化肥减施对春茶产量和品质的影响
2020-12-18王红娟王友平毛迎新黄丹娟谭荣荣
王红娟,王友平,毛迎新,黄丹娟,陈 勋,谭荣荣
(湖北省农业科学院果树茶叶研究所,武汉 430064)
茶树是叶用经济作物,土壤养分含量直接影响茶树生长发育和茶叶产量[1],但多数土壤营养元素含量有限且比例不合理,需增施肥料提供茶树生长所需物质。施肥是提高茶叶产量,改善茶叶品质的主要农业措施[2-4]。叶用植物茶树需肥量大,为了提高茶叶产量与品质,追求更高的产量和效益,茶园化肥过量施用现象比较突出。研究表明,过量施用化肥,不仅增加生产成本、酸化土壤、污染环境,还危及茶叶质量安全和出口等,实现茶园化肥减施增效迫在眉睫[5,6]。本研究采用不同施肥处理研究茶园减肥技术实施对春茶产量和品质的影响,以期为这方面研究提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试茶树:当地群体种。
供试肥料:有机肥(湖北神丹茶叶专用有机肥,N+P5O2+K2O—5%,有机质—45%,有益菌2×108个/g);尿素(河南晋开化工投资控股集团有限公司,N=46%);硫酸钾镁(德国红牛钾盐集团),K2O—40%,MgO—5%,S—18%);过磷酸钙(湖北宜化化工股份有限公司,P2O5—14%)。
1.2 试验处理
设4 个处理,A:100% 化肥(尿素2 010 kg/hm2+过磷酸钙1 755 kg/hm2+硫酸钾镁570 kg/hm2);B:100% 有机肥(1.5 t/hm2);C:30% 有机肥+70% 化肥(尿素1 407 kg/hm2+过磷酸钙1 228 kg/hm2+硫酸钾镁399 kg/hm2+有机肥4 500 kg/hm2);CK:空白对照。
1.3 测定项目与方法
测定茶叶样品(一芽二叶期)中茶多酚、氨基酸、水浸出物、儿茶素组分、咖啡碱和叶绿素含量。茶多酚和儿茶素组分测定参考GB/T 8313—2018,氨基酸和水浸出物测定方法参考国家标准GB/T 8314—2002、GB/T 8305—2002,咖啡碱测定参考GB/T 8312—2013,叶绿素含量采用分光光度法测定。
春茶产量:按照一芽二叶采摘标准,累计春季采摘产量;百芽重:取100 个一芽两叶测定重量;发芽密度:统计33.3 cm2内芽头数量。
1.4 数据处理
采用Excel 和SAS 9.4 软件进行数据处理。
2 结果与分析
2.1 不同施肥处理对春茶产量、百芽重及发芽密度的影响
由表1 可知,无论施用有机肥还是化肥,施肥均能提高春茶的产量、百芽重和发芽密度。不同施肥处理在产量上有差异,表现为C>B>A>CK,化肥减施处理C 的产量比化肥处理A 增产12.9%,比CK 增产42.6%,与对照差异显著;从百芽重来看,有机肥处理B 的百芽重最高,其次是化肥处理A 和化肥减施处理C,三者均显著高于对照,但是3 种施肥方式之间差异不显著。春茶的发芽密度表现为A>C>B>CK,其中,化肥处理A 和化肥减施处理C 的发芽密度显著高于对照,但不同施肥方式之间差异不显著。
表1 不同施肥处理对春茶鲜叶产量、百芽重及发芽密度的影响
由此可见,施肥均能提高春茶的产量、百芽重和发芽密度,这与冯龙等[2]、程博一等[7]研究结果一致,化肥减施处理C 在产量上高于其他处理,在百芽重和发芽密度上与其他施肥处理差异不显著。由于是第一年开始田间试验,2018 年又遭遇严重的冻害,可能造成A、B、C 处理之间在产量、百芽重和发芽密度上有一定变化,但差异不显著。
2.2 不同施肥处理对春茶品质的影响
茶多酚、氨基酸、咖啡碱和水浸出物含量是决定茶叶品质优劣的重要指标。各施肥处理间茶叶的内含物含量存在一定差异,茶多酚、氨基酸含量差异不显著。不同施肥处理对春茶品质影响较小,茶多酚含量表现为CK>B>C>A,氨基酸含量表现为A=CK>B>C,水浸出物含量表现为B>A>CK>C,化肥减施处理C 的水浸出物显著低于有机肥处理B,这可能是因为化肥浓度高,见效快。化肥减施处理C 的茶叶酚氨比低于其他处理,但差异不显著(表2)。
表2 不同施肥处理对春茶内含物含量的影响
综上所述,化肥减施处理C 的春茶茶多酚、氨基酸含量和酚氨比相对于其他施肥处理差异不显著,水浸出物含量低于其他处理。由此可见,在试验初期,茶园化肥减施的效果还没有完全体现出来,因为茶树是多年生作物,营养运转需要一定的周期。
1.3 不同施肥处理对春茶儿茶素组分和咖啡碱的影响
不同施肥处理对春茶儿茶素组分和咖啡碱含量有一定影响(表3)。相同采摘标准下,处理A、B 和C 的春茶没食子儿茶素(GC)含量高于对照,但差异不显著。处理C 春茶的表没食子儿茶素(EGC)含量最高,其次是处理A、对照和处理B,但差异不显著。对照处理春茶的儿茶素(C)含量显著高于处理A 和处理C,3 个施肥处理差异不显著。各处理春茶的表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)和表儿茶素(EC)含量差异较小。不同施肥处理春茶没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)差异明显,其中,处理B 和对照春茶的GCG 含量显著高于处理A。处理A 春茶的儿茶素没食子酸酯(CG)含量较高,显著高于处理C;各处理间咖啡碱(CAF)的含量差异较小。
综上所述,不同施肥处理间春茶的C、GCG、和CG 含量差异明显,其余成分含量差异较小。
表3 不同施肥处理对春茶儿茶素组分和咖啡碱含量的影响 (单位:%)
化肥减施处理C 的春茶儿茶素含量明显降低,可见降低肥料中氮肥投入量会明显减少茶叶中儿茶素C、CG 的含量,有利于减少茶叶的苦涩味,这一结果与刘健伟等[8]的研究结果一致,而陈玲[9]的研究结果表明,采摘标准和施氮水平没有对春茶新梢的可溶性糖和儿茶素含量产生显著影响。
1.4 不同施肥处理对春茶叶绿素含量的影响
叶绿素是光合作用过程中进行光吸收、传递转化的重要参与者,含量的变化直接影响茶树的光合速率。叶片叶绿素含量对土壤氮素供应十分敏感,土壤氮素平稳供应有利于提高茶树叶片叶绿素含量,进而提高茶树叶片光合速率和营养物质累积[10,11];适量施氮能够显著增加茶树叶绿素含量、气孔导度、光合活性,从而使得各品种茶树净光合速率增加[12,13]。由表4 可知,不同施肥处理对春茶叶绿素含量均有一定影响,施肥处理A、B 和C 的叶绿素a 和类胡萝卜素的含量均高于对照,叶绿素b 的含量趋势相反,但3 个施肥处理间差异不显著。综上所述,施肥可以提高春茶的叶绿素a 和类胡萝卜素的含量,降低叶绿素b 的含量,减肥处理C 茶叶叶绿素含量与其他处理无显著差异。
表4 不同施肥处理对春茶叶绿素含量的影响
3 小结
施肥均能提高春茶的产量、百芽重和发芽密度,化肥减施时产量高于只施化肥或有机肥,在百芽重和发芽密度上与其他施肥处理差异不显著。不同施肥处理对春茶品质影响较小,各施肥处理茶叶的内含物含量存在一定差异,但不显著,不同内含物的含量趋势不同,化肥减施处理春茶的茶多酚、氨基酸含量和酚氨比相对于其他施肥处理差异不显著,水浸出物含量低于其他处理。不同施肥处理春茶的C、GCG、和GC 含量差异明显,其余成分含量差异较小。减肥处理春茶儿茶素含量显著降低,可见降低肥料中氮肥投入量会显著减少茶叶中儿茶素C、CG含量,有利于减少茶叶的苦涩味。不同施肥处理对叶绿素组分含量均有一定影响,施肥处理A、B 和C 的叶绿素a 和类胡萝卜素的含量均高于对照,叶绿素b 的含量趋势相反,但处理A、B、C 间差异不显著。
综上所述,在茶园减肥试验的第一年,化肥减施处理的产量显著高于对照,与化肥和有机肥处理无显著差异。化肥减施处理春茶儿茶素含量明显降低,其余成分与其他处理茶叶不显著。可见茶园化肥减施第一年,最先出现响应的因子是产量和儿茶素。由于是初始试验,结果还有待以后长期定位试验进一步验证。