茶园绿肥套种效应研究进展

林志坤

1.宁德市茶产业发展中心，福建 宁德352100；2.福建省馥益堂茶产业有限公司，福建 福鼎355200

中国是茶树的原产地，也是茶叶第一生产、消费国，有着悠久的饮茶历史。现如今，茶叶已融入到人们的生活中，对茶叶的要求也经历了从量到质的变化。2015年农业农村部启动了“减肥减药”行动，力争到2020年实现化肥、农药使用量零增长，大力推进化肥、农药减量增效，引领种植业绿色发展。2018年以来中央唱响了质量兴农、绿色兴农、品牌强农主旋律，推进农业由增产导向转向提质导向，突出优质、特色、绿色，进一步调优农业结构，推动农村各产业融合发展。因此，发展生态茶园已迫在眉睫。茶树为叶用植物，对氮素的需求较大，氮素代谢直接影响茶叶品质。绿肥作为生态茶园氮素的主要来源，其选择、种植对茶叶生产尤为重要。

茶园套种绿肥，通过割青填埋或直接覆盖，可以作为茶园肥源，同时还可改善茶园小气候、土壤理化性状；保持水土，巩固梯壁，提高茶叶产量与质量。目前，研究较多的绿肥品种主要有高丹草、日本龙爪稷、多花木兰、马棘、鸭毛草、紫花苜蓿、白花三叶草、红花三叶草、百喜草等。茶园绿肥品种较多，其如何利用以及对茶园有何益处并未明朗。本文从茶树生长与茶叶品质、茶园病虫害及杂草生长、茶园土壤及茶树根际微生物等方面，综述绿肥套种对茶园的综合影响，以为茶园合理利用绿肥及绿肥品种筛选提供理论依据，为茶园绿肥开发利用提供技术支撑，推动茶产业“双减”，促进茶产业绿色发展。

一、茶园绿肥对茶树生长及茶叶品质的影响

1.茶园绿肥对茶树生长的影响

茶园种植绿肥对茶树成活率、茶树生长性状、茶叶产量等有一定的影响。梁作美等[1]研究表明，套种大豆可以改善茶园土壤微生态环境，提高茶苗抗旱能力，茶苗成活率提高约8.9%。此外，茶树亦更具活力，叶片更鲜活，主干基部茎粗增加约0.2 cm，分枝数和树幅均增加。杨海滨等[2]研究表明，幼龄茶园套种花生、黄豆、绿豆和茶肥1 号均能提高茶苗存活率，增加茶树株高、树幅和枝干粗，间作花生效果尤为明显。毛宇骁等[3]则认为，幼龄茶园狼尾草、花生、印尼大绿豆、茶肥1号等4种绿肥套种下，茶树茎粗无显著差异；茶肥1 号和花生处理株高显著低于狼尾草处理；狼尾草和茶肥1 号适合作为幼龄茶园种植的绿肥。江新凤等[4]研究表明，茶园套种白花三叶草、红花三叶草、黑麦草绿肥，能促进茶树生长，提高茶叶产量（分别提高3.32 kg/hm2、1.80 kg/hm2、4.02 kg/hm2），增强幼龄茶树生长势；黑麦草处理茶树生长势要较其他处理好。张优等[6]研究表明，套种鸭毛草、红花三叶草、黑麦草、豌豆、白花三叶草、苜蓿、蚕豆、肥田萝卜和紫云英对茶树都有一定的促进作用，茶树高度提高10～20 cm，幅度增加10～15 cm。其中，间作蚕豆和豌豆的茶树生长最好，比其他绿肥处理高10～15 cm，宽5～7 cm。彭晚霞等[7]研究亚热带丘陵茶园覆盖与间作绿肥的生态效应，结果表明，铺草覆盖、间作白花三叶草都能加强茶园生态系统的自我调控能力，明显改善茶叶品质，同时铺草覆盖能提高产量26.19%，间作白花三叶草能提高产量33.99%。绿肥套种还有利于茶树根系的生长。张亚莲等[8]研究认为，茶肥1号是生长量大、含N 量高的茶园绿肥，有利于促进茶树根系的生长。因此，不同绿肥均能影响茶树生长，但效应不同。吴志丹等[5]探讨了不同树型绿肥对茶园产量的影响，结果表明，行间覆盖直立型绿肥如羽叶决明、茶肥1 号和半直立型绿肥如闽引圆叶决明，全年（春秋两季）茶园鲜叶总产量比对照分别降低约19%、13%和2%，覆盖爬地兰、威恩圆叶决明等匍匐型绿肥，茶园鲜叶总产量分别提高3.99%和3.41%。

茶园套种绿肥后，对茶园具有一定的遮阴作用，从而对茶树的荧光特性、光合作用以及茶园温湿度有一定的影响。盛忠雷等[9]研究夏季绿肥田菁、花生等及冬季绿肥黑麦草、白花三叶草等对茶树荧光生理的影响，研究表明，经夏、冬两季绿肥处理后的幼龄茶树，荧光Fm值和F0 值存在一些差异；经过单季绿肥处理茶树的荧光参数变化不大。傅海平等[10]研究表明，茶园间作茶肥1号刈割处理，以及不刈割与刈割比例为1∶1、1∶2、1∶3 时，茶树叶片净光合速率呈“单峰”曲线，而不间作处理和全部刈割处理呈“双峰”曲线，具有明显的“午休”现象，说明绿肥不同刈割处理下的茶树叶片净光合总量与遮光度呈负相关，通过间作绿肥的刈割处理适当调控茶园的光照强度，能够提高茶树的净光合速率。合理套种绿肥有利于改善茶园小气候，减少直射光，增强漫射光，达到“冬暖夏凉”的效果[11]。高密度（80%～95%）生长马唐的茶园，温度较纯茶园低1～2 ℃，湿度明显增加[12]。

不同的绿肥利用方式对茶园土壤养分、水分等都有不同程度的影响，从而影响茶树生长。王建红等[13]研究表明，茶树生长的高幅度（高度×幅度）大小顺序为深埋（30 cm）>浅埋（15 cm）>土表覆盖>无绿肥处理，深埋处理的茶树高幅度比无绿肥处理的增加19 cm×12 cm，效果最好。由此可以看出，不同绿肥对茶树生长有一定的影响，其利用方式亦造成不同程度的差异，在间作套种后，需要后续良好的管理以达到最佳的利用效果。

2.茶园绿肥对茶叶品质的影响

茶园套种绿肥，影响了茶树对光的利用转化，从而影响茶树光合作用进程，进而有利于茶树次生代谢，对茶叶中内含物质的形成产生有利的影响，而提高茶叶品质[14]。潘荣艺等[12]研究表明，留长马唐可增加铁观音鲜叶水浸出物含量、氨基酸含量（增加50%）；减少茶多酚含量（16%），降低酚氨比。江新凤等[4]认为，茶园套种白花三叶草、红花三叶草和黑麦草等不同绿肥，总体上能提高茶叶内含生化成分含量，红花三叶草处理氨基酸含量增加约0.3%。茶园套种绿肥后，茶鲜叶内含成分发生一定的变化，从而对茶叶的品质产生一定程度的影响，套种绿肥具体是如何影响茶叶品质还需进一步研究。

二、套种绿肥对茶园病虫草害的影响

1.间作单一绿肥

（1）间作绿肥对茶园病虫害及其天敌的影响

套种绿肥有利于改善茶园生态环境，提高茶园生物群落多样性，增加天敌的栖息场所和过渡转换寄主（补充营养）。进而增加害虫天敌的种类和个体数，转移部分害虫为害，有效发挥天敌对有害生物的生态控制。

绿肥的花粉、花蜜可作为天敌昆虫食物来源，提高天敌昆虫的生命力、产卵量，增加繁育代次、寄生率。因此，间作套种多花绿肥能够引诱天敌，并提高其生育能力，从而增加茶园中的天敌数量。江道检等[15]研究表明，茶园间作白花三叶草、印度豇豆与常规生产茶园的寄生蜂群落结构基本相似，2种处理均能提高寄生蜂种类、数量和群落数。许丽艳[16]认为间作绿肥显著提高茶园小绿叶蝉个体数、着卵量，降低卵寄生率。黎健龙等[17]研究茶园间作绿肥对小绿叶蝉的影响，结果表明间作2 种不同品种的大豆都能减少小绿叶蝉危害的叶片数及假眼小绿叶蝉种群数。

茶园合理套种能够有效提高茶园节肢动物群落多样性，以此控制有害生物的繁殖。程章平[18]研究发现，茶园套种显著提高了节肢动物群落、寄生性类群的物种丰富度，并减少节肢动物群落和植食性类群的个体数；套种爬地兰或圆叶决明的茶园，其捕食性类群和植食性类群的物种多样性显著高于套种白花三叶草、印度豇豆的茶园，并能显著增加蚂蚁类和蜘蛛类、寄生性类群的个体数。套种圆叶决明提高了茶园的粉虱类、蝽类、蚜虫类和假眼小绿叶蝉的个体数，降低了尺蠖幼虫和蓟马类的个体数。李慧玲等[19]研究表明，套种圆叶决明、三叶猪屎豆与木豆茶园冠层的植食性害虫和天敌呈显著正相关。套种圆叶决明茶园冠层节肢动物1 581 头，其中植食性害虫37.51%、捕食性天敌12.65%、寄生性天敌7.46%；套种三叶猪屎豆茶园冠层节肢动物1 796头，其中植食性害虫50.72%、天敌16.87%；套种木豆茶园冠层共采集到节肢动物781 头，其中植食性害虫37.00%、天敌17.42%。

郑南辉[20]在多花木兰冠层共采集到节肢动物5 018 头，其中肉食性天敌1 106 头，植食性害虫929 头；6—7月的群落多样性指数较高，12月比较低；肉食性天敌与植食性害虫的数量密切相关。谷明[21]研究表明，种植罗顿豆茶园的小绿叶蝉、茶尺蠖、茶橙瘿螨、茶卷叶蛾等危害较小，种植罗顿豆可为茶园天敌提供栖息场所，丰富食物来源，以此提高天敌的种群数量，增加茶园的生物多样性。高密度生长马唐的铁观音茶园，其生物种群呈现多样化，害虫数目有效减少，天敌数量增加；而低密度马唐环境下次之[12]。

通过对茶园种植爬地兰、圆叶决明、白三叶、印度豇豆、三叶猪屎豆、木豆、多花木兰、罗顿豆和马唐等绿肥的研究表明，种植绿肥可丰富茶园生物多样性，对茶园害虫及天敌的物种丰富度及个体数有不同的影响。

（2）绿肥间作时间对茶园病虫害的影响

绿肥间作不同时间对茶园病虫害发生的影响不同。陈李林等[22]研究表明，第一年间作圆叶决明、百喜草的茶园绿叶层的小绿叶蝉个体数显著低于除杂草和留养杂草茶园，第二年则无显著差异。同一年份，间作绿肥对不同时间段内茶园病虫害的影响亦不同。江道检等[15]研究表明，间作白花三叶草、印度豇豆和生产茶园3 种不同处理茶园的小绿叶蝉数量消长趋势一致，其高峰期均为7月底和10月底至11月，2 种间作绿肥处理茶园小绿叶蝉个体数均显著增加；3种不同处理茶园茶梢内的小绿叶蝉着卵量变化趋势大致相同，着卵高峰期都在6月下旬、11月上旬；间作处理茶园的小绿叶蝉着卵量比生产茶园高。

2.不同绿肥组合间作

不同绿肥组合间作可以增加茶园生物多样性和物种丰富度。李慧玲等[23]在茶园中分别设间作“铺地木蓝+罗顿豆”“铺地木蓝+猪屎豆”“圆叶决明+白花三叶草”“白花三叶草+平托花生”4种不同绿肥组合，发现不同处理均能提高茶园节肢动物群落的物种丰富度和群落多样性，提高寄生性天敌、蜘蛛和捕食性天敌昆虫在茶园生物群落中的占比，4种不同绿肥组合处理茶园生物群落相似性系数介于0.741～0.892 之间，表明茶园生物群落在物种种类组成方面较为一致。4类不同绿肥组合处理茶园天敌功能团的丰盛度随着害虫功能团丰盛度的增加而增加。茶园绿肥为缨小蜂提供了丰富的营养蜜源和良好的栖息环境，从而提高茶园缨小蜂的种群数量。李慧玲等[23]在茶园间作铺地木蓝与罗顿豆组合、铺地木蓝与猪屎豆组合、白花三叶草与圆叶决明组合、白花三叶草与平托花生组合，结果表明，间作爬地兰加罗顿豆、爬地兰加猪屎豆的茶园，小绿叶蝉虫口数量分别为1 035头（最高）和378头（最低）；间作绿肥没有改变茶园小绿叶蝉的发生趋势，但间作提高了茶园缨小蜂和小绿叶蝉的益害比。

三、绿肥对茶园土壤及茶树根际环境的影响

茶园绿肥在生长过程中，植株对土壤表面起遮蔽作用，能减少土壤表层水分蒸发，调节茶树根际土壤的温度、湿度，进一步改善茶园土壤环境。植株高大、生物产量高的绿肥对抑制根际表土水分蒸发的作用较强，能增强作物的耐干旱能力。因此，在幼龄茶园中套种绿肥能改善土壤状况，提高茶园土壤的肥力，改善微生态环境[4]。张亚莲等[8]研究表明，茶肥1号能够有效改良土壤的理化性状，改善茶园土壤的生态，促进茶园土壤固C、N能力。此外，绿肥刈割压青可减少化肥用量，节约成本开支，同时还能提供优质的青饲料，促进地方畜牧业的发展，具有良好的生态、经济和社会效益[24]。

1.绿肥对茶园土壤物理性状的影响

绿肥刈割压青可覆盖茶树根际，增加茶园土壤田间持水量、饱和含水量、毛管孔度和土壤液相比例，改善茶园土壤的物理性状[5]。留长马唐的铁观音茶园土壤容重降低24%、土壤孔隙度增加近22%[12]。宋莉等[25]研究表明，茶园套种白花三叶草、黑麦草和两者混播有降低土壤体积质量、降低土壤紧实度、改善土壤气液相比的趋势，套种绿肥能够降低夏季茶园根际土壤温度，缓和土壤温度变化，降温效果为：黑麦草>白花三叶草>混播，表明茶园套种白花三叶草和套种黑麦草对土壤生态环境和茶园土壤基本肥力的改善效果相对更佳。王建红等[13]研究表明，马棘、紫花苜蓿、高丹草、日本龙爪稷等产量高、生长迅速的绿肥覆盖土壤表面效果好，可有效减少地表土壤的水分蒸发；间作绿肥茶园根际表土平均含水量提高5.2%，而根际表土温度降低7.4 ℃，降幅达24.50%，表明绿肥覆盖可以有效调控地表温度。陈慕松[26]研究表明，侵蚀劣地幼龄茶园套种圆叶决明、百喜草、爬地兰、平托花生、宽叶雀稗等绿肥在高温季节中午平均降低地表温度7 ℃，降低浅土层（20 cm）温度2.09 ℃，缩小地表和浅土层温度日间变幅；平均提高土壤含水量2%。科杂1号绿肥覆盖期长达200 d，厚度可达35 cm，可有效调控地表温度，在8～9月干旱期土壤表层0～30 cm含水量高达18%～20%，明显优于裸地；抑草效果明显，达95%以上[27]。幼龄茶园连续4年套种白花三叶草不仅未与茶树争水，反而增加了0～20 cm 土层的含水量和改善了春茶采摘期（4～6月）供水状况，增加地表土层相对湿度，促进水分利用，有利于提高茶园抗旱能力，缓和土壤温度变化，保障茶树根系及地上部的正常生长需求[28]。沈洁等[29]研究发现，盛夏季节茶园间作苜蓿削弱了茶园太阳辐射，对茶树起到较好的遮阴作用，减少茶园土壤温度的日变化，增加土壤孔隙度及土壤含水率，有利于减少夏季高温干旱对茶树生长的影响。

2.绿肥对茶园土壤营养状况及微生物的影响

绿肥根系生长能够促进红壤茶园的土壤矿化，释放有效态磷、钾；提高土壤速效磷、钾的含量多少因品种而异[6]。宋莉等[25]研究表明，种植绿肥的茶园土壤中速效磷、速效钾、全氮和有机质含量增幅分别为6.7%～12.6%、0.8%～15.2%、24.1%～26.7%和6.8%～88.9%。吴志丹等[5]则研究表明，绿肥覆盖的茶园土壤中全氮、有效磷、碱解氮和有机质含量分别提高5.29%～14.31%、0.71% ～33.98%、2.71% ～13.07% 和9.82% ～16.91%；而pH值、速效钾的含量因品种而异。

黄东风等[30]研究表明，在茶园中翻埋套种的圆叶决明、百喜草等绿肥，可增加土壤有机质含量，改善土壤团粒结构，阳离子交换量提高9.1%，速效氮、速效钾、速效磷分别增加247.8%、20.3%、147.0%。套种百喜草、平托花生、爬地兰、宽叶雀稗、圆叶决明5 种绿肥对茶园土壤速效磷和碱解氮影响比较显著，对土壤速效钾影响稍弱。提高土壤速效养分含量效果为：碱解氮16.62 mg/kg、速效钾8.00 mg/kg、速效磷9.69 mg/kg，能够提高茶园土壤肥力[26]。宋同清等[28,31]研究表明，在幼龄茶园套种白花三叶草4年后，茶园土壤中全氮、水解氮、速效钾含量分别增加了33.33%、30.03%和16.22%，但全钾量、速效磷减少（速效磷减少约9.18%）。间作绿肥提高了幼龄茶园土壤碱解氮、有效磷和速效钾的含量；间作绿肥提高幼龄茶园土壤有效锌含量，且在埋青后1 个月效果较明显，依次为绿豆>黄豆>茶肥1号>花生[2]。

张优等[6]研究不同科的茶园绿肥对土壤养分含量的影响，结果表明，禾本科、十字花科等绿肥翻埋5 个月后能够显著改善土壤有机质含量（肥田萝卜提高约85%）。十字花科、禾本科的绿肥增加土壤有效养分效果较优，而豆科绿肥能明显提高总氮量（豌豆和蚕豆提高达100%）。

叶菁等[32]研究表明，施用绿肥的土壤比不施肥或只施用化肥的土壤微生物活性更高，进而使土壤平均矿化速率提高了2.8%～110.3%；然而土壤潜在可矿化碳量占总有机碳的比例并未随着绿肥施用量的增加而显著增加。宋莉等[25]研究表明，种植绿肥能使土壤微生物数量明显增加，细菌、真菌和放线菌数量分别增加75%～158%、22%～88%和15%～46%。科杂1 号根系十分发达，根瘤数众多（株根瘤总数达435个），固氮力强，改善了茶园土壤氮素营养状况[27]。

绿肥的养分含量释放和分解速度与其利用方式有很大关系。王建红等[13]对绿肥进行埋土和覆盖处理2 个月后分析其分解速度和有效养分含量，绿肥分解速度顺序为深埋30 cm（60%～80%被分解）>浅埋15 cm（50%～60%被分解）>表面覆盖（干物质损失量15%～20%）。绿肥分解与养分释放呈正相关，绿肥分解快，其有效养分含量增加就多，深埋30 cm 的土壤绿肥分解速度最快、有效养分增加也最多，而表面覆盖处理，绿肥分解最慢，其土壤养分含量几乎没有增加。

综上可知，套种绿肥、压青或沤制后施用，能有效改善茶园土壤团粒结构，改善土壤环境，提高土壤肥力；同时绿肥所含的微量元素，也能促进茶树生长。

四、展望

合理间作绿肥能够改善土壤理化性状，增加土壤养分供给，提高茶叶产量及品质。茶园间作绿肥对提高经济效益、协调农业生态及可持续发展具有重要作用。同时，种植、利用绿肥还能改善生态环境，有效减少化肥使用量和环境污染，绿肥在茶叶生产中的应用潜力巨大。但目前绿肥的研究和应用尚存在不少问题，如绿肥的生产应用未能引起人们的足够重视，对绿肥品种的认识不透彻，对其栽培、利用方式掌握不当；茶园绿肥配套栽培技术缺失，未形成一种可复制、易推广的茶园绿肥复合种植、利用模式等。在今后的茶园绿肥研究中，间作绿肥品种的筛选应是研究重点，筛选出不易与茶树争水争肥，不影响茶园耕作，采摘等栽培管理作业方便，不易使茶园感染病虫害及生物量大、固氮能力强、抗性强的绿肥品种，促进茶树优质高产；保存、引进和选育适宜各个地区抗性强的品种资源，扩大品种资源的储备与利用。同时，要进一步完善绿肥的效应评价，建立科学合理的效应模型，为茶园绿肥的应用推广提供科学的数据参数；对绿肥栽培、利用中的关键技术进一步深入研究并集成应用，形成可复制、易推广的茶园绿肥种植、利用模式，提高绿肥的综合利用效益。此外，加强对绿肥生产的宣传引导、示范，并从政策上鼓励栽培、利用绿肥，提高茶农、茶企种植绿肥的积极性。