茶树专用肥施用对土壤化学性质及茶叶产量、品质的影响

洪春来 洪海清 叶洪清 王卫平

摘    要：为优化茶园施肥技术，采用田间小区对比试验方法，开展了2种有机无机配方专用肥连续2年施用对茶园土壤理化性质及茶叶产量、品质的影响研究。结果表明：施用茶树专用肥可提升土壤pH值，显著增加土壤有机质、全氮和有效磷的含量;在化肥施用量减少20%的前提下，施专用肥的茶叶产量第1年有所减产，但第2年与对照相比已没有显著差异;经过2年的茶树有机无机专用肥施用后，茶叶中水浸出物含量、粗蛋白和氨基酸总量均有所增加。综上，茶树专用肥在茶叶产区具有良好的推广应用价值。

关键词：茶树专用肥;产量;品质;土壤化学性质

中图分类号：S571.1;S143.6            文献标志码：A           DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2022.06.013

Effects of Tea Tree Special Fertilizer Application on Soil Chemical Properties and Tea Yield and Quality

HONG Chunlai1， HONG Haiqing2， YE Hongqing3， WANG Weiping1

（1.Institute of Environmental Resources and Soil Fertilizers， Zhejiang Academy of Agricultural Sciences， Hangzhou， Zhejiang 310021，China; 2. Songyang County Agriculture and Rural Affairs Bureau， Lishui， Zhejiang 323400，China; 3. Songyang County Lvmingfeng Tea Company Limited， Lishui， Zhejiang 323406，China）

Abstract：In order to optimize the fertilization technology in tea gardens， using the method of field plot comparison test， a study was carried out on the effects of two kinds of organic and inorganic formula special fertilizers on the physicochemical properties of tea garden soil and the yield and quality of tea leaves for two consecutive years. The results showed that the application of special fertilizer for tea trees could increase soil pH value， increase the content of soil organic matter， total nitrogen and available phosphorus significantly， and under the premise of reducing the amount of chemical fertilizer application by 20%， the yield of tea with special fertilizer application decreased in the first year. However， in the second year， there was no significant difference compared with the control. After two years of application of organic and inorganic special fertilizers for tea trees， the content of water extract， crude protein and total amino acids in tea all increased. In comclusion， the special fertilizer for tea trees has good promotion and application value in tea producing areas.

Key words： special fertilizer for tea tree; yield; quality; soil chemical properties

茶产业是浙江省丽水市松阳县的主导产业之一。2019年，松阳全县现有茶园面积0.879万hm2，其中采摘茶园0.842万hm2，全年茶叶总产量1.57万t，产值15.76亿元，全县茶叶全产业链总产值122.18亿元，超过40%的人口从事茶产业，60%的农业总产值来源于茶产业[1]。茶农为了增加茶叶产量，长期大量施用化肥，造成茶园土壤板结、酸化，有机质含量减少等问题，不仅破坏了茶园生态系统，还降低了茶叶品质[2-3]，同時土壤中化学养分大量积累还有可能随着水土流失造成水源污染[4]。因此，研究优化茶园施肥结构，开发新型有机无机复混专用肥，对于改善茶园土壤的理化性质，减少化肥施用，降低化学污染，实现茶产业的可持续发展均具有重要意义。本研究根据茶树的营养需求特征及现有施肥水平，以松阳县当地生猪养殖的发酵床垫料为原料，研制茶树有机无机专用配方肥，以期筛选出适宜松阳茶树营养要求、能提高茶叶产量、降低肥料投入成本、改善茶叶品质的有机无机专用肥配方，并在丽水市松阳县及国内茶叶产区进行示范应用和推广。

1 材料和方法

1.1 试验地点

松阳县绿茗峰茶叶有限公司的种植基地位于丽水市松阳县新兴镇，基地茶叶种植规模近20 hm2，大部分为种植20年以上的老茶园，试验基地土壤为红壤，其基本理化性质为：pH值4.37、有机质34.4 g·kg-1、全氮2.42 g·kg-1、碱解氮158.6 mg·kg-1、有效磷66.9 mg·kg-1、速效钾193.5 mg·kg-1。

1.2 试验材料

化肥分别为复合肥（氮、磷、钾比为15∶15∶15）和尿素（从当地农资店购买）。茶树专用配方肥1中N∶P2O5∶K2O为10∶5∶5，配方肥2中N∶P2O5∶K2O比例为10∶2.5∶7.5。2个配方专用肥的有机质含量均为20%，专用配方肥1、配方肥2的pH值分别为7.6，7.2。供试2个有机无机茶树专用肥由浙江省农科院研制并由浙江田地缘生物科技有限公司生产。

1.3 试验处理

试验设置3个处理。即对照（CK）：按照当地常规化肥施用，基肥于每年11月份前后施用复合肥750 kg·hm-2，追肥于2月份（450 kg·hm-2复合肥 +300 kg·hm-2尿素）、4月份（450 kg·hm-2复合肥+150 kg·hm-2尿素）、7月份（450 kg·hm-2复合肥）分3次进行施用。处理1：专用配方肥1施用1 350 kg·hm2，相当于基肥中氮磷钾总施入量较常规化肥施用（CK）减少20%，各次追肥也在常规化肥对照（CK）氮磷钾总量的基础之上减量20%;处理2：专用肥配方肥2施用1 350 kg·hm-2，相当于基肥中的氮磷钾总施用量较常规化肥施用（CK）减少20%，其余各次追肥也均在常规化肥对照（CK）氮磷钾总施用量的基础之上减少20%;有机无机专用肥配方1、配方2全部作为基肥一次性均匀撒施到茶树的根际周围。每个处理重复3次，随机区组排列，每个小区的面积约60 m2。

1.4 观测与采样

试验连续进行2年，试验期间定期观察茶树的生长情况，在茶叶收获季记载各处理小区的茶青产量，第2年清明节采集茶叶样品测定茶叶品质，每年基肥施用前采集各小区的土壤样品，测定pH值、有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾等化学指标。

2 结果与分析

2.1 有机无机茶树专用肥施用对茶园土壤化学性状的影响

表1显示了茶树有机无机专用肥连续施用2年后对土壤化学性状的影响。由表1可知，试验基地的茶园土壤呈现较强的酸性，尤其是对照纯化肥施用的土壤随着施用年限的增加pH值持续下降，而施用有机无机专用复混肥的处理土壤pH值随着施用年限的增加呈缓慢上升的趋势，土壤酸化的趋势有所缓解;与对照纯化肥施用相比，施用茶树专用肥的2个处理中土壤总氮、有机质、有效磷的含量显著增加，而碱解氮、速效钾的含量显著降低。这说明有机无机茶树专用肥对于改善土壤pH值，提高土壤有机质和总氮含量具有明显的作用。这主要是茶树专用肥配方中含有较高比例的有机肥组分，施入后可以为土壤带来丰富的有机质，并且有机肥本身的pH值较高，可以提高土壤pH值，增加土壤的酸碱缓冲性。另外，以生猪养殖垫料为原料的有机肥中磷含量较高（可达3%左右）。因此，施用专用肥也导致了土壤有效磷含量的上升。肖秀丹等[5]研究表明，化肥和有机肥配合施用可以减缓土壤酸化，改良土壤理化性质。

由于试验基地的茶园土壤多年连续施用大量化肥，土壤中的氮磷钾等养分指标远高于一般耕地土壤。这说明茶园基地氮磷钾的施用量超过了茶叶对养分的正常需求量，不但浪费了宝贵的肥料资源，而且加剧了土壤氮磷流失对周边水环境污染的风险。

2.2 有机无机茶树专用肥施用对茶叶产量的影响

不同施肥处理对茶叶产量的影响如图1所示。从图1可以看出，第1年常规化肥（对照）处理的小区茶叶产量略高于2个有机无机配方肥处理，专用配方肥1和配方肥2的茶叶产量（相对产量=专用肥处理的茶叶产量/常规化肥对照的产业产量×100%）分别为对照的86.2%，89.5%;第2年，常规化肥（对照）处理的小区产量与2个有机无机配方肥相比没有明显差异。这是由于2个有机无机配方肥处理的氮磷钾总量相比常规化肥（对照）处理减少了20%，且有机无机配方专用肥含有较高的有机肥组分，肥效释放相对缓慢。因此，第1年常规化肥处理提供给茶叶可以直接吸收利用的养分含量高于2个有机无机配方肥处理，尤其是对照（常规化肥处理）的土壤中速效氮含量明显高于有机无机配方肥处理，从而促进了茶叶的枝叶生长。随着有机无机配方肥中营养元素逐步释放，第2年土壤中可供茶树根系吸收的养分逐步增加，茶叶产量与常规化肥处理逐渐接近。这说明通过有机无机配方肥减少20%化肥施用短期内对茶叶产量具有一定的减产作用，但长期来讲对茶叶产量的影响不大。

2.3 有机无机茶树专用肥施用对茶叶品质的影响

有机无机茶树专用肥施用2年后，不同处理茶叶品质指标如表2。由表2可知，与对照单纯施用化肥（CK）相比，水浸出物含量、粗蛋白和氨基酸总量分别增加了0.4%～1.9%，0.8%～1.2%，0.6%～1.2%，茶叶品质总体有所改善。这主要是施用有机无机配方肥改善了土壤的理化性质。研究表明，土壤理化性质与茶叶品质密切相关[6]。土壤中较高的有机质含量是获得高品质茶叶的重要条件[7]，其次土壤有效氮、磷、钾 的含量在一定适宜范围内时， 有利于茶叶中次级代谢产物的积累， 从而达到最优的茶叶品质[8]。

3 结论与讨论

保障茶园土壤肥力和健康是提高茶叶品质和产量的重要前提。众多的研究认为，不合理的施肥是导致茶园土壤环境不断恶化、茶叶单产低、品质差的主要原因[9]。据统计，我国约有 30% 的茶园过量施用化肥，其中有机肥用量仅占茶园总施肥量的 15%[10]，氮磷钾化肥总施用量普遍超过750 kg·hm-2，部分茶园的化肥施用量甚至达到1 500 kg·hm-2。化肥投入量远超茶树对养分的实际需求量，不但会导致大量肥料浪费，而且加剧了氮磷流失造成的环境污染风险[4]。因此，如何有效改善茶园土壤理化性质和保障土壤健康，解决茶园土壤施肥结构不合理问题，是我国茶叶种植保持可持续发展的关键。大量的研究已经证明，利用有机肥与化肥科学配施不仅可以增加茶叶产量、促进茶叶品质提升，而且可以有效地减少化肥施用量，显著改善土壤理化性质[11-13]，这与本研究结果基本一致，可见有机无机肥料配合施用是适宜现代化绿色、安全、可持续发展茶园的施肥模式，具有很好的减肥增效作用。近年来，随着有机茶生产的发展和有机肥替代化肥技术的广泛实施，茶叶种植对有机肥料的需求越来越大。单一有机肥中氮、磷、钾含量相对化肥来说要低得多。因此，有机肥替代化肥进行配施往往需要投加较高的用量才能满足茶树生长发育对营养元素的需求，尤其以畜禽粪为原料的有机肥在茶叶地的施用量一般为6 000 kg·hm-2，甚至达15 000 kg·hm-2以上[14]。由于我国茶叶种植基地大多分布在丘陵山区，地势陡峭，运輸不方便，因此单一有机肥在茶园中大量施用的人工成本高，难以大范围推广应用[15]。本研究通过有机肥与化肥配比混配制成茶树专用肥产品，根据茶叶营养吸收特征研制，集合了有机肥肥效稳长与化肥肥效快速高效的优点，能方便、清洁地施用到茶园，克服了单一有机肥施用耗时、费力的缺点。茶树专用肥不仅可以减少单位面积的肥料投加总量，而且有机肥与化肥作为基肥一次性投入，减少了茶叶基地的现场施肥次数，大大降低了有机肥的人工施用成本及运输成本，经济效益显著。颜明娟等[16]比较了2种有机无机茶叶专用肥施用后的综合经济效益，也得到了一致的结论。由此可见，有机无机茶树专用肥相对于常规化肥和单一有机肥均具有明显的优势，适宜在茶叶种植区推广应用。

施用有机无机专用复混肥能明显改善茶园土壤的化学性状，提高了土壤pH值，增加土壤有机质、全氮及有效磷的含量;施有机无机专用复混肥的茶叶产量第1年有所减产，第2年与常规化肥对照（CK）相比没有明显示差异;经过2年的有机无机专用复混肥施用后，茶叶中水浸出物含量、粗蛋白和氨基酸总量均有所增加。

参考文献：

[1] 叶春华， 张林福， 何火娣， 等. 松阳县茶产业发展特点与经验[J]. 中国茶叶， 2020， 42（12）： 70-73.

[2] 刘林敏， 宁建美， 李贵松， 等. 松阳县农田茶园土壤养分调查分析[J]. 中国茶叶， 2009， 31（5）： 30-31.

[3] 吴志丹， 江福英， 尤志明， 等. 连续5年配施有机肥茶园土壤活性铝含量变化状况[J]. 土壤， 2019， 51（6）： 1070-1077.

[4] 吴振辉， 黄显达， 王卫平， 等. 松阳县主要农作物施用化肥农药现状及防治水体污染对策[J]. 浙江农业科学， 2015， 56（1）： 38-41.

[5] 肖秀丹， 黄延政， 郑政， 等. 不同配方施肥对夷陵区茶园土壤、茶叶品质和效益的影响初探[J]. 中国茶叶， 2018， 40（3）： 20-24.

[6] 耿赛攀， 马立锋. 施肥对茶园土壤质量及茶叶产量、品质的影响研究进展[J]. 茶叶学报， 2021， 62（1）： 22-29.

[7] LIU M Y， BURGOS A， MA L F， et al. Lipidomics analysis unravels the effect of nitrogen fertilization on lipid metabolism in tea plant （Camellia sinensis L.）[J]. BMC Plant Biology， 2017， 17（1）： 165.

[8] LIN Z H， QI Y P， CHEN R B， et al. Effects of phosphorus supply on the quality of green tea[J]. Food Chemistry， 2012， 130（4）： 908-914.

[9] 劉佩诗， 黄瑜， 甘曼琴， 等. 茶园土壤有机肥施用效应和施肥技术[J]. 中国土壤与肥料， 2021（2）： 306-311.

[10] 倪康， 廖万有， 伊晓云， 等. 我国茶园施肥现状与减施潜力分析[J]. 植物营养与肥料学报， 2019， 25（3）： 421-432.

[11] 单武雄， 罗文， 肖润林， 等. 连续5年施菜籽饼肥和稻草覆盖对茶园土壤生态系统的影响[J]. 中国生态农业学报， 2010， 18（3）： 472-476.

[12] 郭龙， 李陈， 刘佩诗， 等. 牛粪有机肥替代化肥对茶叶产量、品质及茶园土壤肥力的影响[J]. 水土保持学报， 2021， 35（6）： 264-269.

[13] 王子腾， 耿元波， 梁涛， 等. 减施化肥和配施有机肥对茶园土壤养分及茶叶产量和品质的影响[J]. 生态环境学报， 2018， 27（12）： 2243-2251.

[14] 刘术新， 丁枫华， 刘巧玲. 不同肥源有机肥对茶叶产量、品质及安全性的影响[J]. 河南农业科学， 2016， 45（12）： 45-48.

[15] 邵秋云. 有机无机复混肥在茶叶上的施用效果研究[J]. 安徽农学通报， 2018， 24（10）： 62-63.

[16] 颜明娟， 钟凤莲， 陈子聪， 等. 有机无机茶叶专用肥施用效果的研究[J]. 茶叶科学技术， 2014（3）： 20-24.