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草种组合套种对山地茶园土壤性状及茶叶品质的影响

2017-10-19

福建茶叶 2017年11期
关键词:套种牧草茶园

林 黎

(南平市经济作物推广站,福建南平 353000)

草种组合套种对山地茶园土壤性状及茶叶品质的影响

林 黎

(南平市经济作物推广站,福建南平 353000)

通过对土壤理化性状、微生物类群数和鲜叶品质、毛茶感官审评,结合茶树对养分的需求特性,进行调查分析。结果表明:组合套种平托花生和百喜草,单一套种平托花生土壤温度分别降幅达5.04%-22.06%,3.49%-19.48%;土壤自然含水量增幅为3.08%-25.34%,2.12%-11.97%;有机质增幅为22.81%-24.13%,1.91%-2.86%;全氮增幅21.21%-66.67%,3.03%-24.24%;全磷26.32%-36.84%,5.26%-31.58%;全钾74.25%-78.99%,61.37%-68.05%;微生物群总菌数增加96.65倍,32.44倍;百芽重增重12.93%,8.90%。通过试验提升了茶叶感官审评,提高了绿茶的等级,获得了生态效益和经济效益,符合“绿色农业”的大趋势。

山地茶园;组合套种;土壤性状;茶叶品质

福建是红茶、乌龙茶、白茶与茉莉花茶的发祥地,南平市更是乌龙茶、红茶等的发源地和主产区。2016年全市共有茶园面积61.3万亩,年产茶70.7万t,毛茶产值40.21亿元,涉茶人员已超过60万人。茶叶已成为我市广大农村促进经济发展,增加农民收入的一条主要途径。目前在我省,特别是茶园栽培方面由于长期存在“草与树争水肥”,影响常规茶园多采用清耕法,长久导致茶园水土流失,土壤肥力下降,不仅需要大量投入化肥和农药等成本,而且造成土壤酸性板结,茶树品种早衰等问题。套种牧草和经济作物为农田、果园的土壤表层管理方法在国外已经取得普遍推广和引用,并取得良好的生态、经济和社会效益[1-2]。合理的套种有利于改善土壤基本物理化学性状,增加土壤含水量,调节土壤温度,并有利于提高茶叶品质。但目前有关茶园草种组合方式及生态效应的研究较缺乏。本文选用经福建省农科院历经多年来不断验证适宜于我国南方红黄壤区种植且效果显著的优良禾本科牧草[百喜草(Paspalum natatum)和豆科牧草平托花生(Arachis pintoi CV.Reyan)][3]为研究对象,研究草种组合套种对山地茶园土壤性状和绿茶品质的影响。

1 材料与方法

1.1 试验区基本情况

试验地位于政和县澄源乡澄源村。该地气候独特,冬寒夏凉,属典型中亚热带季风性湿润气候,年平均日照时数2000h,年平均气温13.4℃,年降水量1900mm。试验区供试土壤为山地红壤,土壤质地偏粘,典型的酸性红壤。

1.2 供试茶园树种和牧草品种

供试茶园种植的品种为早芽型绿茶品种“榕早春”,树龄4年,该品种芽期特早,芽梢采摘轮次多。行间套种牧草品种为平托花生、百喜草,由福建省农科院农业生态研究所提供。

1.3 试验设计

行间套种牧草试验设三个处理,分别为:平托花生+百喜草(处理Ⅰ)、平托花生(处理Ⅱ)和清耕对照(处理Ⅲ)。3个重复9个小区,每小区面积66.67m2,随机分布。平托花生在春季雨天或阴天,通过挖穴移栽,定植行距为30cm×30cm,移植后三天内浇水[4]。百喜草移栽定植于山地茶园行间树冠边缘滴水线外侧处,丛距20cm、每丛两株。2014年春季施肥,每小区统一施用有机肥5250kg/hm2(福建省圣农实业有限公司有机肥厂,有机质35%,N,P2O5,K2O均为6%)。试验各处理除套种牧草外,其他田间管理措施均完全一样。

1.4 研究内容和测定方法

1.4.1 土壤温度[5]:2015年8月初14:00在每个试验小区,每隔10天随机设置6个监测点,用地温计分别测定0-30cm中每隔5cm的土层温度。

1.4.2 土壤容重和含水量:2015年11月初在每个试验小区,采用随机取样的方式,取0-20cm、20cm-40cm土样分析。土壤容重采用环刀法[3],自然含水量采用烘干法。

1.4.3 土壤肥力:采用常规分析方法[6]:pH采用电位法,有机质采用油浴重铬酸钾氧化容量法;全氮采用凯氏蒸馏法;全磷采用氢氧化钠熔融钼锑抗比色法;全钾采用火焰光度法;速效氮用碱解扩散法;有效磷采用碳酸氢钠浸提钼锑抗比色法;速效钾用已酸铵浸提原子吸收分光光度法。

1.4.4 土壤微生物数量:2015年8月各处理取样,采用平板法测定土壤群数量。

1.4.5 鲜叶新梢长度和百芽重:2015年3月采取S法在每个试验小区的茶树上定样方,样方长1m,隔行定1个样方。测量新梢长度和百芽重。

1.4.6 毛茶感官品质:称取样茶4g,倒入200ml容量审评杯中,沸水冲泡5min,茶汤倒入审茶碗,按看汤色、嗅香气、尝滋味、评叶底的顺序评定内质优次,最后综合外形和内质评审结果确定等级[7]。采用密码评茶[5]百分法,即外形30%、汤色10%、香气25%、滋味25%、叶底10%。

1.5 数据处理 采用Microsoft Excel进行试验数据处理,SPSS10.0进行方差分析和显著性检验(LDS检验法)。

2 试验结果与分析

1)组合套种对土壤温度的影响政和县每年7-8月温度达到最高。对2015年8月的土壤平均气温统计结果表明(图1):处理Ⅰ较处理Ⅲ,分别下降了21.91%,21.99%,24.91%,24.91%,28.30%,10.47%,5.31%。方差分析结果表明:处理Ⅰ对照处理Ⅲ极显著减低了(p〈0.01)土壤温度。在夏季高温季节,套种处理有效减低各土层的温度,其中0-20cm的土层降温效果最明显,这个和套种牧草的根系大多分布在0-20cm土层中有关。套种牧草能减低高温对茶树生长的影响,减小变幅。

图1 牧草组合套种对土壤平均温度的影响

2)组合套种对土壤容重、土壤含水量的影响政和县每年11月降雨量低。对土壤0-20cm和20-40cm的自然含水量、毛管含水量(左侧主坐标)、土壤容重(右侧次坐标)测定结果(图2):处理Ⅰ较处理Ⅲ各土层自然含水量、毛管含水量分别提高了25.34%,11.97%,3.80%,2.12%。处理Ⅰ较处理Ⅲ各土壤容重减低了10.09%,6.51%。方差分析表明:处理Ⅰ较处理Ⅲ显著(p〈0.05)提高了土壤自然含水量,显著减低了土壤容重。组合套种方式有效增加了地表植被的覆盖,有效保持了土壤含水量,缓解了干旱季节土壤水分状况,土壤容重直接影响土壤孔隙度和孔隙大小分配、土壤的穿透阻力及土壤水肥气热变化,并对土壤物理性质如土壤通气、持水性质、坚实度等产生显著影响[8]。

图2 牧草组合套种对土壤水分及容重的影响

3)组合套种对土壤肥力的影响结果表明(见表1):套种改善了土壤化学性状,改良了土壤肥力,降低了土壤肥力的极差。处理Ⅰ较处理Ⅲ0-20cm,20-40cm各土层有机质分别增加了22.81%,24.13%;全氮增加了21.21%,66.67%;全磷增加了26.32%,36.84%;全钾增加了78.99%,74.25%;速效钾增加了27.78%,60%。方差分析结果表明:处理Ⅰ对照处理Ⅲ显著(P〈0.05)提高茶园土壤全氮、全磷、全钾、速效钾,而对土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷影响不显著(P〉0.05)。

土壤有机质是山地茶园土壤肥力的的重要指标,对茶树的生长、茶叶品质和产量有重大影响[8]。我国优质名茶产地土壤有机质含量都在2%以上[9]。日本的施肥试验表明,提高土壤有机质含量能改善茶叶的汤色、香气、滋味并提升水浸出物含量[10]。土壤含氮量适量增加有利于茶叶品质的提高,氮是构成蛋白质、氨基酸、咖啡碱等滋味的重要成分,对新梢长度和百芽重的生长有重要作用[8]。张文锦的研究表明,茶树鲜叶含氮量与鲜叶及成茶主要成分氨基酸、儿茶素和碳水化合物密切相关,其中含氮量和氨基酸呈显著正相关[11]。茶氨酸是茶叶中特有的氨基酸,它与绿茶滋味等级的相关系数达0.787,它的形成需要三磷酸腺苷提供能量[12],土壤中的磷有利茶氨酸的形成。许多研究表明,钾能够提高茶叶中游离氨基酸、茶多酚等内含物,土壤中钾的含量的增加,能改善茶叶的品质[13]。

表1 组合套种对土壤肥力各项指标的测定

4)组合套种对土壤微生物群数的影响结果表明(表2):处理Ⅰ对微生物的数量影响最大,处理Ⅰ较处理Ⅲ中细菌量高达110.67倍,真菌、放线菌、固氮菌为8.5倍,17倍,83.64倍。方差分析结果表明:处理Ⅰ较处理Ⅲ对土壤生物数量的影响极显著(P〈0.01)。茶园土壤微生物群数微生物数量明显增加,这说明微生物的活动与植物根系生物量及有机质含量分布有密切相关,同时也反映了土层的营养状况[14]。固氮菌能固定空气中和土壤中的氮元素,通过自身固氮反应获得氮素,增加土壤的含氮量,既降低化肥使用量,又保护了生态环境,从而达到绿色生产的目的。

5)组合套种鲜叶的新梢长度和百芽重的影响测定结果(见表3):新梢长度处理Ⅰ较处理Ⅲ增加3.44%,,百芽增重12.90%。方差分析结果表明:处理Ⅰ较处理Ⅲ新梢长度影响不显著(P〉0.05),而百芽重影响显著(P〈0.05)。新梢长度和百芽重是直接影响茶叶外形和叶底。

6)套种对毛茶感官审评的影响感官审评结果(见表4):处理Ⅰ毛茶感官审评表现最优,处理Ⅱ次之,处理Ⅲ最差。毛茶感官审评直接影响精制茶品质及等级,处理Ⅰ的感官品质达到名优绿茶的标准。产生巨大的市场经济效益。

3 小结与讨论

综上所述,本试验供试的不同套种方式发现,组合套种平托花生+百喜草和常规单一套种平托花生均适我市红壤山地茶园。在改良土壤性状和提升茶叶品质方面组合套种平托花生+百喜草上优于常规单一套种平托花生,不套种处理最次。茶叶套种技术目前已广泛应用在生态茶园标准化建设和生态观光休闲农业建设中,传统方式仅套种一种豆科牧草,远不如采用豆科牧草搭配禾本科牧草效果好,即在茶园和树冠滴灌处套种平托花生等豆科牧草,在其他可种之处和梯壁上套种百喜草等禾本科牧草,并根据不同牧草的生长习性和生长周期进行搭配,提高茶叶土壤肥力和生态环境。同时茶叶加工需要优质的鲜叶为基本原料,利用生态环保的方式提高鲜叶的品质成为了茶叶生产技术的关键。因此山地茶园组合套种模式值得在生产上进一步推广。

[1]李成华,马成林.有机物覆盖地面对土壤物理因素影响的研究(Ⅲ)[J].农业工程学报,1997(3):80-83.

[2]郝淑英,刘蝴蝶,牛俊玲等.黄土高原区果园生草覆盖对土壤物理性状、水分及产量的影响[J].土壤肥料,2003(1):25-27.

[3]黄东风,王利明,李卫华等.茶园套种牧草对作物产量及土壤基本肥力的影响[J].中国生态农业学报,2014(11):1289-1293.

[4]吴厚习,陈天志.山地茶园套种平托花生的技术与应用效果[J].茶叶科学技术,2012(2):19-21.

[5]中国土壤学会农业化学委员会.土壤化学分析方法[M].北京:科学出版社,1983;67-143.

[6]全国农业技术推广服务中心.土壤分析技术规范[M].北京:中国农业出版社,2006:8-19+36-73.

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表2 牧草套种处理对土壤微生物数量的影响(单位:万个.g±-1)

表3 组合套种对绿茶新梢长度和百芽重的影响

表4 不同处理对毛茶的感官审评的影响

林 黎(1983-),女,闽侯人,本科,农艺师,研究方向:茶叶种植栽培加工。

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