配方施肥对乌牛早茶苗营养生长及茶叶品质的影响

吕梅 纪文娟 王润贤

摘要：应用三元二次通用旋转施肥方案，分析氮、磷、钾配比施肥对乌牛早盆栽茶苗各项指标的影响。结果表明，氮、磷、钾施肥配比不同，对乌牛早茶苗的营养生长、光合特性和品质特征影响不同。磷、钾施肥质量配比为1 ∶ 2时，有利于茶苗营养生长和茶叶品质提升。其中T1处理（氮、磷、钾施肥质量配比为1.2 ∶ 0.4 ∶ 0.8）对乌牛早的苗高、地径生长最有利;净光合速率最大的处理为T9（氮、磷、钾施肥质量配比为1.5 ∶ 0.25 ∶ 0.5），叶绿素含量最高的处理为T17（氮、磷、钾施肥质量配比为0.75 ∶ 0.25 ∶ 0.5）;茶叶品质最好的处理为T4（氮、磷、钾施肥质量配比为 1.2 ∶ 0.1 ∶ 0.2）。所有施肥处理均能提高咖啡碱的含量，其中T4处理（氮、磷、钾施肥质量配比为1.2 ∶ 0.1 ∶ 0.2）最高，比對照提高了65.7%。兼顾乌牛早茶苗的生长、光合和茶叶品质，最终确定最佳施肥方案是T9处理（氮、磷、钾施肥质量配比为1.5 ∶ 0.25 ∶ 0.5）。

关键词：施肥;茶叶;生长量;光合特性;品质成分

中图分类号： S571.106 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2019）01-0120-06

施肥对茶叶产量、品质的影响在茶树的科学栽培管理中居于首位，不同地区茶园的施肥管理需因地制宜[1-2]。茶树的生长及茶树体内代谢物的产生和变化与茶树吸收的矿物营养的类型和浓度密切相关[3]。氮、磷、钾是茶树生长必需的矿质营养，茶树在生长过程中，氮素营养的重要性是居首位的[4]，且需求量最大，钾素营养的需求量次之，磷素营养的需求量最少。合理的氮、磷、钾元素配比，能促进茶树的营养生长，增强幼龄茶园的树势，为成龄茶园丰产打下基础[5]。

乌牛早（Camellia sinensis ‘Wuniuzao）是句容地区广泛栽培的优良茶树品种，具有萌芽早、密度大、芽头肥壮、氨基酸含量高等优点，是句容地区生产茅山长青、金山翠芽等高档茶叶的重要原料。本研究以乌牛早为研究对象，根据大田管理数据进行推算和整理，并以其为基准进行试验设计，采用三元二次通用旋转组合设计施肥方案，系统地探讨氮、磷、钾不同施肥配比对乌牛早茶树生长、光合生理及茶叶品质的影响，为乌牛早茶园平衡施肥提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2015年在江苏茶博园大棚内进行。试验地位于苏南宁镇丘陵地带，平均海拔为10～15 m，年均温度变化范围为 13～16 ℃，全年降水量为800～1 200 mm，属于北亚热带季风气候。

1.2 试验材料

选用生长基本一致的一年生无性系乌牛早茶苗，2015年2月底进行单株盆栽定植。盆的尺寸为21 cm×16 cm×17 cm（上口直径×下口直径×高），盆栽基质为土壤、蛭石、珍珠岩（体积比=2 ∶ 1 ∶ 1，土壤来自试验基地的乌牛早茶园中），基质混匀，装盆待用，每盆平均质量为3 kg（不含盆）。

1.3 试验设计

试验肥料采用分析纯试剂，分别为尿素（含N 46.4%），过磷酸钙（含P2O5 14%），硫酸钾（含K2O 51%）。采用二次通用旋转设计，氮、磷、钾3个因素5个水平共20个处理，另设1组作为对照，每个处理组和对照组都设5个重复。因素水平具体划分：-1.682代表低水平，-1代表较低水平，0代表中等水平，1代表较高水平，1.682代表高水平。3月10日开始施肥，施肥的因素水平和试验设计分别见表1和表2。

1.4 指标测定与方法

生长量指标测定：茶苗施肥前（3月14—16日），测量乌牛早茶苗的苗高和地径的基础值，茶苗均高为19.80 cm，地径均值为3.17 mm。施肥后平均每45 d测定1次苗高、地径（测定时间分别为4月28—30日，6月14—16日，8月1—3日，10月14—16日，12月1—3日）。茶苗的分枝数和最长分枝长度，自6月中旬起测定，8月、10月、12月的测定时间同上。待新梢新芽往下数第3张叶片成熟时测量叶片的长度和宽度，并根据叶乃兴的方法[6]计算茶树叶面积。

光合特性的测定：选择6月晴朗天气的10：00—16：00，在大棚里采用GFS-3000光合测量系统测定每个施肥处理及对照组茶苗叶片的净光合速率（Pn）、胞间CO2浓度（Ci）、蒸腾速率（Tr）及气孔导度（Gs）等光合生理指标，每个光合指标重复测定5次，测定叶片选择的是当季新梢成熟叶片（新芽往下数第3张叶）。

叶绿素含量测定：参考选用李合生等的方法[7]。

品质指标测定：采摘1芽2叶，用烘箱法（120 ℃杀青、80 ℃ 烘至恒质量）制成干茶，粉碎，过60目筛。水浸出物测定参照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物测定》;游离氨基酸总量测定参照GB/T 8314—2002《茶 游离氨基酸总量测定》;茶多酚含量测定参照GB/T 8313—2002《茶 茶多酚测定》;咖啡碱含量测定参照GB/T 8312—2002《茶 咖啡碱测定》。

1.5 数据处理

用Excel、SPSS 18.0数据分析软件对试验数据进行分析，用Origin 9作图软件进行作图。

2 结果与分析

2.1 不同配比施肥对生长量的影响

2.1.1 不同配比施肥对苗高、地径的影响 由表3可见，乌牛早茶苗在4—6月生长相对缓慢，6—8月是苗高快速生长时期，8—12月是地径快速增粗时期。

由表3还可知，与基础值相比，全年的苗高增长量在各施肥处理间差异较大，且在不同月份各施肥处理的苗高增长量不一致。4月，苗高增长量最大的为T5处理（增量为3.73 cm），最小的为T20处理（增量为0.87 cm）;6月，苗高增长量最大的为T1处理（增量为6.95 cm），增量最小的为T20处理（增量为2.97 cm）;8月，苗高增长量最大的为T1处理（增量为15.84 cm），增量最小的为T20处理（增量为6.42 cm）;10月，苗高增长量最大的为T1处理（增量为 18.27 cm），增量最小额为T20处理（增量为9.15 cm）;12月，苗高增长量最大的为T1处理（增量为20.00 cm），增量最小的为T5处理（增量为11.12 cm）。

从全年的地径生长量看，T16、T1处理对乌牛早茶苗地径生长量的影响显著。其中，T16处理的效果最好，其他依次是T1、T5、T13、T17处理，与对照间差异显著，T20处理的效果最差，且低于对照。

2.1.2 不同配比施肥对分枝数及最长分枝长度的影响 总体上，10—12月是乌牛早快速分枝的时期。由表4可见，8月份之前，T1处理能显著促进茶苗分枝;8—10月分枝数最多的是T9处理，12月分枝数最多的是T10处理。乌牛早茶苗6月、8月的最长分枝均为T1处理，且与对照差异显著;10月分枝长度最大的为T3处理;12月分枝长度最长的是T17处理。据统计，全年分枝总数最多的是T10处理，约14.03个，其次是T9处理，约13.77个，然后为T3处理，约13.39个，再然后为T17处理，约11.21个。由此可见，对促进分枝和枝条生长较为有利的处理是T10。

2.1.3 不同配比施肥对叶面积的影响 图1显示的是不同施肥配比对乌牛早叶面积的影响。T9处理的叶面积最大并与对照差异显著，说明该施肥配比能促进茶树叶片的伸展。叶面积最小的施肥配比为T1处理，该处理虽然叶面积小于对照，但与对照差异不显著，说明该施肥配比虽然抑制叶片的生长，但未达到显著水平。

2.2 不同配比施肥对生理特性的影响

由表5可以看出，T17处理的叶绿素a（Chla）含量、叶绿素b（Chlb）含量及叶绿素总量[Chl（a+b）]均为最高，分别为 3.93、0.93、4.86 mg/g，且均与对照差异显著。Chla含量最低的为T1处理（3.11 mg/g），Chlb含量和Chl（a+b）总量最低的均为T11处理，分别是0.64、3.77 mg/g，也均与对照差异达显著水平。

由表5还可以看出，不同施肥處理对乌牛早茶苗光合特性有一定的影响。细胞间隙CO2浓度（Ci）最大的是T12处理，为 335.41 μmol/mol;最小的为T3处理，为 233.02 μmol/mol，且这2个处理都与对照差异显著。净光合速率（Pn）最大的为T9处理，为6.59 μmol/（m2·s），且T9处理与T17处理差异不显著，与其他各处理及对照差异均显著;Pn最小的为T11处理，为1.69 μmol/（m2·s），且该处理与其他各处理及对照差异均显著。叶片气孔导度（Gs）最大的为T17处理，为 88.28 mmol/（m2·s），Gs最小的为T8处理，为25.69 mmol/（m2·s），且均与对照差异显著。蒸腾速率（Tr）最大的为T17处理，为2.58 mmol/（m2·s），该处理与T6处理差异不显著，与其他处理及对照差异显著;Tr最小的为T8处理，为0.71 mmol/（m2·s），与T11处理差异不显著，与其他处理及对照差异显著。

2.3 不同配比施肥对茶叶品质的影响

对乌牛早茶叶中的主要品质成分进行测定，可以看出水浸出物、氨基酸、咖啡碱、茶多酚等表现不一。由表6可见，水浸出物含量最高的为T2处理，为35.48%，高于对照; 最低的为T3处理，为24.09%，低于对照，二者均与对照差异达显著水平。咖啡碱含量最高的为T4处理，为3.33%，较对照高65.7%;最低的为T7处理，为2.43%，且均与对照差异达显著水平。茶多酚含量最高的为T4处理，为26.65%，最低的为T2处理，为19.79%，都与对照差异达显著水平;T2处理与T14处理之间没有显著差异但与其他各处理都有显著差异。氨基酸含量最高的为T4处理，为2.83%，高于对照;最低的为T7处理，为2.36%，低于对照，二者均与对照差异显著。

不同施肥处理对乌牛早茶叶酚氨比都有一定的影响。酚氨比最小的施肥处理为T14，其酚氨比为7.08;最大的为T7处理，其酚氨比为10.34，均与对照差异显著。对照的酚氨比为9.71，与对照差异不显著的施肥配比有处理T4、T5、T6、T15、T16、T19，其余处理均与对照差异显著，且除了T7处理之外，其他处理的酚氨比均小于对照。

3 讨论与结论

茶树作为以采摘嫩芽叶为目的的经济作物，其分枝数、最长分枝长度、叶面积与茶树生长势作为营养生长的重要组成部分，均与茶叶的产量息息相关。研究表明，株高、茎粗、分枝数是实生苗优良单株筛选的重要依据，而株高和茎粗呈正相关，茎粗与叶片数呈正相关[8]。在本研究中，不同施肥配比对茶树的生长量、光合特性及茶叶品质的影响不同，但氮含量对上述指标的影响不显著。一方面可能由于茶树形态发生和茶叶品质形成过程中对营养的需求量及比例不同，一方面可能与乌牛早茶园每年10月份前后施有机肥，导致茶园土壤养分含量较高有关。但这也符合茶园内过量施氮肥的“报酬递减率”[9-10]，同时也说明，部分茶园在生产过程中存在追求产量而忽视如何提高投入产出比及缓解生产环境压力等问题。

3.1 施肥结构对生长量的影响

总体上，4—12月，在乌牛早茶树生长过程中，每个配比的茶树苗高、地径增长量基本的趋势都是随着时间的延长先增加后降低，也就是说茶树苗高生长较快的时期为6—8月，地径的快速生长期在8—10月。

在4月份，乌牛早苗高生长量各处理与对照差异均不显著，可能因为距离施肥的时间不长，不同施肥配比对茶树苗高的影响还未完全表现出来。在6—12月份，乌牛早苗高生长量最大的施肥处理均为T1处理，与对照差异显著，其氮、磷、钾施肥质量配比=1.2 ∶ 0.4 ∶ 0.8。氮元素影响茶树叶片的增长速率，磷元素影响茶树的生长速率[11]。这与在施氮的基础上，按氮磷质量比例3 ∶ 1 配施对提高茶树产量和改善茶叶品质效果比较明显的结论[4]相同，说明乌牛早茶苗对氮肥、磷肥的吸收具有协同作用。

乌牛早作为灌木，是叶用植物，当年的主干加粗不明显，说明其吸收的营养主要用于萌发新枝以及新枝新叶的生长。因此，在茶苗定植后的第1年里，应将茶园管理重心在稳定生长的基础上向丰产、便于机械操作的树形控制倾斜，及时进行定形修剪，促进主干增粗，平衡侧枝发展，增加分枝层次，以形成丰满的树冠。

综合茶树新梢分枝数、最长分枝长度和叶面积这3个生长指标，显著促进乌牛早新梢萌发、生长、叶面积增大的施肥处理分别为T10、T17、T9处理，其氮、磷、钾施肥质量配比分别为0 ∶ 0.25 ∶ 0.5、0.75 ∶ 0.25 ∶ 0.5、1.5 ∶ 0.25 ∶ 0.5。试验表明，在低氮水平下，外施磷钾肥更有利于促进茶树的新梢萌发、生长，这与在油茶上的试验结论[12]相同。同样，在较高氮肥用量的基础上，配施磷、钾肥（质量比为1 ∶ 2）促进茶树新梢萌发和生长的效果也较好。

3.2 施肥结构对生理特性的影响

叶绿素是茶树叶片进行光合作用的物质基础，适当的氮、磷、钾施肥配比能提高植物的光合作用[13]。但由于影响茶树光合生理的因素较多，且各影响因素之间以及光合生理的各项指标之间联系较为复杂，导致同一种施肥处理对光合生理各项指标的影响不完全一致。可能由于本研究采用的田间土壤养分含量较高，所以叶绿素含量、光合性能与施氮量不呈直线关系。

研究表明，Gs随着氮肥施用量的增加呈现先升高后降低的趋势[9]，而Gs的变化直接影响了叶片碳同化所需要的CO2浓度及蒸腾速率。本试验测定结果表明，叶绿素总含量最高的为T17处理，其Gs、Tr也最大，分别为88.28、2.58 mmol/（m2·s），但Pn却在所有施肥处理中不是最大的，但显著高于对照，说明叶绿素含量增加，Cs增加[14]，Tr也随之增加。

3.3 施肥结构对茶叶品质成分的影响

水浸出物、氨基酸、咖啡碱、茶多酚含量等是茶叶的主要品质成分[15]，但茶叶中氨基酸总量等重要组分含量的提高是氮、磷、钾营养共同作用的结果[16]。氮是咖啡碱的组成成分之一，咖啡碱含量高低与茶叶品质高低呈正相关[10]。在本研究中，所有处理的乌牛早咖啡碱含量都高于对照，其中T4處理最为明显，其氮、磷、钾施肥质量配比为1.2 ∶ 0.1 ∶ 0.2。研究表明，氮素对绿茶品质的影响与其他营养元素不一样，在任何季节氮素都能改善绿茶的茶叶品质，而其他营养元素对茶叶品质的改善具有季节性[17]。就氨基酸含量和酚氨比而言，本研究中T1、T2、T3、T4处理较T5、T6、T7、T8处理的氨基酸含量高，酚氨比均较其低，由此可见，氮肥与乌牛早茶叶中的氨基酸含量和酚氨比有直接关系。

氨基酸含量、茶多酚含量、咖啡碱含量最高的施肥处理均为T4处理，水浸出物含量最高的处理为T2处理，其氮、磷、钾施肥质量配比为1.2 ∶ 0.4 ∶ 0.2，T4和T2处理的氮素水平较高，钾素营养水平相同，但磷素营养水平差异较大，这可能由于磷素对绿茶品质影响较小，且不同茶叶品质对磷肥敏感程度的差异较大[18]。钾能调节茶树体内的碳氮平衡，茶树叶片钾含量与叶片总氮、总磷含量均呈正的线性相关，且缺钾对茶叶香气品质有消极影响[19]。所以，对于改善句容当地乌牛早秋茶品质而言，氮、磷、钾素施肥质量配比为1.2 ∶ 0.1 ∶ 0.2较合适，在施氮的基础上，适当施入磷、钾肥对改善茶叶品质非常重要[20-21]。

酚氨比作为茶叶品种适制性的生化指标，普遍认为，酚氨比小于8适制绿茶;在8～15之间红绿兼制，大于15则适制红茶。对于名优绿茶，酚氨比≤11时，酚氨比越低，茶汤的滋味越鲜纯[22]。总的来说，施肥与茶叶品质的形成密切相关，在一定的肥量范围内，能有效提高水浸出物、氨基酸、茶多酚、咖啡碱的含量。在施氮肥的基础上，配施磷、钾肥，又能提高茶叶整体品质[5]。乌牛早作为句容地区茅山长青、茗苑曲毫等高级绿茶的优良加工原料，已有多年的栽培历史，试验再次说明适当的施肥均能降低酚氨比，提高乌牛早加工绿茶的茶叶品质。当然，在茶园施肥管理中，既要根据当地茶园土壤营养情况施肥，还要根据茶树品种本身的特性对茶园进行科学的施肥管理。

另外，施用氨态氮肥，更有利于提高茶树的产量和品质[23-24]，过磷酸钙对绿茶的品质最好，硫酸钾能提高茶叶品质成分[4]。但NH4+和K+相互作用会降低钾肥的利用效率，长期施用大量的氨态氮肥会影响茶树对钾肥的吸收[25]，而氮肥过剩又往往表现在缺钾时，磷肥则必须在施氮的基础上，按照氮磷比2 ∶ 1或3 ∶ 1才能有显著效果[4]。

综上，从施肥结构对乌牛早幼苗生长量、光合生理特性和茶叶品质3个方面的影响综合比较，T9处理在促进乌牛早新梢萌发、生长和叶面积增大等方面仅次于T10和T17处理。T9处理的净光合速率最大，与T17处理差异不显著，与其他各处理与对照均差异显著。T9处理氨基酸含量最高，且与T4处理相同，酚氨比略低于对照，但差异不显著。因此，兼顾乌牛早茶苗的生长、光合特性和茶叶品质提升，确定了最佳施肥方案（氮、磷、钾施肥质量配比为1.5 ∶ 0.25 ∶ 0.5）。当然，在施用氮、磷、钾素营养时，要结合茶树的生长、土壤、天气等状况，且按一定的比例适时适地施用[26]，即根据茶树的需肥规律和营养特点、茶园土壤特性以及各种肥料的施肥效果进行平衡施肥。

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