不同生物有机肥对春茶生长影响及其土壤改良效果分析

陈默涵，何腾兵，舒英格

(贵州大学 农学院，贵州 贵阳 550025)

贵州位于云贵高原东部斜坡地带，省内地貌以高、中山为主，少部分为丘陵和河谷盆地，大部分山区的气候及土壤条件适宜茶树生长。 “十二五”期间，贵州省在贵阳、遵义、黔南、安顺、兴义、铜仁、毕节等广大地区大力发展茶产业，2013年茶园面积已达36.7万hm2，到2016年底茶园面积达到46.4万hm2，茶叶种植面积跃居全国前列。然而，贵州省茶园大部分为近10年种植的多种茶树品种，且土壤肥力水平较低，茶园土壤培肥及施肥技术的推广应用对优质茶叶生产具有重要意义[1-3]。

茶园土壤理化性质和养分含量水平对茶树生长生育及茶叶品质有很大影响，目前在茶园土壤养分、水分及肥力状况与茶叶产量及品质的关联性方面作了大量的研究工作[1-5]，对茶园土壤有机培肥技术及生物有机肥开发应用也开展了一些研究工作[4-16]。生物有机肥是有益微生物菌群与有机肥结合形成的新型、高效、安全的肥料，富含腐殖酸和大量的有益微生物、氨基酸以及有效的氮、磷、钾，在茶园土壤改良中得到应用[4，17]。贵州山区气候条件较独特，不同地区茶园土壤肥力特征与茶树生长及茶叶品质有着密切的关联性[1-3]，如何针对当地的土壤条件进行茶园水分及养分的有效管理和土壤培肥，是实现茶叶优质高效生产的重要前提。探讨生物有机肥对贵州山区春茶生长的影响及其土壤培肥潜力，对有机茶园生产管理具有重要的指导意义。因此，本文在贵州中部山区选择代表性茶园开展施用生物有机肥改土的田间试验，探讨生物有机肥施用对春茶生长的影响及其土壤增肥效果，为贵州省优质茶业生产及茶业的可持续发展提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区的基本概况

研究区位于贵州中部地区开阳县境内，地貌以中低山为主，海拔在1000～1400 m。该区气候属于中亚热带气候，年降雨量一般在1100～1300 mm，降雨多集中5～7月份，年平均温度为14.5～15.0℃。土壤多为黄壤和石灰土，茶叶主要种植在由砂岩、页岩及第四纪红色粘土发育的黄壤上。该区种茶历史悠久，是开阳县主产茶区之一，茶叶已成为开阳县经济发展的优势产业和特色产业。

1.2 供试材料

以当地规模化养猪场的猪粪作为原料，采用微生物好氧发酵技术进行露天堆制，先将新鲜猪粪经过堆放发酵10 d，当堆体温度开始下降时进行翻堆， 并适当添加水分，当堆体温度下降并稳定在30～40℃时，加入复合微生物菌剂，待猪粪被微生物消化及腐熟后(堆腐时间大约20 d)，取发酵后的猪粪堆肥(有机质含量为36.5%)为试验用的生物有机肥。试验用沼渣来源于规模化养猪场的沼气池，绿肥为茶园空地种植的紫云英。

1.3 茶园土壤施肥试验

试验地区设在贵阳市开阳县弘双公司茶场，土壤为砂页岩发育的黄壤，种植茶树龄为8年。田间试验设4个处理，即对照(未施用肥料)、猪粪堆肥、绿肥、沼渣，每个处理重复3次，共9个小区。每小区面积为18 m2，在茶园中部沿等高线(三行茶树)采用随机区组排列。施肥量按1000 kg/667m2计算，每小区有机肥以等量施用为基础，各处理小区的肥料均于2016年12月做为茶树冬季肥一次性开沟(30 cm深)施入茶树行间土壤中。2017 年3月底，进行芽密度、百芽重调查与观测；2017 年4 月底开展春梢长、着叶数、叶面积的调查与观测记载。在3～5月期间，采用TDR300快速水分测定仪(U.S.A)定期测定表层土壤含水率(10 cm)处，每小区测定5个点，取其平均值作为该小区土壤含水率的测定值。9月上旬采集土壤样品(每小区采集5点0～20 cm表土混合样品)，采用常规方法分析土壤pH、有机质及氮(N)、磷(P)、钾(K)的含量[18]。

1.4 茶树生长指标测定

百芽质量(g)：每小区随机采100 个芽头(一芽二叶)，利用烘箱在70℃下烘24 h后称重。芽密度(个/m2)：用30 cm×30 cm 的方框在每小区随机取3个点， 数框内芽头个数。春梢长、着叶数、叶面积：在每小区随机取3个点，调查叶片数，测定春梢长度、每片叶长度及宽度；茶叶面积用椭圆公式S=3.14ab计算，a为叶片长度，b为叶片宽度。新梢含水率：采用烘干法。

1.5 数据分析

试验数据采用DPS软件进行数理统计分析，计算每处理三个重复小区测定值的平均值及标准差，并对测定值进行多重比较(LSD法)及显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同有机肥施用对茶叶芽头密度和百芽重的影响

试验结果(表1)表明，与未施肥处理相比，施用肥料均能增大茶叶的芽密度和百芽重；其中，施用猪粪堆肥(生物有机肥)、绿肥及沼渣对茶叶芽密度的平均增大率分别为39.93%、8.45%和19.96%；而对茶叶百芽重的平均增大率分别为49.11%、27.68%和8.04%。多重比较结果表明，施用猪粪堆肥后茶叶芽密度及百芽重显著增加，而施用绿肥能明显地提高百芽重，施用沼渣能明显地增加芽密度。因此，施用生物有机肥能明显地提高春季茶叶的芽密度和百芽重。

表1 不同有机肥施用对茶叶芽密度及百芽重的影响Tab.1 Effect of different organic manure applications on bud density and bud weight of tea

注：茶叶芽密度、百芽重、一芽二叶新梢含水率为三个重复小区平均值±标准差。字母为多重比较(LSD)结果，同一列中字母不同的处理之间达到p为0.05的显著性水平，下同。

2.2 不同有机肥施用对茶树梢长及其着叶数的影响

试验结果(表2)表明，与未施肥处理相比，施用肥料对茶树春梢的增长均有明显的效果；施用猪粪堆肥、绿肥及沼渣对茶树春梢长度的平均增大率分别为84.75%、69.51%和40.83%；而对茶树春梢着叶数的平均增加率分别为35.48%、12.90%和32.26%。因此，施用猪粪堆肥能明显地提高茶树的春梢长度及着叶数。

表2 不同有机肥施用对茶树春梢长度、着叶数Tab.2 Effect of different organic manure applications on the length and leaf number of spring shoots of tea plants

注：春梢长度及着叶数为三个重复小区取9个正常春梢的着叶数平均值±标准差；叶面积为三个重复小区9个正常春梢叶总面积之合的平均值±标准差。

试验结果(表2)表明，与未施肥处理相比，施用肥料均能增大茶叶的叶面积；施用猪粪堆肥、绿肥及沼渣后，茶叶的叶面积平均增大率分别为52.60%、6.53%和32.20%。多重比较结果表明，施用猪粪堆肥后茶树春梢长度及春梢着叶数和叶面积均出现显著性提高，施用沼渣能明显地增加茶树春梢长度和叶面积，而施用绿肥仅能明显地增加茶树春梢长度。可见，施用生物有机肥能明显地提高春季茶叶的产量，其次是沼渣。

2.3 不同有机肥施用对茶园土壤水分的影响

研究区茶园土壤培肥多使用农家肥，包括猪粪、沼渣(液)、作物秸秆等。从茶园田间试验结果(表3)看出，不同有机肥处理之间茶园土壤含水率出现较大的差异；施用猪粪堆肥、沼渣都能提高土壤含水率，但保水效果小于绿肥施用；特别是4月中旬(6～18日)多天未降雨的情况下，茶园绿肥施用小区土壤的含水率比对照小区高15.92%～24.44%；而施用猪粪堆肥、沼渣小区比对照小区分别提高了3.99%～9.52%、9.69%～19.05%。说明施用绿肥能明显提高茶园土壤的含水量，从而明显地增加了春季茶树可利用水量；而施用猪粪堆肥、沼渣能增加土壤有机质来源及改善土壤保水性能，对茶园土壤也有明显的保墒作用。

2.4 不同有机肥施用对茶园土壤养分的影响

不同种类有机肥施用对土壤pH及有机质数量的影响是不同的。从表4看出，施用猪粪堆肥、沼渣均可以减少茶园土壤的酸度，下降幅度分别为1.74%、6.58%。施用绿肥、沼渣、猪粪堆肥均能明显的提高茶园土壤的有机质含量，增加幅度分别为14.55%、20.74%和28.48%，其作用效果大小表现为猪粪堆肥>沼渣>绿肥。施用不同种类有机肥对茶园土壤有效养分含量也产生明显的影响，施用绿肥、沼渣、猪粪堆肥后土壤碱解氮增加幅度分别为 56.07%、53.27%、73.83%，其大小表现为猪粪堆肥>绿肥>沼渣。施用绿肥、沼渣、猪粪堆肥后土壤有效磷分别提高了7.81%、21.87%、28.12%，其大小表现为猪粪堆肥>沼渣>绿肥。施用绿肥、沼渣、猪粪堆肥后土壤有效钾提高幅度分别为 10.24%、23.62%、13.39%，其大小表现为沼渣>猪粪堆肥>绿肥。因此，施用生物有机肥能明显增加有效氮和有效磷的含量，对有效钾含量的提高也有一定作用。施用绿肥可以明显地提高土壤有效氮的含量，而施用沼渣能明显地增加土壤有效钾的含量。

表3 不同有机肥施用对茶园春季土壤含水率的变化Tab.3 Effect of different organic manure applications on soil water content in spring tea garden

注：土壤含水率为调查茶园试验小区5个监测点土壤表层(10 cm处)含水率的平均值。

表4 不同施肥处理下茶园土壤养分含量的变化Tab.4 Changes of soil nutrient content in tea plantation under different fertilization treatments

近年贵州山区植茶面积迅速扩大，有机肥的合理施用是贵州山区茶园土壤培肥的重要途径。由于新茶园面积大，有机肥来源较少，依靠施用化肥来提高土壤养分水平，会导致茶叶品质下降。本次试验结果表明，绿肥、沼渣、猪粪堆肥的施用不仅可以明显增加土壤有机质及有效养分的数量，而且可以提高土壤保水能力。因此，合理施用有机肥是贵州山区优质茶叶生产的重要前提，可以通过发展禽畜养殖及茶园套(间)作绿肥，扩大有机肥源，增加茶园土壤的有机质及养分水平，有利于茶产业的可持续发展。

3 结论与讨论

茶园田间试验三种有机肥对茶叶芽密度、春梢着叶数及叶面积的促进效果大小顺序为猪粪堆肥>绿肥>沼渣；对茶叶百芽重及春梢长度的促进效果大小顺序为猪粪>绿肥>沼渣；施用猪粪堆肥(生物有机肥)更好地促进茶树春梢的生长，增大茶叶的芽头密度和百芽重，增加春茶叶面积，从而明显地提高春茶产量。

施用猪粪堆肥能明显地增加土壤有效氮和有效磷的含量，对有效钾含量的提高也有一定作用。施用绿肥可以明显地提高土壤有效氮的含量，而施用沼渣能明显地增加土壤有效钾的含量。生物有机肥施用能显著地增加茶园土壤有机质及氮、磷、钾的含量，促进茶园土壤养分循环和茶树生长，合理施用有机肥是提高贵州山区茶园土壤改良效果及改善茶叶品质的重要途径。

施用猪粪堆肥、绿肥、沼渣均能明显地提高土壤含水率，特别是绿肥。在新茶园套(间)作种植白三叶、肥田萝卜、紫云英、苕子等绿肥，可以提高植被覆盖度，减少水土流失；此外，利用绿肥压青或沤制后施用，可以作为有机肥料进行土壤改良，而且可以作为饲料发展禽畜养殖，进一步扩大有机肥源，有利于茶产业的可持续发展。

参 考 文 献：

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