机械施肥对茶园土壤物理特性及茶叶产量影响研究

王 娜

（长春师范大学，吉林长春 130032）

茶叶是生活消费品，也是我国重要经济作物，我国茶叶产业发展很快，茶叶生产规模逐渐扩大。大部分茶园处于山区和丘陵地带，机械化操作难度系数大，不利于发展茶园机械化，造成茶园机械产量比粮油作物要低。但是我国茶园作业设备充足，技术上相对成熟，尤其是茶园修剪、病虫妨害、采摘等方面，但是机械施肥还跟不上，使用范围较小，国内关于机械施肥方面的研究相对较少，尤其是机械施肥对茶园土壤物理特性和茶叶产量影响方面还没有系统研究。因此，本文设置四种施肥方式，来对机械施肥对茶园土壤物理特性及茶叶产量影响进行了研究。

1 材料和方法

1.1 基地及材料

试验时间是2016年10月到2017年10月，实验地是安徽省某个茶农场十二队。茶树是单线栽种，茶树生长态势一般。采用机械采摘茶叶，每年总产量大约两千克。实验基地处于雨水充足的长江下游地区，栽种在山坡上，气候是亚热带季风气候，土壤是适合茶树生长的红色壤。土层厚度为0-30cm，土壤基本理化性状是pH3.99，有机质16.48g/kg，速效磷、速效钾、全氮分别是14.36mg/kg、89.24 mg/kg/、1.10 mg/kg。机械施肥设备由安徽农机所研制，主要用于机械施肥。

1.2 实验设计

实验分四个处理方法：T1表示人工沟施基肥；T2表示机械施基肥；T3表示机械施基肥；T4表示机械施基肥。每个小区两行，每两行会有一个保护行，每个小区面积为一百二十平方米，整块地的面积是2889m2。此次需要重复四次，每个小区排列不固定。每次处理氮肥使用量是312kg/hm2，该实验需要施肥四次，基肥和春追施用30%的氮肥，夏追和秋追施用20%的氮肥。钾肥施用量有限，在秋季全部施用基肥。测试所用的氮肥是尿素，尿素氮肥含量是百分之四十六，钾肥是氯化钾。

1.3 测试内容

1.3.1 土壤特点

剪茶叶或施肥前，用土壤紧实度仪以S型布点法对0-30cm土层的土壤紧实度进行测量，每各小区分四个点，而土壤容重的测定采用环刀法，分别测量0-15cm和15-30cm的土层，每个小区两点，与此同时，对土壤含水量的测定则采用烘干法。

1.3.2 测试茶叶产量

每个小区采摘鲜叶都是用机械来完成，并对所采摘的茶叶进行称重，把这些茶叶烘干，再把它们粉碎，全氮则用碳氮分析仪测定茶多酚和游离氨基酸含量。

1.4 数据分析方法

数据分析软件是SPSS 19.0，并用Duncan方法进行比较分析。

2 结果与分析

2.1 施肥方式对土壤紧实度的影响

不同施肥方式对0-30cm茶园土壤紧实度的影响如下：茶春前是3.13、春茶后是5.14、夏茶是7.8、秋茶是9.17。比如春茶前，通过与传统追肥处理进行分析，三个机械施基肥可以降低0-20cm土壤的紧实度，这三个机械施基肥分别是人工开沟施追肥、机械施追肥和人工撒施追肥，降低幅度最大的是机械施追肥，其次是人工撒施追肥，最后是人工开沟施追肥，其中机械施追肥对0-10cm土壤的紧实度的处理相对比其他处理要低，人工撒施追肥处理降低了20-30cm土壤紧实度。

春茶之后，与传统追肥处理进行对比分析，三个机械施基肥处理降低了大部分土层土壤紧实度，三个机械施基肥对10-20cm、20-30cm和0-30m土壤紧实度降低幅度不同，机械施追肥降低幅度大于人工撒施追肥，人工撒施追肥大于人工开沟施追肥，机械施追肥可以显著降低4-20cm土壤紧实度，人工开沟施追肥可以降低4-20cm土壤的紧实度，可以看出与追肥相比较，机械施基肥对春茶后土壤紧实度有降低作用，人工开沟施追肥和人工撒施追肥对春茶后土壤紧实度没有显著影响，机械施追肥对土壤物理特性有明显的改善作用，对土壤紧实度有降低作用。

夏季时节，与传统追肥相比，三种机械施基肥处理可以降低土壤紧实度，降幅最大的是机械施追肥、其次是人工撒施追肥，最后是人工开沟施追肥，机械施追肥降低了4-30cm土壤的紧实度，尤其是对一些土壤降低幅度最大，人工撒施追肥处理可以降低5-25cm和28-30cm土壤紧实度，对部分土壤也有降低效果。从这可以看出，以上三种施基肥对降低夏茶土壤紧实度的效果，即追肥〉机械施基肥〉人工撒施追肥〉人工开沟施追肥。

秋季时节，跟传统追肥相比较，三种机械施基肥可以降低0-10cm土壤的紧实度，降幅最大的是机械施追肥，其次是人工撒施追肥，最后是人工开沟施追肥；机械施基肥对10-20cm土层土壤紧实度的处理要强，增强幅度最强的是人工开沟施追肥，机械施追肥与人工撒施追肥强度一样。由于田间管理不善或者气候干燥等原因，虽然在夏季械施基肥有降低土壤紧实度的作用，但是秋季也不容忽视，因为机械施基肥对土壤紧实度有很大的影响。

2.2 施肥方式对土壤含水量的影响

从不同施肥方式对土壤含水量有影响结果可以看出茶前、茶后采用不同施肥方式对0-40cm土层土壤含水量的影响，差异性不大。春茶之后，对于0-15土层土壤含水量，追肥大于人工开沟施追肥，人工开沟施追肥大于机械施追肥，主要是机械耕作，使土壤更加细碎和疏松，表面土层容易干燥，土壤含水量低；施肥方式对15-30cm土层土壤含水量影响不大，各处理方式没有较大区别。夏茶时节，对于0-15土层土壤含水量，机械施追肥最大，其次是人工开沟施追肥，然后是追肥，最后是人工撒施追肥，机械施追肥比人工撒施追肥影响显著性要高。

2.3 施肥方式对茶叶产量的影响

春、夏、秋季节茶叶在不同施肥方式下产量如表1，跟追肥处理相比较，机械施基肥三个处理方式都造成春、夏、秋全面茶叶产品下降。春茶产量为：追肥〉机械施追肥〉人工开沟施追肥〉人工撒施追肥，人工撒施追肥比追肥要低，产量仅是追肥的百分之九十，其他处理没有显著差别；夏茶和秋茶全面叶产量为追肥〉人工开沟施追肥〉机械施追肥〉人工撒施追肥，各处理方式没有差别。

表1 春、夏、秋季节在不同施肥方式下茶叶产量比较 （产量：kg/hm2）

3 讨论

3.1 机械施肥对茶园土壤物理特性的影响

根据上述研究分析，可以看出茶园机械施肥可以改变土壤物理特性，土壤物理特性会影响土壤水量和热度，对土壤微生物活性有直接的影响，可以加快营养元素释放和循环，影响矿质养分的供应，还对茶叶品质成分中蛋白质和咖啡因有影响，是决定了茶树生长发育的关键，因此，茶叶质量与土壤物质特性有关系。

3.2 机械施肥对茶叶产量的影响

根据上述实验分析，跟传统开沟施肥相比，机械施基肥三个处理造成各季节及全年的鲜茶叶产量下降。在采摘季节，采用人工撒施追肥处理，由于不用耕作，大量采摘人员的踩踏会造成土壤结块，造成机质分解转化速度较慢，土壤肥力不足，土壤含水量少，春季土壤温度回升慢，造成茶树根系吸收水分和养分的速度变慢。

通过上文分析我们可以得出结论，机械施基肥可以降低产茶前、夏季茶园土壤紧实度。机械施肥对茶园茶叶产量没有明显的影响，因此，机械施肥可以代替传统的人工施肥。