遵义市典型茶园土壤肥力质量评价

李文昭　颜雄　徐国勇　孙若楠　何雨茹

摘 要 为对贵州省遵义市典型茶园土壤的养分状况及其肥力质量进行综合评价，选用遵义市湄潭县和余庆县两大优势产茶区的6个茶园进行土壤样品的采集，通过对土壤9个肥力指标进行分析，并运用Fuzzy综合评价法进行等级评价。结果表明，湄潭县永兴茶园和余庆县松烟茶园的土壤肥力质量等级为Ⅲ级，处于中下水平;湄潭县的兴隆茶园、湄江茶园和余庆县的花山茶园、关兴茶园的土壤肥力质量等级为Ⅱ级，处于中上水平。

关键词 茶园;土壤肥力质量;评价指标;贵州省遵义市

中图分类号：S158.3 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.21.090

贵州省作为中国最大的种茶大省，不仅茶叶的种植面积大，而且茶叶产量高、品质好。茶叶产业已经是贵州省的农业主产业，是其经济发展的重要引擎。贵州省为典型的喀斯特地貌，处于云贵高原上，境内山地和丘陵居多，素有“八山一水一分田”之美誉，造就了贵州“高原茶”品牌。经过几十年的发展，贵州形成了“三绿两红”重要茶叶品牌，不仅仅是贵州的一张名片，更是中国茶叶的后起之秀。而遵义市年平均气温仅为15.1 ℃，纬度低、寡日照、高海拔、多云雾，具备产好茶、产名茶的条件，茶叶的产量约占贵州省的一半左右，是贵州省主要产茶区，拥有湄潭县、凤岗县、余庆县三大优势茶叶生产示范基地和贵州最大的茶叶交易市场——中国茶城，拥有湄潭翠芽、遵义红茶、绿宝石、凤岗锌硒茶、红宝石、正安白茶等遵义名茶。

土壤是人类赖以生存的物质基础[1]，同样也是茶树生长和发育的物质基础，为茶树生长提供水分和必需的营养物质。土壤肥力质量是土壤的第一生产力，茶园土壤肥力的高低对茶树的生长和产量有着直接影响，对茶叶的品质也起着决定性作用。本试验对遵义6个典型茶园进行野外采样和测定分析，采用Fuzzy综合评价方法对遵义典型茶园肥力质量进行分析评价，可以为提高茶园的生产能力、施肥管理提供建设性的建议。

1 材料与方法

1.1 材料

选取遵义地区具有代表性的两大优势产茶区湄潭县和余庆县，其中选取湄潭永兴茶园、湄潭兴隆茶园、湄潭湄江茶园、余庆松烟茶园、余庆花山茶园和余庆关兴茶园6个遵义典型茶园作为研究对象。在各个茶园中选取具有代表性的5个采样点，每个采样点用铁铲挖取0～30 cm深度的混合土样，共采得土壤样品30个。将采集到的土样带回实验室，经过风干、磨碎、过筛，制成不同粒级土壤样品以备理化性质的测定，最后进行土壤综合肥力评级。

1.2 试验方法

1.2.1 评级指标和测定方法

pH测定采用电位法;有机质含量测定采用重铬酸钾-外加热法;全氮含量测定采用半微量开氏定氮法;全磷含量测定采用HClO4-H2SO4浸提-钼锑抗比色法;全钾含量测定采用NaOH熔融-火焰光度法;速效氮含量测定采用碱解扩散法;有效磷含量测定采用0.5 mol·L-1NaHCO3浸提-钼锑抗比色法;速效钾含量测定采用醋酸铵浸提，火焰光度法;缓效钾含量测定采用1 mol·L-1热HNO3浸提-火焰光度法[2]。

1.2.2 土壤肥力质量的评价方法

本研究选择以上9个指标作为肥力评价的指标，通过Fuzzy综合评判法计算遵义6个典型茶园的土壤肥力等级综合值（IFI），并进行最终的土壤肥力质量等级评价。

1.2.2.1土壤肥力指标评价研究方法

在Fuzzy综合评判法中，土壤肥力质量指标中各指标的隶属度可以通过隶属度函数表达式来呈现。土壤各项评价指标可作为单一的评价因子，通过计算得到的隶属度值来表示土壤肥力指标的状态值。土壤肥力质量指标的隶属度函数有S型和抛物线型这两种类型[3-4]。

1）S型隶属度函数

本研究中测定的土壤肥力质量指标基本属于该类型，如有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效鉀、缓效钾的隶属度值需通过S型隶属度函数计算获得。S型隶属度函数曲线的大致走向，即开始的时候缓慢增长，中期加快，最后缓慢增长直至不再变化。

所对应的隶属度函数表达式为：

式中的x1、x2的取值为已有的相关研究和试验土壤的实际肥力指标情况获得，x则为实测值，根据其隶属度函数公式计算得到各肥力指标的隶属度值。

根据茶园土壤养分特征以及已有的研究结果[5]，确定各项指标的曲线转折点x1、x2的取值，具体见表1。

2）抛物线型隶属度函数

本研究所选取的评价指标中，土壤pH的隶属度值则采用抛物线型隶属度函数计算。

所对应的隶属度函数表达式为：

结合茶园土壤肥力质量的实际情况，确定土壤pH这项指标在抛物线型隶属度函数曲线中转折点的取值分别为：x1=4.0，x2=4.5，x3=6.0，x4=7.0。

1.2.2.2各项土壤肥力指标权重的确定

根据公式Wi=ri平均值/Σri平均值（式中，ri平均值是肥力因素i与其它各评价指标之间相关系数的平均值，Σri平均值是所有ri平均值的总和），通过土壤的各肥力质量指标之间的相关系数进行分析，确定各个评价指标因素之间的权重系数Wi[6]。

1.2.2.3综合等级评价值的确定

综合等级评价值的表达式为：

Wi和Ei分别表示第i种评价指标的隶属度值和权重系数。

2 结果与分析

各茶园土壤pH值以及有机质、全氮、全磷、全钾、速效氮、速效磷、速效钾、缓效钾含量测定结果如表2所示。

2.1 典型茶园土壤养分状况

2.1.1 土壤中pH值、有机质含量分析

茶树喜酸性土壤，适宜茶树生长的土壤pH值为4.0～6.0。由表2可知，遵义典型茶园的pH值为3.9～4.5，各茶园土壤pH差异不大。其中土壤pH值较低的是湄潭的永兴茶园和兴隆茶园，土壤pH值仅为3.9;较高的是余庆的松烟茶园，土壤pH值达到了4.5。

土壤有机质是茶树微生物生命和各种营养元素的物质基础，是反映土壤养分和肥力的重要的指标之一。由表2可以看出，湄潭兴隆茶园土壤有机质含量最低，有机质含量仅有23.6 g·kg-1，余庆花山茶园和余庆关兴茶园的土壤有机质含量较为丰富，分别为33.6 g·kg-1、31.2 g·kg-1。

2.1.2 土壤中的N含量、P含量和K含量分析

由表2可知，湄潭湄江茶园的土壤全N含量最低，仅为1.36 g·kg-1;湄潭地区的土壤全N含量都在1.50 g·kg-1以下，含量较低;余庆地区的土壤全N含量都在1.50 g·kg-1以上，土壤中的全氮含量处于较高水平。土壤有效N的含量有较大的差异，湄潭地区茶园的土壤有效N含量均偏低，其中湄潭兴隆茶园的土壤有效N含量最低，仅有95 mg kg-1，

湄潭永兴茶园、湄潭湄江茶园的土壤有效N含量分别为106 mg·kg-1、99 mg·kg-1。余庆地区茶园的土壤有效N含量均偏高，其中余庆松烟茶园的土壤有效N含量最高，达到了162 mg·kg-1，余庆花山茶园和余庆关兴茶园的土壤有效N含量分别为126 mg·kg-1、143 mg·kg-1。

从表2可以看出，余庆的松烟茶园土壤的全P含量处于中下水平;全P含量最高的是湄潭兴隆茶园，平均值达到了0.910 g·kg-1，处于上等水平，其他均在0.5～0.7 g·kg-1，茶园基地土壤有效P含量属于中下水平。余庆松烟、余庆花山、余庆关兴茶园的土壤有效P含量其平均值都在10.0 mg·kg-1以下，含量处于中下水平;湄潭永兴茶园的土壤有效P含量其平均值为11.7 mg·kg-1，处于中等水平;湄潭兴隆茶园和湄潭湄江茶园的平均值分别为60.8 mg·kg-1和50.4 mg·kg-1，处于含量较高水平。

从表2可以看到，遵义典型茶园的土壤全K含量范围在8.5～16.6 g·kg-1，湄潭兴隆茶园的全K含量是最高的，达到了16.6 g·kg-1;余庆松烟茶园的全K含量是最低的，只有8.5 g·kg-1。余庆松烟茶园、余庆花山茶园、余庆关兴茶园的土壤全钾含量只有10 g·kg-1左右，处于中下水平;湄潭永兴茶园、湄潭兴隆茶园、湄潭湄江茶园的土壤全钾含量都在13 g·kg-1，处于中上水平;总体来说，遵义典型茶园土壤的全钾含量处于中等水平。湄潭永兴茶园、余庆松烟茶园、余庆关兴茶园的有效K含量分别为68 mg·kg-1、54 mg·kg-1、67 mg·kg-1，均处于中下水平;而湄潭兴隆茶园、湄潭湄江茶园、余庆花山茶园的有效K含量分别为112 mg·kg-1、103 mg·kg-1、109 mg·kg-1，均处于中上水平。总体来说，遵义典型茶园土壤的有效K含量处于良好状态。

2.2 土壤肥力质量的综合评价

2.2.1 各肥力质量指标的隶属度和权重

根据上述公式，计算得到隶属度和相关系数矩阵，最后得到权重系数，见表3。土壤中各肥力质量指标的权重系数基本上接近在0.100 0，土壤中全氮肥力质量指标的权重系数最小，仅为0.077 5。

2.2.2 土壤肥力质量的评价指标和等级评价

根据公式来计算遵义地区6个典型茶园基地土壤的IFI值，将IFI值划分4个评价等级，IFI值的具体评价等级标准见表4，分析得到遵义6个典型优势茶园的土壤肥力质量评价等级，见表5。遵义典型的6个茶园的IFI值的范围在0.432～0.665，湄潭兴隆茶园、湄潭湄江茶园、余庆花山茶园和余庆关兴茶园的IFI值分别为0.665、0.606、0.611、0.513，肥力质量等级为Ⅱ级，处于中上水平;湄潭永兴茶园和余庆松烟茶园的IFI值分别为0.480、0.432，土壤肥力质量等级为Ⅲ级，处于中下水平。总体来说，遵义典型优势茶园的土壤肥力质量良好，适宜茶树的生长，适合种植茶树。

3 讨论

3.1 茶园土壤pH、有机质养分状况

土壤酸碱度对茶树的生长和茶叶的品质有着重要的影响。由表2可知，遵义地区6个优势茶园的土壤pH值在3.9～4.5，土壤普遍存在酸化现象。湄潭县永兴茶园和兴隆茶园，土壤pH值仅为3.9，土壤酸化现象较为严重。总体来看，遵义地区的典型优势茶园的pH值均偏低，酸性较强。土壤中有机质能够增强土壤保持水分和肥力的能力，还拥有较强的酸碱缓冲能力，能促进矿物质养分的吸收。从表2中可以看出，余庆县3个茶园土壤有机质含量较为丰富，显著高于湄潭县3个茶园。總体上，遵义地区茶园的土壤有机质含量较高，主要与茶园行间铺草和翻耕作用，茶农施用有机肥等因素有关。

3.2 茶园土壤N、P、K养分状况

从表2中可以看出，遵义地区的典型优势茶园的土壤全N含量在1.36～1.81 g·kg-1，处于良好状态。遵义6个典型茶园的土壤全P含量范围在0.482～0.910 g·kg-1之间，遵义地区的土壤全P变化不是较大，属于中等水平。遵义典型茶园的土壤全K含量范围在8.5～16.6 g·kg-1之间。茶园土壤N、P、K养分库容较好，但还需针对P、K养分做适量扩容，提高有效养分含量。

3.3 茶园土壤肥力等级状况

通过土壤肥力质量等级评价，遵义地区典型优势茶园的土壤肥力状况良好，但湄潭永兴茶园和余庆松烟茶园的土壤肥力还需针对性的制定土壤培肥措施，进一步提升土壤肥力。

4 结论

通过对遵义地区典型优势茶园土壤养分的测定及其肥力质量的等级评价，研究结果表明，遵义地区典型优势茶园土壤pH值均在4.0左右，适宜茶树的生长;遵义地区典型优势茶园的土壤肥力质量总体处于良好状态，其中湄潭兴隆茶园、湄潭湄江茶园、余庆花山茶园和余庆关兴茶园土壤肥力质量处于中上水平;湄潭永兴茶园和余庆松烟茶园的土壤肥力质量处于中下水平。总体来看，遵义地区的土壤肥力质量处于良好状态，适合种植茶树。

参考文献：

[1] 郑立臣，宇万太，马强，等.农田土壤肥力综合评价研究进展[J].生态学杂志，2004（5）：156-161.

[2] 中国土壤学会.土壤农业化学分析方法[M].北京：中国农业出版社，2000.

[3] 周勇，李学垣，贺纪正，等.ARC/INFO信息系统在农地分等定级中的应用──以武汉市狮子山地区的土系为例[J].土壤学报，1998（4）：450-460.

[4] 孙波，张桃林，赵其国.我国东南丘陵山区土壤肥力的综合评价[J].土壤通报，1995（4）：362-369.

[5] 骆伯胜，钟继洪，陈俊坚.土壤肥力数值化综合评价研究[J].土壤，2004（1）：104-106，111.

[6] 吕晓男，陆允甫，王人潮.土壤肥力综合评价初步研究[J].浙江大学学报（农业与生命科学版），1999（4）：38-42.

（责任编辑：赵中正）