不同覆盖方式对茶园土壤水分及茶叶产量的影响研究

胡承兴，舒英格，何　秀

(贵州大学 农学院，贵州 贵阳560025)



不同覆盖方式对茶园土壤水分及茶叶产量的影响研究

胡承兴，舒英格*，何秀

(贵州大学 农学院，贵州 贵阳560025)

针对贵州开阳县茶叶生长的环境特点，以5年生龙井43号绿茶为实验材料，研究不同覆盖方式对茶园土壤水分及茶叶产量的影响。结果表明：采用稻草+薄膜覆盖方式对贵州开阳县春茶的生长环境是最好方式，使得茶园土壤水分达到最高为22.87%，茶叶鲜重产量达到最高为179.88 kg/667m2。其它4种方式与清耕(CK)相比，茶叶的叶面积、茶叶的干物质量有显著提高，稻草+薄膜处理增产最高，同比增长26.92%，薄膜处理增长最低。采用稻草+薄膜覆盖是贵州喀斯特地区春季茶园提高土壤水分、增加茶叶产量的有效方式。

稻草；薄膜；覆盖；土壤水分

贵州处在云贵高原上，拥有典型的气候特点，使得贵州成为全国茶叶种植大省，贵州在茶叶生产要素方面有独特的优势[1]。覆盖是改善茶园生态环境的重要措施之一。近年来，有关各方面的专家学者针对秸秆和地膜覆盖对土壤水分及作物的影响进行了大量的研究。已有研究表明:地表覆盖能够改善土壤水分状况，改善土壤养分，调节土壤温度，改善农田小气候等，覆盖可以提高茶树生长期的土壤水分含量，改善茶园土壤的水分供应状况，有效地提高了茶园生态系统的水分自我调控能力[2-9]。最终促进了茶树的生长，增加了茶叶的生物产量，提高了茶叶的经济效益。为此，笔者以5年生龙井43绿茶为试验材料，分析了处理方式、对茶园土壤水分含量、茶树新芽株高、叶面积、茶叶鲜重、鲜干重和经济产值的影响，旨在为贵州喀斯特地区春季茶园提高土壤水分、增加茶叶产量提供理论依据和技术支持。

1　材料与方法

1.1试验基地概况与供试材料

试验于2014 年12月在贵州省开阳县南江乡贵井茶叶有限公司茶场内进行，该试验地1-3月份的降雨量为(1月43.7 mm，2月16.3 mm，3月51.7 mm)。海拔为1256 m，属北亚热带季风湿润气候，四季分明，春暖风和，冬无严寒，夏无酷暑，水热同季，无霜期长，多云雾，湿度大。年平均气温介于10.6～15.30℃之间。最热为7月，平均气温22.3℃，极端最高气温35.4℃，最低气温为1月，平均气温2℃，极端最低气温-10.1℃。茶园小区面积约为10 m×7 m，行距1.3 m，间距15-20 cm，茶行带宽1.1 m，茶树每一行种植密度1200株/667 m2，茶树株高为76-90 cm，每一个试验小区四周设 30 cm 保护区。茶树品种为5年生龙井43号绿茶。土壤类型为黄壤，质地多粘性，结构差，养分含量低，土壤呈酸性，土壤肥力状况为:有机质含量 14.35 g/kg，碱解氮89.97 mg/kg，有效磷 86.42 mg/kg，速效钾125.18 mg/kg。田间最大持水量为42%。萎蔫系数为9.18%，土壤容重1.4 g/cm3，茶园除草，灭虫等管理措施按照茶园历年的管理和防治害虫病等技术进行。

1.2试验方案设计

试验共设5个处理：(1)茶园行间薄膜覆盖；(2)行间进行稻草+薄膜覆盖(行间先进行稻草覆盖，薄膜再覆盖在稻草上)；(3)行间稻草覆盖；(4)行间进行薄膜+稻草覆盖(行间先进行薄膜覆盖，稻草再覆盖在薄膜上)；(5)清耕对照(CK)。以茶行10 m为一个处理，试验采用随机区组设计，设三次重复，三次试验在同一个小区重复排列，试验于2014年12月25日进行松土，除草和施肥处理，以后按统一进行管理，从2015年1月1日进行观测，遇到中至大雨需进行土壤测定分析，行间有稻草覆盖的处理，稻草覆盖的处理为15 cm，用量每一处理为75 kg，处理行间如果杂草生长超过40 cm以上，用镰刀割到后平铺在茶叶根部。

1.3测定方法

1.3.1土壤含水量测定每7天分别用TDR300水分测试仪进行0-10 cm和10-20 cm土层进行测量，记录土壤含水量数据。1.3.2茶叶新芽鲜重、干重、新芽株高、叶面积测定

新芽株高用游标卡尺测定；新芽叶面积选取每一处理下测定3株，每一株测定3棵新芽，叶片选取新芽从上往下数第3叶进行测定，每一处理测定9张叶片，叶面积用AM300便携式叶面积仪进行测定；采集每一小区1 m2茶叶产量带回实验室在105℃烘箱中杀青烘干，用百分之一天平进行称量。

1.3.3数据分析试验数据采用DPS 7.05统计软件进行方差分析，并用LSD法进行多重比较。

2　结果与分析

2.1不同覆盖方式对土层含水量的影响

从表1、表2中可以看出，在各处理10-20 cm土层含水量较大，0-10 cm土层土壤含水量相对较小。在0-10 cm土壤表层，水分主要受茶园春季气温的影响，造成土壤水分的蒸发导致土壤表层含水量下降，土壤水分的下渗也是造成土壤表层含水量下降的因素，在不同管理措施下，以稻草+薄膜处理的土壤含水量最高，0-20 cm土层土壤平均含水量为16.65%，其变化幅度：0-10 cm土层为13.62%-20.98%，平均为16.42%，11-20 cm土层为20.03%-28.72%，平均为22.87%，稻草覆盖次之，0-20 cm土层土壤平均含水量为19.34%，其变化幅度：0-10 cm土层为13.56%-20.12%，平均为16.06%；11-20 cm土层为19.82%-26.64%，平均为22.62%。薄膜覆盖再次之，0-20 cm土层土壤含水量为18.07%，其变化幅度为0-10 cm土层为12.88%-18.20%，平均值为14.91%，11-20 cm土层为18.04%-23.52%，平均为21.23%。薄膜+稻草土壤含水量为第4位，0-20 cm土层土壤平均含水量为18.71%，其变化幅度：0-10 cm土层为13.01%-19.63%，平均为15.56%，11-20 cm土层为19.03%-24.70%，平均为21.86%。清耕对照处理条件下土壤含水量最低，平均为16.43%，其变化幅度：0-10 cm土层为12.64%-15.68%，平均为14.09%，11-20 cm土层为18.02%-20.14%，平均为18.76%。

表1　不同覆盖方式对0-10 cm和10-20 cm土层含水量的影响

注：表1中#表示后降雨监测的数据，水分数据均用%号记录，下同。

表2　不同覆盖方式对土壤水分含量的变化幅度影响

综上分析可知，5个处理条件下都能保持比较高的土壤含水量，在0-10 cm的表土层，每一处理的平均含水量为14.09%-16.56%，仍高于土壤类型为黄壤的茶园土壤要求土壤含水量达到田间最大持水量的42%的下限值10%左右，高于龙井绿茶的萎蔫系数9.18%的下限值[10]。且茶园在不同的处理方式下，土壤水分含量基本能满足茶园茶树对水分含量的需求，0-10 cm土层水分的平均值变化幅度为2.41%。在2015年春季，土壤和空气气温较低，在不同处理措施下，抑制了土壤水分的蒸发作用，在1月8日，1月16日左右，由于下有春雨，土壤含水量高于其它日期测量的土壤含水量水平值，在整个监测期间，不同处理方式下的土壤含水量都高于清耕处理，这主要是在不同覆膜，覆草措施的处理下，有效抑制土壤水分蒸发损失。在不同措施的处理下，塑料薄膜覆盖和清耕处理条件下的土壤水分变化最为激烈。

从表3中可以看出，在不同的覆盖方式处理下，对春季茶园0-10cm土层土壤含水量进行比较，在1-3月份，稻草+薄膜覆盖的蓄水保墒效果最为显著，1月份土壤水分含量达18.63%，2月份土壤水分含量达14.58%，3月份土壤水分含量达15.03%，清耕处理土壤水分含量最低，1月份土壤水分含量为15.17%，2月份土壤水分含量为13.12%，3月份土壤水分含量为13.46%，不同覆盖方式下1-3月份的土壤水分含量比较：稻草+薄膜覆盖>稻草覆盖>薄膜+稻草覆盖>薄膜覆盖>清耕处理。

表3　不同覆盖方式1-3月份0-10 cm土层土壤水分含量方差分析

注：同列中不同小写字母代表差异显著(P<0.05)，不同大写字母代表差异极显著(P<0.01)同，下同。

表4　不同覆盖方式1-3月份11-20 cm土层土壤水分含量方差分析

从表4中可以看出，不同的覆盖方式处理下，对春季茶园11-20 cm土层土壤水分含量进行比较，在1-3月份，稻草+薄膜覆盖的蓄水保墒效果最为显著，1月份土壤水分含量达25.32%，2月份土壤水分含量达20.72%，3月份土壤水分含量达21.44%，清耕处理土壤水分含量最低，1月份土壤含水量为19.22%，2月份土壤水分含量为18.18%，3月份土壤水分含量为18.62%，不同覆盖方式下1-2月份的土壤水分含量比较：稻草+薄膜覆盖>稻草覆盖>薄膜+稻草覆盖>薄膜覆盖>清耕处理。3月份的土壤水分含量比较：薄膜覆盖>稻草覆盖>薄膜+稻草覆盖>稻草+薄膜覆盖>清耕处理。

2.2不同土壤水分管理方式对茶园茶叶产量的影响

据表5可知，茶叶的鲜重含量以稻草+薄膜覆盖最高，依次为稻草覆盖，薄膜+稻草覆盖，薄膜覆盖，最后清耕处理，各处理下的茶叶干重与清耕对照处理茶叶干重相比，稻草+薄膜处理增产最高，增长26.92%，其次是稻草覆盖处理，增长23.78%，再其次是薄膜+稻草处理，增长19.58%，最后为薄膜处理，增长14.33%。据庄晚芳，潘根生等人[11]的研究，茶叶叶面积的变化，与茶叶干物质量呈现正相关，叶面积越大，生物产量越高，经济产量也越高。本研究与上述研究结论一致。

表5　不同覆盖方式对茶叶产量和茶树性状的影响

3　结论

3.1从上述的研究结果中可以得出，在稻草+薄膜方式处理条件下，茶园土壤保水保墒效果最强，这主要由于稻草+薄膜处理抑制了茶园土壤水分的行间蒸发，散失。其中稻草由于与土壤接触，对土壤中的水，空气中水分，降雨量有吸附作用，最后水分缓释进入土壤，增加了土壤水分含量，所以稻草+地膜覆盖是最为理想的春季茶园蓄水保墒方式。

3.2不同的土壤水分管理措施茶园土壤水分均产生一定影响，不同处理方式下的土壤含水量都高于清耕处理，这主要是在不同覆膜，覆草措施的处理下，有效抑制土壤水分蒸发损失。在不同措施的处理下，塑料薄膜覆盖和清耕处理条件下的土壤水分变化最为激烈。覆盖改善了茶园土壤的水、肥、气、热状况，起到节水增温、改善茶水生长环境的作用。茶园稻草覆盖可以减轻管理、采摘时土壤承受的压力，防止人们采茶时践踏造成土壤容重的变大，最小程度的减少土壤结构破坏，同时覆盖减少了阳光的直接辐射，使土壤表面形成较低温度环境，减少了土壤水分的散失。薄膜覆盖保护了土表结构，减少了土壤的蒸发量，延长了土壤水分的保墒时间，增加了保水效果。本研究中，薄膜覆盖虽可减少土壤水分的散失，但由于地膜覆盖阻碍了灌水时水分的下渗，影响了灌溉和降水对土壤水分的补充。因此在夏秋季节不宜推广单一的地膜覆盖[13]。

3.3从试验结果分析可以得出，在开阳县南江乡贵井茶场行间进行塑料薄膜覆盖，薄膜+稻草覆盖，稻草覆盖，稻草+薄膜覆盖措施处理下，没有经过灌水处理，茶园土壤依然能保持较高的土壤含水量，在0-10 cm的表土层下，土壤含水量变化较强，在0-20 cm土层下，这一土层主要为茶树根系集中区域，这一区域由于表土水分的下渗作用，和植物根系对土壤水分的吸收作用，造成这一土层的土壤水分变化较大，从这一区域各时间段监测的水分数据表明，土层土壤水分含量的高低直接影响茶树茶叶的鲜重，鲜重，叶面积，以及茶叶的经济产值，因此，稻草+薄膜覆盖，稻草覆盖是开阳地区较为经济的茶园水分管理措施。

3.4针对开阳县的气候特点，春季少雨，可以采用稻草+薄膜覆盖的方式来降低水分的散失，同时定期给茶园土壤进行松土除草，以便土壤有效的利用雨水，改善土壤结构，从而提高土壤的养分，改变茶树生长环境，从而增加茶叶产量。

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Effects of Different Mulching Methods on Soil Moisture and Production of Tea in Tea Garden

HU Cheng-xing1，SHU Ying-ge*，HE Xiu2

(College of agriculture，Guizhou University，Guiyang，Guizhou 560025,China)

According to the growth environment characteristics of tea trees in the Kaiyang county,Guizhou Province,the effect of different mulching methods on soil moisture and tea yield in the tea garden was studied.As experimental material,5-year-old Longjing 43#green tea trees were used for doing comparative experiment with different mulching methods in the spring tea garden.The results showed that the best way of the growth environment for spring tea is the mulching method with rice straw + thin film in the Kaiyang.This method enabled soil moisture reach a maximum of 22.87% and fresh weight of tea reach a maximum of 179.88 kg/667m2in the spring tea garden.In addition,compared with the clear tillage (CK) method,the leaf area and the dry matter content of tea were significantly increased under the four mulching methods.The yield from the rice straw + thin film treatment was the highest,increasing by 26.92%.The yield from thin film treatment was the lowest.The rice straw + thin film mulching method could provide a way for increasing soil moisture and tea yield in the spring tea garden in Guizhou Karst area.

rice straw；film；mulch；soil moisture

2015-12-09；

2016-6-17；

贵阳市科技局重大专项子项“茶园节水技术研究与示范”[筑科合同(2011401)01号]；“贵州春季茶园水资源高效利用关键技术研究与示范”(黔科合NY字[2012]3012号)。

舒英格(1973-)，男，副教授，硕士生导师，主要研究方向：农业资源与环境、土地资源管理研究；E-mail：maogeng958@163.com。

S152.7+5

A

1008-0457(2016)04-0061-05国际

10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2016.04.011