江苏省典型白化茶园土壤肥力现状分析

万 青， 胡雲飞， 胡振民， 李荣林， 杨亦扬

(江苏省农业科学院休闲农业研究所，江苏南京 210014)

江苏省茶叶产业以量少、质精、高效而在全国茶叶产业中独具特色，同时也是我国名优绿茶的重点种植区域之一。近年来，白化茶种质资源开发力度增大，逐渐形成一个较为庞大的种质类群，在江苏省主要产茶区均有一定面积的引种。白化茶品种春季幼叶呈白色，成熟叶片呈浅绿色，所制成品茶叶滋味鲜爽、回味甘醇，并以其“高氨基酸、低茶多酚”的特点[1-2]和良好的经济效益受到广大茶农和消费者的青睐。茶树生长离不开土壤，土壤是其生长发育、营养吸收的重要场所。然而，江苏省白化茶园土壤质量和施肥现状究竟如何，目前还未有文献报道，为此笔者对江苏省白茶主产区(主要包括南京市、常州市、无锡市、镇江市和扬州市等地区)8个典型白化茶园进行土壤取样调查分析，从总体上掌握江苏省白化茶园土壤养分含量丰缺和土壤酸化程度状况，分析影响江苏省白茶生产的主要限制因子，旨在为进一步调整农业产业结构、促进白茶生产的合理区划和科学管理提供依据。

1 材料与方法

1.1 土样采集与制备

根据江苏省白茶主产区的分布特征，在南京市、常州市、无锡市、镇江市和扬州市等地区选取8个代表性白茶园，用多点混合法采集0～20、20～40 cm的表层土壤样品，取样点基本信息如表1所示。采样时根据茶园面积和地形条件决定样点的数量和分布，将多个采样点的样品混匀后用四分法弃去至各混合样保留1 kg左右。样品采集后及时摊开风干，剔除杂物后研磨过20目和100目筛，备用待测。

表1 取样点基本信息

1.2 测定方法

采用水浸提电位法测定土壤pH值，土水比为1 ∶2.5，用ORION 3 STAR(Thermo公司，美国)pH计测定；采用Vario Max CN碳氮分析仪(Elementar公司，德国)测定土壤全氮(TN)和全碳(TC)含量；有机质(OM)含量依据“OM含量=TC含量×1.724”换算；采用Mehlich 3浸提剂浸提[3]测定有效磷、有效钾等有效态元素和微量元素含量，水土比10 ∶1混合振荡，电感耦合等离子体光谱仪ICP(TJA公司，美国)测定。

1.3 统计分析

采用Excel 2016和SPSS 21.0统计软件对测得的土样数据进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 土壤酸度

对江苏典型白化茶园土壤pH值进行检测，结果(图1)表明，在0～20 cm土层，溧阳松岭、无锡惠山、宜兴玉山和句容张庙的茶园土壤pH值均低于4.0，分别为3.94、3.93、3.58和3.57，土壤酸化现象严重；金坛薛埠茶园土壤pH值为 4.09，介于4.0～4.5之间，土壤发生酸化；适合茶树生长的茶园为高淳河南村、溧水孔镇和仪征谢集，土壤pH值分别为5.16、4.64和5.68，其中高淳河南村和溧水孔镇茶园土壤pH值最适宜茶树生长。在20～40 cm土层中，茶园土壤pH值有上述类似的趋势(图1)。

2.2 土壤主要养分

对采集的茶园土壤主要养分进行测试分析(表2)，从总体判断江苏省白化茶园土壤肥力状况，找出土壤肥力限制因子，以便进行高效施肥管理。茶叶产地环境技术条件中土壤肥力分级标准(表3)规定，Ⅱ级(尚可)土壤有机质、全氮、有效磷、有效钾含量分别为10～15、0.8～1.0、0.005～0.01、0.08～0.12 g/kg，各养分含量高于上限值为Ⅰ级(优良)，低于下限值为Ⅲ级(较差)。据此标准，在所调查的8个白化茶园中，除金坛薛埠茶园以外，各茶园土壤有机质含量均达到标准，其中75%的茶园土壤有机质达到Ⅰ级，12.5%的茶园土壤有机质达到Ⅱ级；全氮含量达到Ⅰ级标准的茶园占87.5%，金坛薛埠茶园的0～20 cm土层全氮含量尚可，20～40 cm土层含量较差；有效磷含量达到Ⅰ级标准的茶园占75%，金坛薛埠茶园有效磷含量尚可，仪征谢集茶园有效磷含量较差；有效钾含量达到Ⅰ级标准的茶园占62.5%，金坛薛埠茶园0～20 cm土层有效钾含量尚可，20～40 cm土层有效钾含量较差，无锡惠山和仪征谢集茶园土层有效钾含量远远低于标准，处较差等级；同时发现，溧水孔镇茶园20～40 cm土层养分含量明显低于0～20 cm土层，其表层土0～20 cm中的有机质、全氮、有效磷和有效钾含量均达到Ⅰ级标准，而20～40 cm土层中有机质和全氮含量尚可，有效磷和有效钾含量则较差。

表2 江苏各白化茶园土壤基本养分情况

表3 茶叶产地土壤肥力分级参考指标[4]

采用第2次全国土壤普查时的土壤养分分级标准[4]对茶园土壤中有效钙和有效镁含量进行分析，即有效钙含量在 0.25～1.00 g/kg之间，属中等级别，低于0.25 g/kg为低等，高于 1.00 g/kg 属高等级别；有效镁含量在0.05～0.10 g/kg之间为中等级别，低于0.05 g/kg为低等，高于0.10 g/kg属高等，大于或等于0.20 g/kg时则属于极高级别。从总体来看，所调查的白化茶园有效钙含量在0.25～2.00 g/kg之间，属中高等级别；有效镁含量在0.050～0.700 g/kg之间，50%的茶园有效镁含量在极高范围内。对茶园土壤交换性Ca/Mg的值进行分析，按照Ca/Mg的值分级标准[5]进行分级，即Ca/Mg的值在5～12之间处在高产优质范围。结果表明，只有无锡惠山茶园的0～20、20～40 cm等2个土层以及溧阳松岭、高淳河南村茶园的0～20 cm的土层和宜兴玉山的20～40 cm 土层的土壤Ca/Mg的值是在5～12之间，其他地区不同土层的Ca/Mg的值均小于5，约占调查茶园的50%(表4)。

2.3 微量元素

根据土壤有效态微量元素分级标准[6-7](表5)，对江苏省典型白化茶园土壤有效态微量元素(Zn、B、Mn、Fe)进行分析。结果表明，所有茶园土壤的有效锌和有效铁含量均达到极高等级且远高于标准(图2)。高淳河南村和溧水孔镇茶园有效锰含量较高，在250～300 mg/kg之间；溧阳松岭、金坛薛埠和仪征谢集茶园的有效锰含量介于130～200 mg/kg之间，处于中等水平；而无锡惠山和宜兴玉山茶园有效锰含量处在低等水平，句容张庙茶园甚至达到极低水平，出现锰亏缺现象。各茶园土壤中有效硼含量基本处在高等水平，无锡惠山茶园土壤有效硼甚至达到极高水平。

表4 江苏省各白化茶园土壤有效钙和有效镁含量

表5 土壤有效态微量元素含量分级标准

3 讨论

种植茶树将加速土壤的酸化，并且随着植茶年限的增加，土壤酸化程度会越来越严重[8-10]。茶树喜爱酸性环境，适合茶树生长的土壤pH值范围为4.5～6.0[11]，其中pH值4.5～5.5最适宜种植茶树，但如果土壤pH值过低会影响茶树的正常生长[12]。在调查的白化茶园中，土壤pH值在3.5～5.6之间，有5个白化茶园的土壤pH值偏低，由此可见江苏省典型白化茶园土壤呈明显酸化趋势。江苏省茶园土壤酸化现象日益严重： 1990—1991年，苏、浙、皖3省茶园土壤pH值<4的只占茶园总面积的13.7%，没有发现pH值<3.5的茶园土壤；但到了1998年3省茶园土壤pH值<4的占到了 43.9%，其中pH值<3.5也占到了8.0%，3省较适宜种植茶树的土壤由20世纪90年代初的59.4%下降到90年代末的 20.3%[13]；1994年测定江苏省宜兴新街茶园、句容高庙茶园和高淳青山茶园的土壤pH值分别为4.76、4.87和4.47[14]，1998年测定南京中山陵茶园的土壤pH值为4.98[15]，2004年有学者再次检测这4个茶园对应地点土壤的pH值，结果显示，pH值分别降至4.27、4.36、4.40和4.46[16]。导致茶园土壤酸化的原因主要有外部因素和内部机制两方面。外部原因主要包括酸沉降[17-18]和铵态氮肥的施用[19-20]，内部机制主要包括茶树自身物质循环[21-22]和茶树根系代谢[23]。施用石灰等碱性物质改良农田土壤酸度是酸性土壤地区的一项传统农业措施；一些工业废弃物如粉煤灰、碱渣、磷石膏、造纸废渣等也用于酸性土壤改良，其中磷石膏的应用最广泛。近年来研究发现，一些农作物秸秆等农业有机废弃物可以改良土壤酸度[24-25]，将农业有机物废弃物经热解制成的生物质炭也是一种很好的有机改良剂[26]。

茶叶的产量和品质与土壤养分有密切联系，肥沃的土壤是茶园优质高产的基本保证。土壤有机质是土壤微生物和茶树多种营养的物质基础，是反映土壤熟化程度和肥力的重要指标之一。有机质能增强土壤保水保肥能力，对酸碱有较强的缓冲能力，可以促进根系对矿质营养的吸收[27]。从此次调查结果来看，除了极个别茶园外，大部分白化茶园有机质含量充足，金坛薛埠白化茶园须要进一步增加有机肥的施用量。除了增施有机肥外，也要注重合理的施肥管理，要根据茶树对养分的需求和吸收规律，调控有机肥的施用数量和时间。研究表明，长江中下游地区，长江以北茶区基肥可提早到8—10月施用，南方茶区9—10月施用，这样有利于茶树对养分的吸收，可有效提高茶叶的产量和品质[28-29]。氮磷钾是茶树生长所需要的三要素，氮是蛋白质的主要成分，又是原生质的重要组成；磷对茶树幼苗生长、根系分枝、根系吸收能力都有较好的促进作用；钾是多种酶的活化剂，不仅能促进光合作用、呼吸作用，还能提高茶树抗逆性[30]。本研究表明，过半的白化茶园土壤养分氮磷钾含量丰富，仪征谢集茶园磷、钾含量偏低，该地区在施肥管理过程中要特别注意磷钾肥的施用。

江苏省典型白化茶园钙镁含量丰富，近半数地区含量偏高，甚至达到极高水平。研究表明，当土壤交换性钙含量超过1.00 mg/kg时，容易导致茶树出现钙中毒现象，表现为主根变浅，根系生长受阻，缺乏新的吸收根，芽叶萌发受到影响，芽稀叶小[31]。茶园土壤含钙量过高，除了自然环境、土壤性质等先天因素外，还与茶园管理措施关系密切。当茶园土壤酸度过高、发生酸化时，往往会使用石灰、钙镁磷肥等含钙较高的肥料来改善土壤酸碱度，维持茶园土壤正常，这样做的结果有可能矫枉过正。因此，在管理过程中应注意控制钙镁肥的施用，尤其在改良酸性土壤时应严格控制石灰的施用，避免引起元素失调，对茶树生长造成危害。土壤中的钙镁能否被茶树有效吸收利用，与其比例有很大关系，茶园获得高产优质茶叶的条件之一是茶园土壤Ca/Mg的值处于6～12之间[32]。然而调查发现，江苏白化茶园的Ca/Mg的值普遍偏低。研究表明，长期使用氮肥、钾肥，可以降低土壤交换性钙、镁含量[33]。因此可以通过适当增施氮磷钾肥，在提高土壤大量元素含量的同时，通过离子间的拮抗作用降低土壤中交换性钙、镁的含量。

本研究结果表明，茶园土壤有效锌和有效硼含量丰富，能满足茶树正常生长发育的需要，但也普遍存在有效铁含量过高，个别茶园有效锰缺乏的现象。茶树叶片含铁丰富，铁参与茶树叶绿素的合成、有机物质的积累和消耗[34]。研究表明，茶叶品质会因铁含量增加而降低，过量的铁会使茶叶品质变差[35]，因此茶园管理过程中要控制铁肥的施入。茶树缺锰时表现为叶片发黄下垂，边缘焦枯，对茶叶品质影响较大。在缺锰地区可以适当施用商品锰微肥，尤其含量最低的句容张庙茶园，可以适当多施，减少锰缺乏对茶树生长发育带来的危害。

4 结论

综上所述，江苏省典型白化茶园土壤肥力总体状况良好，土壤中有机质、氮、磷、钾含量丰富，个别茶园磷、钾含量偏低，在施肥管理过程中要特别注意磷钾肥的施用。白化茶园中钙镁含量偏高，在管理过程中应注意控制钙镁肥的施用，最好选用不同类型的茶树专用肥，对于补充茶树营养，调控钙、镁含量有直接效果。茶园普遍存在有效铁含量过高、个别茶园有效锰缺乏的现象，茶园管理过程中要控制铁肥的施入，在缺锰地区可以适当施用商品锰微肥。江苏省典型白化茶园土壤呈明显酸化趋势，可通过施用农作物秸秆等农业有机废弃物及其经热解制成的生物质炭来改良土壤酸度。

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