茶园沼液水肥一体化技术应用研究

沈家禾 沈鑫 李琴 尹黎峰 李勇 陈爱萍 李新梅

摘要 通过田间试验，探讨沼液水肥一体化技术模式对茶叶产量及经济效益的影响。结果表明，在满足土壤肥力标准下，氮肥是影响茶树生长最主要因素，“沼液+化肥”能满足茶树生长所需养分;茶园水肥一体化喷施沼液较常规化肥节肥16.23%，增产6.67%，增值5.17%，施肥效率提高10倍以上，具有较高的推广应用价值。

关键词 茶园;沼液;水肥一体化

中图分类号 S 365  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2021）21-0172-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.21.043

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Application Research of  Fertigation Technology with Biogas Slurry in Tea Garden

SHEN Jia-he， SHEN Xin， LI Qin et al

（Agriculture Technology and Popularization Center of Jintan District，Changzhou， Jiangsu  213200）

Abstract Through field test， the influence of fertigation technology with biogas slurry on tea yield and economic benefit was studied. The results showed that nitrogen was a major element affecting the growth of tea tree when the fertilizer in soil was above the standard， and thus the “biogas slurry + chemical fertilizer” was sufficient to provide the nutrients for tea growth. Comparing to the way of conventional fertilization， the net weight of fertilizer of fertigation technology with biogas slurry was decreased 16.23%， the yield was increased 6.67%， the income was increased 5.17%， the fertilization efficiency was increased by more than 10 times. The fertigation technology with biogas had the value of popularization and application.

Key words Tea garden;Biogas slurry;Fertigation

基金项目 常州市金坛区茶叶有机肥替代化肥试点县创建。

作者简介 沈家禾（1987—），男，江苏常州人，高级农艺师，硕士，从事耕地质量提升及土壤肥料研究。

收稿日期 2021-03-16;修回日期 2021-04-19

我国是茶树原产地，是最早发现和利用茶的国家，种植面积占世界60%，叶片作为主要收获对象，制成各种茶类，具有重要的经济和营养价值。合理施肥能有效保障茶叶产量和品质[1]。传统茶园施肥以人工开沟、覆土方式，肥料以有机肥加化肥为主，施肥强度大、成本高等，致使出现肥料表施、养分流失等问题[2]。已有学者证明水肥一体化技术能促进茶园节肥、增产、提质、增效，具有较好的推广应用价值[3-6]。沼液作为水肥一体化技术中重要的肥料之一，富含植物生长必需的多种营养元素[7-9]，能有效替代部分化肥[10-12]。

金坛是“中国绿茶（名茶）之乡”，茶产业为当地农业特色产业之一，主产名特优绿（春）茶，“金坛雀舌茶”和“茅山青锋茶”享譽全国。2017年金坛成为首批全国果菜茶（茶叶）有机肥替代化肥试点县，创新集成多套茶园有机肥替代化肥技术模式，特别是茶园沼液水肥一体化技术模式，实现了茶园施肥轻简化。胡振民等[13]通过对金坛茶园喷施不同梯度用量沼液，证明茶园喷灌153 t/hm2沼液时，春茶产量和品质得到提高，茶叶中重金属含量在安全范围内，并提出后续施肥指导意见。笔者在此基础上，通过探讨沼液部分替换化肥对茶园产量及经济效益的影响，以期为当地茶园沼液水肥一体化技术推广作出贡献。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

常州市露源生态茶业有限公司，供试土壤为黄棕壤，土壤pH、有机质、全氮、有效磷、速效钾分别为4.95、22.6 g/kg、1.3 g/kg、66.8 mg/kg、210 mg/kg。

1.2 试验材料

供试作物为茶树，品种为乌牛早，树龄为8年。

沼液养分含量因发酵原料、环境等不同而变化[14-15]，沼液来源于当地养猪场，通过槽罐车取上层清液，含氮量为0.62 g/kg。

1.3 主要设备

水肥一体化工程主要包括3个环节，分别为储肥池、首部系统和管道设施，沼液水肥一体化喷施模式见图1。储肥池：用于存放配比水溶性肥料的水池。首部系统：包括水泵、过滤器、流量压力调节器等装置，是提供动力，将过滤后的肥水运输到茶园管道的重要组织。管道设施包括主管道、支管道和立杆喷枪。主管道和支管道填埋于地下，防治日晒老化和人为损坏;立杆喷枪高1.5～1.8 m，较茶树高0.5～0.6 m，喷头射程半径为12～15 m，喷头安装60～72个/hm 全覆盖无死角架设。

1.4 试验设计

试验设2个处理，处理①为常规区，是当地名优绿茶推荐施肥方案;处理②为喷施沼液区，是在处理①基础上探索沼液部分替代化肥施肥方案。2个处理面积均为0.2 hm 处理间设保护行隔离，除施肥外，其他病虫草害防治等田间管理方式一致。

处理①：第一次施肥于2018年5月下旬，春茶采摘结束重新修建后，施用尿素135 kg/hm2;第二次施肥于2018年10月底，将4.5 t/hm2的商品有机肥和375 kg/hm2的复合肥（N-P2O5-K2O=15-15-15），開沟15～20 cm施用;第三次施肥于春茶采摘（2019年3月上中旬）前20 d，施用尿素135 kg/hm2。全生育期化肥（折纯）氮、磷、钾肥施用量分别为180.45、56.25和56.25 kg/hm2。

处理②：第一次施肥于2018年5月下旬，春茶采摘结束重新修建后，施用尿素105 kg/hm2;第二、第三次施肥于2018年5月底、6月初，间隔7 d，分别喷施一次沼液肥，共2次;第四次施肥于2018年10月底，将4.5 t/hm2的商品有机肥和300 kg/hm2的复合肥（N-P2O5-K2O=15-15-15），开沟15～20 cm施用;第五、第六次施肥于2018年11月中下旬，间隔7 d，分别喷施一次沼液肥，共2次;第七次施肥于春茶采摘（2019年3月上中旬）前20 d，施用尿素225 kg/hm2。沼液肥由沼液和清水按1∶4混合，共喷施4次，其中沼液共施用量153 t/hm 平均每次38.25 t/hm2。每次沼液肥喷施结束后，继续喷施清水防止沼液肥烧叶，同时清除余味[16]。全生育期化肥（折纯）氮、磷、钾肥施用量分别为155.4、45.0和45.0 kg/hm2。

1.5 测定项目与方法

2个处理茶叶分次单独人工采摘，时间贯穿整个春茶采摘季。每次采摘的鲜叶按照茶叶生产标准分类[17]，分为“金坛雀舌茶”和“茅山青锋茶”，分别称重记产。鲜叶与成品茶质量比按4∶1计算。采用Excel 2016对测得的样品数据进行统计分析。

产值=茶叶产量×茶叶价格;施肥成本=有机肥成本+化肥成本+人工成本;施肥效益=产值-施肥成本。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对茶叶产量的影响

由表1可知，沼液喷施模式具有明显增产减肥效果。处理②较处理①，“金坛雀舌茶”和“茅山青锋茶”的产量分别提高3.0和7.5 kg/hm 总增产6.67%;减少化肥（折纯）氮、磷、钾分别为25.05、11.25和11.25 kg/hm 减幅16.23%。

2.2 不同施肥处理对茶叶经济效益的影响

经济效益是农业技术和产品在生产中能否有效推广的重要因素。除施肥模式不同外，其他田间处理一致，故只考虑施肥对茶叶生产的经济效益。由表2可知，喷施沼液处理较常规处理虽增加了沼液运输成本，但茶叶增产增值12 000元/hm 带动施肥效益增加9 147.1元/hm 增幅5.17%。

3 结论与讨论

施肥是作物增产稳产的必要保障，茶树消耗最大的营养元素为氮、磷、钾3元素，主要来源于土壤供肥和施肥补充。通常公认的茶园土壤肥力标准达pH 4.5～5.5、有机质>10 g/kg、全氮>10 g/kg、速效磷>10 mg/kg、速效钾>120 mg/kg时，茶园不施肥也能保证正常生长[1]。该试验中，结合茶园土壤养分状况，氮、磷、钾肥增产能力等，在满足土壤肥力标准下，通过沼液喷施替代化肥，可有效提高茶叶产量、改善茶叶品质，满足茶树生长所需养分[18-21]。该研究结果表明，沼液喷施较常规施肥能有效减肥16.23%，增产6.67%，增值5.17%。

茶树多种植于山地丘陵，地势陡突，行间距窄，不利于机械作业，特别是机械化施肥。施肥劳动力紧张、成本高等因素制约着茶园规模化和可持续化发展。沼液水肥一体化喷施实现了茶园施肥机械化，且劳动者在喷施沼液肥的同时可以从事其他劳务工作，人工成本忽略不计，每台动力泵施肥效率达2 hm2/d，较人工施肥工作效率提高10倍以上，保障了规模化茶园施肥时效性。

综上所述，茶园沼液水肥一体化模式，一是能促进种养结合，高效利用沼液，避免浪费造成环境污染;二是能推进施肥机械化（管道化），提高施肥工作效率;三是能增加田间有机物投入，实现化肥减量增效。因此，茶园沼液水肥一体化模式，是一种符合产出高效、产品安全、资源节约、环境友好的现代施肥方式，具有较高的推广价值。

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