福建省丘陵地区循环农业工程技术研究中心，福建福州350013)

摘要：在有机幼龄茶园开展利用狼尾草栽培球盖菇套种模式研究。通过套种两年对茶树生长土壤肥力的主要限制因子及球盖菇子实体的主要营养成分研究表明：套种后茶园土壤肥力的主要限制因子得到显著提升：其中套种后第二年有机质含量达3.68g/kg，比没套种球盖菇(CK)的1.87 g/kg提高了96.79%，全氮含量(g/kg)、有效磷含量(mg/kg)、速效钾含量(mg/kg)分别达到0.206%、17.6%、341.7%，与CK相比分别提高了103.96%、165.15%、346.67%，球盖菇子实体的营养成分均达到WHO/FAO理想营养价值的标准。研究提出利用“茶-草(狼尾草及豆科牧草)-菌(球盖菇等食用菌)-畜禽(羊、鸡)”种养模式构建有机茶园，达到茶叶种植的高产优质目的。

引言

福建茶叶在全国的茶产业中地位十分重要，不仅表现在其产量位列前五位(云南、四川、湖北、福建、浙江)，更重要的是福建茶类是全国最多且声名远扬：福鼎白茶(茶业届有句俗语：世界白茶看中国，中国的白茶在福建，福建的白茶以福鼎最著名)、乌龙茶中的大红袍、铁观音更是名声显赫，武夷山桐木关正山小种红茶也是红茶起源之一，茶叶也是福建的经济发展的支柱产业之一。由于长期使用化肥，福建茶园的土壤肥力成为茶叶生产的限制瓶颈[1]，甚至影响到茶叶的食用安全。国内外有关科研部门在茶园水土保持、经济绿肥套种做了一些研究工作，如汪松能(1994)、杨如兴(1998)、梁作美(2000)、陶佳喜(2004)、许寿松(2008)、吕招兰(2009)等对茶园里套种豆科作物的研究和杨如兴(1998)、陈霖(2001)、邬齡盛(2002)等在茶园套种平菇、凤尾菇的研究，认为食用菌可以为茶园提供理想的肥源，可以保证有机茶健康发展。随着人们对食品安全的日益关注，有机农业在国内发展也逐渐得到国家相关部门的重视和推广，有机茶园也就应运而生。福建茶企在产区县政府的政策支持引导下，有机茶产业朝着健康和创新的道路发展。有机农业是遵循自然规律和生态学原理，坚持“健康(health)、生态(ecology)、公平(fairness)、关爱(care)四项原则”，协调种植业和养殖业结合平衡。总结前人研究一些工作，存在着主要问题是没有将茶园、保持水土草种、经济绿肥作为体系进行研究和水土保持草种中的种植难度大、不适应福建气候、直接经济价值不高及茶园套种经济绿肥影响茶树生长、传播病虫害、影响茶叶种植管理等等实际生产问题；另外，在茶园的食用菌套种更是报道甚少，对适应茶园套种的食用菌菌种驯化缺少研究。根据有机农业的生产方式，本研究是利用狼尾草作为球盖菇栽培料，在有机幼龄茶园中套种，通过对套种前后幼龄茶园影响茶树生长的肥力主要限制因子测试分析总结，为福建有机茶园的种植技术模式提供依据并示范推广。

1材料与方法

1.1材料

闽牧六号杂交狼尾草：由福建省农业科学院农业生态研究所在建阳试验地种植提供；

球盖菇菌种：由福建省建阳市莒口镇食用菌种植户提供。

1.2方法

在福建省建阳市莒口镇茶布村福建京泰茶业有限公司有机茶园基地，属武夷山支脉东南段丘陵山地地貌，海拔约160m，茶园内山清水秀，空气清新，环境优美，水质指标达国家地区水环境质量Ⅰ类标准，大气环境质量达国家大气环境质量一级标准。选平地有机幼龄茶园1亩，该试验小区统一施三炬有机肥(有机质≥40%、N+P2O5+K2O≥4%，粉剂)。将1亩茶园均分为6个小区，试验设计如表1。

表1　茶园试验小区设计图

2012年底开始在刚种的幼龄茶园行间按试验小区设计套种球盖菇，球盖菇的栽培料为狼尾草。2013年12月和2014年12月两年用5点法采样[2]对试验小区茶园行间0～20cm采集土样共4份：2013采的土样为CK1和A1，2014年采的土样为CK2和A2。将采集土样送到福建省农业科学院土壤肥料研究所测试技术中心测试。土壤样品的测定方法：pH按NY/T1377-2007方法；有机质按NY/T53-1987方法；全磷按NY/T88-1988方法；全钾按NY/T87-1988方法；速效钾NY/T889-2004方法；有效磷和碱解氮按《土壤农业化学分析法》测定；氨基酸的测定方法按GB/T5009.124-2003食品中氨基酸组成含量的测定，脂肪酸组成含量用气相色谱分析方法来测定。

2结果与分析

2.1茶园土壤主要肥力因子测试数据(表2)

表2　茶园土壤主要肥力因子测试数据

根据茶叶产地环境技术条件(NYⅣ853．2004)[3]，茶园土壤的肥力可分为三级，I级表示肥力优良、II级表示肥力尚可、Ⅲ级表示肥力较差，详见表3：茶园土壤肥力评价标准；依据优质、高效、高产茶园土壤营养诊断指标，茶园土壤pH值亦分为三级，I级表示酸化(pH﹤4.5)、Ⅱ级表示适中(pH=4.5～5.5)、Ⅲ级表示不适宜(﹥5.5)[4]。

表3　茶园土壤肥力评价标准

傅海平等对茶园土壤肥力质量的综合评价研究认为影响茶园优质高产的主要限制因子是：有机质、全氮、有效磷、速效钾和pH[2]。从表2和表3可以看出：

2.1.1土壤酸碱度及有机质有机质方面由于幼龄茶园均是新垦土壤，有机质含量较低，经过连续两年种植，第一年处理A的土壤有机质达到3.37%，比CK(1.40%)提高了1.41倍，第二年处理A的土壤有机质为3.68%，比CK(1.87%)提高了96.79%。虽然处理A和对照CK的有机质含量均属肥力指标Ⅲ级，但可以看出套种球盖菇的茶园土壤有机质含量明显高于没有套种的茶园土壤。

pH方面没有套种的茶园土壤，第一年测试的数据CK1为5.2，第二年CK2为5.3，均属于适中范围，这与茶园选择是红壤土相符，而套种球盖菇的茶园土壤第一年A1为6.6、第二年A2为6.2，说明在套种后第二年，茶园土壤的pH降低，不会引起土壤进一步变碱性，虽然pH在茶园土壤分级中属于Ⅲ级，为不适合，这点将在小结中加以讨论。

2.1.2土壤养分从表3可以看出，没有套种的茶园土壤，第一年、第二年土壤氮含量分别为0.0813%和0.101%，属于肥力指标的Ⅱ级水平。但通过球盖菇连续两年种植，土壤全氮含量提高也较为显著，处理A第二年土壤氮含量达到0.206%，显著高于对照CK，达到Ⅰ级肥力指标。

有效磷方面，没有套种的茶园土壤，第一年、第二年测试的有效磷含量分别为2.0 mg/kg和 6.6 mg/kg，肥力指标分别为Ⅲ级和Ⅱ级。而茶园通过套种球盖菇，茶园土壤的有效磷含量得到显著提高，第一年和第二年土壤有效磷含量分别达到18.5 mg/kg和17.5 mg/kg，达到肥力Ⅰ级指标(﹥10)。

速效钾方面，套种球盖菇的茶园土壤的第一年、第二年的速效钾含量分别达到153 mg/kg和341.7 mg/kg，达到土壤肥力Ⅰ级。其中，通过两年种植，土壤有效钾含量比对照得到显著提高，而对照土壤有效钾指标均在肥力指标Ⅲ级范围。此外，从表3可以看到，对照有机质、全氮、有效磷、速效钾4个主要限制因子，通过连续两年的种植，各项指标也均有所提升，这主要与该幼龄茶园种植管理统一施用有机肥有关。

2.2狼尾草栽培球盖菇的氨基酸含量及蛋白质营养综合评价

蛋白质的质量评价方法很多，本试验采用1973年世界卫生组织(WHO)联合国粮农组织(FAO)提出的蛋白质营养价值的氨基酸模式：组成蛋白质的8种必需氨基酸(E)与氨基酸总量(E+N)的比值(E/E+N)为40%左右，E/N比应达到0.6以上，这样蛋白质的营养价值最为理想[5]。

从表4可以看出：狼尾草栽培的球盖菇的必需氨基酸含量为7.200 g/100g，略低于香菇的7.668 g/100g，与双孢蘑菇的7.270 g/100g接近，高于全鸡蛋的5.008 g/100g，而在评价蛋白质WHO/FAO的氨基酸模式中，狼尾草栽培的球盖菇E/E+N为39.9，高于香菇的36和双包蘑菇的39， E/N的比值为0.66，高于香菇(0.57)和双孢蘑菇(0.64)，符合理想蛋白质要求即(E/E+N)为40%左右，E/N比应达到0.6以上。因此说明本试验用狼尾草栽培的球盖菇的蛋白质营养价值是符合WHO/FAO的理想要求。

2.3狼尾草栽培球盖菇的脂肪酸组成分析

亚油酸和亚麻酸是人体必需脂肪酸，而人体本身是无法合成，只能从食物中摄取，饱和脂肪酸(SFA)是不健康的脂肪酸，可以升高人体血液中的血脂、总胆固醇和低密度脂蛋白，从而导致粥动脉硬化，而多不饱和脂肪酸(UFA)则对人体有很好的营养保健作用，因此在评价脂肪酸的营养价值常用UFA/SFA的比值作为指标，UFA/SFA的比值越高则说明脂肪酸的营养价值越高[6-7]。

表4　狼尾草栽培球盖菇及2种食用菌的氨基酸含量分析　(单位：g/100g)

参考文献注：表4中香菇、双包蘑菇和全鸡蛋的数据来源于[5]。 注：表5中的菜籽油、大豆油、橄榄油的数据来自[7]。

表5　狼尾草栽培球盖菇及其它常用食用油的脂肪酸组成及含量

从表5可以看出用狼尾草栽培的球盖菇子实体中含有较高的人体必需脂肪酸，即亚油酸含量为56.6，高于菜籽油(22.0)、大豆油(51.0)和橄榄油(10.0)，其UFA/SFA值为4.91，低于大豆油(10.1)、高于橄榄油(4.71)，和大豆油(4.93)接近，说明用狼尾草栽培的球盖菇的脂肪酸具有较高的营养价值。

2.4狼尾草栽培球盖菇的产量

球盖菇是联合国粮农组织(FAO)向发展中国家推荐栽培的食用菌新品种，主要是在水稻田中利用稻草作为栽培料，其亩产量可以达到3000kg/667m2[8]，在本试验中球盖菇只是作为茶园土壤的微生物分解转化功能即将狼尾草料转化成土壤中有机质，其产量并不是主要目的，本试验中产量1500kg/667m2。

3小结与讨论

3.1茶园套种狼尾草栽培球盖菇能防止茶园土壤酸化

廖万有(1998)[9]、郭琳(2008)[10]、吴云(2004)[11]、罗敏(2006)[12]等对茶园土壤酸化研究认为土壤pH在4.5～6.0最适宜茶树生长，pH<4.0，茶树的生长会受到抑制，同时影响茶叶的品质和产量，pH>6.5则茶树生长开始停滞，pH>7.0则导致茶树死亡。马立峰等(2000)研究表明茶园土壤酸化是比较普遍[10]，这可能是茶树自身物质循环(即茶树凋落物和修剪叶还园)和茶树根系代谢会引起茶园土壤酸化，以及化学氮肥使用量的增加和施用年限的延长也会引起土壤酸化[10-14]，此外，酸雨也会直接造成土壤酸化[15]。覆盖保墒技术是我国一项传统的作物栽培技术，早在西汉农学著作《氾胜之书》就有记载。福建的幼龄茶园大部分是新垦茶园，为了防止水土流失和增加夏天土壤的保墒效果，在幼龄茶园一般会采用覆草方法来达到水保效果同时改善茶园土壤的理化性质[16]。从本试验中，套种球盖菇可以使土壤的pH值升高(套种球盖菇的茶园土壤第一年为6.6、第二年为6.2)，这说明用草在茶园中栽培球盖菇与直接用草覆盖茶园会导致茶园土壤pH值的变化是不同的，因此可以“菌草技术”在茶园中套种食用菌[17]如用狼尾草栽培球盖菇的模式来防止茶园土壤的酸化。

3.2茶园套种球盖菇能明显提高土壤有机质及养分含量

有机质是土壤的C库，提高土壤有机质含量可以改善土壤的团粒结构，从而改善土壤的理化性状，进而提高土壤的肥力[18]；氮、磷、钾对茶叶的产量和品质起着十分重要作用：氮能有效提高茶树的氨基酸和咖啡碱的含量，磷能增加茶叶的氨基酸、咖啡碱、黄酮和多酚等物质生成，从而改变茶叶的香气和滋味，影响茶叶的品质，钾同样对茶叶氨基酸、咖啡碱及水浸出物的含量有明显的提高作用。从本试验中对土壤通过对套种球盖菇和CK的肥力分析结果可以看出在幼龄茶园套种球盖菇对茶园土壤肥力的主要限制因子包括：有机质、全氮、有效磷、速效钾都有明显的提高。福建茶园的有机质含量一般在1.0%～1.5%之间，而且大部分茶园缺氮少磷，速效钾更是亏缺严重[19-22]，只有部分的高产茶园才能达到3%以上，而套种球盖菇第一年测试的数据为3.37，第二年为3.68，全氮、有效磷、速效钾也都明显增加且高于没有套种的对照，因此说明在茶园套种球盖菇可以明显提高茶园土壤的有机质，增加茶树生长土壤肥力主要限制因子的含量，从而提高茶叶的产量和品质。

3.3茶-草(狼尾草及豆科牧草)-菌(球盖菇等食用菌)-畜禽(羊、鸡)种养模式有广泛的应用前景

有机农业提倡通过回收、再生和补充土壤有机质和养分来补充因植物收获而从土壤带走的有机质和土壤养分，同时提倡采用种植豆科植物、免耕或土地休闲等措施进行土壤肥力恢复，如需外购肥料，应经认证机构许可后方能购买使用，因此协调种植业和养殖业平衡的可持续发展的农业生产形式是发展有机农业的最适宜生产方式[23]。杂交狼尾草为禾本科狼尾草属多年生牧草，具有生长迅速、抗性广、适口性好等优点，是草食畜禽类和鱼类的良好饲料来源[24]，全年可收割8-12次，每667m2可产狼尾草鲜草1.5～2.5万kg，可养牛5头、羊20头、鹅130只、兔200只、草鱼500 kg[25]。茶园养鸡(宋静，2012)和茶园养羊(CN 102742551 A))的研究表明鸡和羊都是适合在茶园中养殖的畜禽，还有鹅等。福建的茶园基本是山地茶园，按照福建茶业届泰斗张老(张天福)提出的“头戴帽、腰系带、脚穿鞋”的有机茶园开垦模式，茶园的这双鞋就是种植狼尾草和其他豆科牧草的草鞋，即选择山地茶园的坡底种植狼尾草和豆科牧草，在坡底种草除了可以用来饲养畜禽外，还可以利用草来吸收从山上被雨水冲刷下来带着茶园肥料的水土。有机茶园的种植管理的主要技术问题就是茶园的土壤肥力的培育，只有健康的土壤才能生长出健康的茶树和生产出好茶。因此通过本试验结合有机农业的理念以及其他专家的研究提出构建茶-草(狼尾草及豆科牧草)-菌(球盖菇等食用菌)-畜禽(羊、鸡)种养模式值得进一步研究和示范推广。

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·研究报告·

关键词：狼尾草；球盖菇；有机幼龄茶园；主要限制因子；营养成分

A study on the benefits of organic young tea plantation interplanted with Strophariaceae cultivated byPennisetum

HANHai-dong，WANGJun-hong，HUANGYi-bin，HUANGXiu-sheng*，HUANGQin-lou(AgriculturalEcologyInstitute，FujianAcademyofAgriculturalSciences，FujianEngineeringandTechnologyResearchCenterforHillyPrataculture;FujianEngineeringandTechnologyResearchCenterforRecyclingAgriculture，Fuzhou350013，China)

Abstract：The benefits of organic young tea plantation interplanted with Strophariaceae cultivated by Pennisetum were investigated. Based on a two-year study， the results showed that the soil fertility was risen significantly in interplanted organic young tea plantation， with the organic content reaching 3.66g/kg， which is 96.79% higher than that of non-interplanted tea planatation， which was only recorded as 1.87g/kg. The total nitrogen content (g/kg)， phosphorus content (mg/kg) and potassium content (mg/kg) reached 0.206%、17.6%、341.7%， respectively， which were increased by 103.96%， 165.15%， 346.67%， respectively， comparing with the non-interplanted plantation. In addition， all the nutrient composition of Strophariaceae sporophore meet the standard of WHO/FAO’s ideal nutritional value. This research arrived at the conclusion that the culture model of “Tea-Grass (Pennisetum and leguminous grass) - Fungus (Strophariaceae and other edible mush roomsetc.) - Livestock (sheep， chicken)” could be used to build organic tea plantation in order to achieve high yield and high quality of tea planting.

Key words：Pennisetum; mush room; Strophariaceae; Organic young tea plantation;; Nutrient composition

文章编号：1008-0457(2015)05-0009-05国际

DOI编码：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2015.05.002

中图分类号：S314

文献标识码：A

通讯作者：*E-mail：hql202@126.com。

基金项目：“十二五”国家科技支撑计划“东南地区农牧废弃物多级循环利用技术集成与示范”(2012BAD14B15)；国家科技支撑计划“南方红壤水土流失治理技术示范”(2013BAC08B03-03)。

收稿日期：2015-08-10；修回日期：2015-09-25