新型腐殖酸生物有机肥部分替代化肥在武义茶园的肥效表现

王梧镇，李若晨*，吕健飞，谢奇玕，孙万春

(1.武义县粮油技术推广站，浙江 武义 321200；2.浙江省农业科学院 环境资源与土壤肥料研究所，浙江 杭州 310021)

武义县地处浙江省中部，金华市南部，为江南丘陵山地农林区，酸性土壤为主。县域面积总体“八山半水分半田”分布，山地、丘陵多，平畈少，地力水平一般；本县属中亚热带季风气候，气候温和，四季分明，热量充足，雨量充沛，年平均温度17 ℃，年≥10 ℃活动积温5 342 ℃，年无霜期229 d，年降雨量1 446 mm，年蒸发量998 mm，年度间时有倒春寒和夏秋干旱等灾害性天气。武义县种茶历史悠久，唐朝时就是浙江著名的茶乡[1]，是全国重点产茶县，近年来在政府的政策引导下产业快速发展，形成更加鲜明的茶叶特色，现有茶园面积7 066.7 hm2，主产大宗绿茶和名优茶，年产量1.44万t，年产值超6亿元，茶叶产值占农业总产值的24%以上。目前全县有6万多人从事茶叶生产、加工、经营，茶产业已成为武义农业重要支柱产业和农民收入的重要来源[1]。

在茶叶生产上，施肥是影响茶叶产量、品质、土壤质量及其可持续利用的重要农业措施之一[2]，合理施用有机肥不仅能改良土壤结构、提高土壤肥力，也能一定程度提升茶叶产量和质量[2]。腐殖酸生物有机肥作为绿色土壤投入品，在全面养分供给，改善土壤耕作性能，提高肥料利用率，提升农产品品质等方面有突出优势[3]，是近年来迅速发展推广应用的新型、安全、高效的有机肥料。

2017—2019年，武义县实施农业农村部“果、菜、茶”有机肥替代化肥试点县创建项目，以茶园有机肥替代化肥为试点，通过合理使用有机肥改善茶园土壤耕作性能，提高有机质含量，从而提升茶叶产量和品质。为探讨有机肥与化肥配施的有机替代模式下，有机肥替代化肥不同用量、施用方法对茶叶产量、品质的影响，设计开展新型腐殖酸生物有机肥在武义茶叶中的肥效试验，通过评估茶园施用不同模式腐殖酸生物有机肥后对茶叶生长、产量及品质的影响，总结基于有机替代的茶园合理施肥技术，为茶园有机肥替代化肥新型有机肥应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验地点位于浙江省武义县壶山街道利神茶叶专业合作社茶园，选择地力较为均匀的7年树龄的茶园进行小区试验。供试品种为当地主产的春雨1号大宗茶。茶园土壤类型为红壤，其土壤pH 4.25，有机质11.80 g·kg-1，碱解氮102.00 mg·kg-1，有效磷8.00 mg·kg-1，速效钾69.00 mg·kg-1。

试验用新型腐殖酸生物有机肥(商品名“一顶三”)，由山东农大肥业科技有限公司生产，该产品有机质≥6.0 g·kg-1，氮磷钾总养分≥1.0 g·kg-1，有效活菌≥6亿·g-1。试验中其他肥料由农户按常规管理自购。常规复合肥(N 19%，P2O55%，K2O 21%)，为湖北洋丰集团产品；专用配方肥(N 20%，P2O58%，K2O 12%)，为湖北洋丰集团生产的茶树专用配方肥；常规尿素(N≥46.4%)为巨化集团有限公司产品。

1.2 处理设计

试验设4个处理(表1)，处理①不施肥(CK)；处理②为常规施肥，施用全化肥(CF)；处理③每667 m2施用腐殖酸生物有机肥500 kg+化肥减量20%(M1)；处理④每667 m2施用腐殖酸生物有机肥1 000 kg+化肥减量20%(M2)。试验进行小区试验，小区面积133.4 m2，每个处理设3个重复，通过随机排列开展试验。

表1 试验不同处理的肥料施用量及养分情况

1.3 施肥方式和管理记载

试验地块茶叶产量较高，需肥量相应较大，处理②全化肥处理(CF)施用常规复合肥做底肥，追肥用尿素和茶树专用配方肥；处理③(M1)和④(M2)中以常规复合肥做底肥，腐殖酸生物有机肥做基肥与底肥一同施用，采用条状沟施法，均匀条形施肥，施肥位置离树干30～40 cm，施肥后机械翻耕，施肥深度0～20 cm。处理②③④中，底肥于2018年10月23日施用，同时在2019年2月8日、5月13日、7月5日和9月1日分别平均追施尿素和茶树专用配方肥。

试验茶园按常规生产进行管理，及时做好病虫害防治，并于2019年5月6日、6月30日、8月22日和10月10日按一芽二叶标准组织采摘4次茶叶，分别记录各处理不同小区鲜叶产量情况。试验对第4次采摘的茶叶抽取样品按相关标准制样后，测定不同处理下含水率、水浸出物、茶多酚、游离氨基酸、叶绿素等茶叶品质指标。

1.4 数据处理

试验数据的计算整理和统计分析分别采用Microsoft Excel 2019和IBM SPSS Statistics 22统计分析软件，利用Duncan法进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 腐殖酸生物有机肥替代部分化肥对茶叶产量的影响

从表2可以看到，无论常规施肥还是生物有机肥与化肥配施，都能显著提高各时期茶园茶叶产量。有机肥与化肥配施的有机替代模式下，采用腐殖酸生物有机肥替代部分化肥，茶叶的各时期产量发生明显变化(表2)。与常规施用化肥处理(CF)相比，每667 m2施用腐殖酸生物有机肥1 000 kg+化肥减量20%(M2)，各时期茶叶产量均有显著提高，其中5月6日采摘的春茶每667 m2产量为444.7 kg、6月30日采摘的夏茶每667 m2产量为491.6 kg、8月22日采摘的秋茶每667 m2产量为480.4 kg、10月10日采摘的秋茶每667 m2产量为494.1 kg，比CF分别提高7.2%、11.6%、8.0%和8.5%。每667 m2施用腐殖酸生物有机肥500 kg替代化肥(M1)，各时期采摘的茶叶产量与全化肥处理(CF)各时期产量对比，在方差分析上虽未达到显著差异水平，但各时期鲜叶产量都有一定程度的提高。

表2 腐殖酸生物有机肥替代部分化肥模式的茶叶各时期667 m2产量

同时分析不同处理下茶园茶叶年总产量，发现不施肥的茶园平均年每667 m2总产量只有1 509.6 kg，采用常规施肥或是有机肥与化肥配施，都能明显提高茶园茶叶年总产量。其中采用腐殖酸生物有机肥替代部分化肥，茶叶的年总产量与常规施肥相比也发生了明显变化(图1)。处理M1茶叶平均年总产量为1 837.2 kg，比处理CF增产4.7%；处理M2茶叶平均年总产量达到1 910.7 kg，比处理CF增产8.9%。

柱上无相同小写字母者表示组间差异显著(P<0.05)，图2～4同。

2.2 腐殖酸生物有机肥替代部分化肥对茶叶品质的影响

鲜叶含水率与茶叶鲜嫩程度密切相关。茶叶水浸出物能反映茶叶中可溶性物质的总量，标志着茶汤的厚薄，茶叶品质的高低。茶多酚是茶叶中的重要化学成分，绿茶茶多酚含量在20%以内时，滋味得分与含量呈显著的正相关[4]；20%～25%时，仍可满足绿茶茶汤浓度的要求，达到鲜浓、爽口、回甘生津；超过25%，绿茶滋味品质下降，涩味明显。氨基酸是构成茶叶鲜味的重要成分，能有效降低茶汤的苦涩味，增加甜味，也是重要的香气物质。叶绿素对绿茶汤色具有十分重要的作用，鲜叶和干茶中叶绿素含量越高，茶汤越翠绿、持久[5]。本茶园肥效试验通过采集第4次茶叶样品，严格按规程标准制样，分析含水率、水浸出物、茶多酚、游离氨基酸和叶绿素含量等指标，研究腐殖酸生物有机肥替代部分化肥对茶叶品质的影响。

试验结果显示，采用腐殖酸生物有机肥替代部分化肥，茶叶的品质发生明显变化。与CF相比，M1和M2处理采摘的茶叶更加鲜嫩，茶叶中的含水率有显著提高，M1、M2处理的鲜叶含水率分别为93.5%、94.4%，比CF分别提高0.99和1.85百分点(图2)。同时，施用有机肥可以增加茶叶中水浸出物含量，M1和M2处理茶叶水浸出物含量分别为38.8%和41.6%，M2处理显著高于CK和CF(图2)。

图2 腐殖酸生物有机肥替代部分化肥对茶叶含水率和水浸出物含量的影响

同时，采用腐殖酸生物有机肥替代部分化肥，能显著提高绿茶中茶多酚含量，提升茶叶的滋味。M1平均茶多酚含量15.7%，M2平均茶多酚含量19.2%，M1和M2处理比CF处理的茶多酚含量分别提高1.1和4.6百分点(图3)。游离氨基酸是影响茶叶口感的重要因子[6]，与CF相比，M2显著提高茶叶中的游离氨基酸含量；而与CF相比，M1显著降低茶叶中的游离氨基酸的含量(图3)。试验结果中，各处理间茶叶叶绿素总量为3.50～3.63 g·kg-1，未显示出明显差异(图4)。各施肥处理对茶叶中叶绿素a 含量没有显著影响。与CF、CK相比，M1和M2处理显著提高茶叶中的叶绿素b含量，分别比CF提高17.5%和15.8%。

图3 腐殖酸生物有机肥替代部分化肥对茶叶茶多酚和游离氨基酸含量的影响

图4 腐殖酸生物有机肥替代部分化肥对叶绿素含量的影响

3 小结与讨论

茶叶经济效益与茶叶产量和品质密切相关，科学合理的茶园施肥策略能显著提高茶叶产量和品质，从而提高茶农的经济收入。一些研究表明，增施有机肥能改善土壤环境、提高茶叶产量和品质[7-9]。生物有机肥是在有机肥的基础上添加有益微生物加工而成的新型功能性微生物有机肥料[10-11]，是可持续农业和生产绿色农产品的重要肥料。生物有机肥在茶叶上的应用效果也有一些报道[12-13]，前人研究结果表明，与无机复合肥、普通有机肥相比，施用生物有机肥可以促进春茶新梢生长和茶芽萌发，增加芽头密度和百芽质量，提高春茶产量；也能提高茶叶中茶多酚、氨基酸、水浸出物的含量，降低茶叶中咖啡碱含量和酚氨比。

本试验中所用的有机肥既含腐殖酸有机质，氮磷钾养分，还有有益菌成分，是一种新型、安全、绿色的肥料，在优质农产品生产中具有重要应用前景。而有机肥替代部分化肥必须满足合适的替代比例，才能保证充足的养分供给。本试验中，每667 m2施用腐殖酸生物有机肥500 kg替代部分化肥，茶叶中的游离氨基酸含量比全化肥处理明显偏低，很有可能是替代化肥的有机肥施用不足导致施氮水平偏低影响游离氨基酸含量。另外研究结果显示，与全化肥应用相比，每667 m2施用1 000 kg腐殖酸生物有机肥替代部分化肥，能显著提高春茶、夏茶和秋茶的产量，同时也显著提高水浸出物、游离氨基酸、茶多酚和叶绿素b的含量。腐殖酸生物有机肥对茶叶产量和品质的提升与上述的生物有机肥的研究结果是相似的。

根据对茶叶产量、品质等数据的综合分析，在武义茶园施用新型腐殖酸生物有机肥的增产提质效果好于单独施用化肥，每667 m2施用1 000 kg替代化肥的效果要显著好于500 kg，其化肥替代率达20.2%。研究结果为茶园有机肥替代化肥技术提供了新的参考依据。