我国茶园复合种植模式研究进展

陈清华，崔清梅，罗鸿，马会杰，胡双玲

恩施土家族苗族自治州农业科学院，国家茶叶产业技术体系恩施综合试验站，湖北 恩施445000

我国是茶树的原产地，是世界上最早发现、种植栽培茶树和利用茶叶的国家。历经几千年的发展历程，茶产业现在已是许多产茶地的经济支柱产业，2021 年全国18 个主要产茶省（自治区、直辖市）的茶园总面积为326.41万hm2，全国干毛茶总产量约306.32万t[1]。

茶园生产管理是茶产业的基础，也是源头，经过几代科研人员的探索和实践，茶园已实现规模化、规范化、产业化种植。但是茶树多为多年生常绿灌木，茶园生态系统复杂稳定[2]，传统的茶园大都是单一连作种植，多年来逐步产生了诸如土壤酸化、病虫害加重、产量下降等方面的问题[3-4]。而且茶园单作也导致茶园产出单一，以采摘茶叶为主要经济输出，无法满足产业高质量发展的需求。为了实现土地资源效益最大化、茶树逆境中的抗性增强以及提高茶园生物多样性，并进一步提升茶树的经济效益，众多研究者运用生态学原理与生物资源优势配置，将茶树与其他物种间作或套作，实行茶树立体复合型种植，促使茶园环境生态得以改善[5]。

复合种植，Francis[6]将其定义为在时间和空间上集约化种植，即在同一田地上种植两种或两种以上的作物，包括间作、套种等几种不同的种植模式。我国复合种植模式应用较为广泛，林药复合种植[7]、林+苗复合种植[8]、林+菜（菌）复合种植[9]、林草复合种植[10]、粮经复合种植[11]、玉米带状复合种植[12]等，且农林复合模式研究得较为深入，而茶园复合种植也有多种，茶林复合、茶草复合、茶豆复合、茶菜复合等。诸多研究表明茶园复合种植模式可以充分利用茶园土地、光、水分、养分等自然资源，且这种种植模式可以实现生态－景观－经济综合效益的提升，还可以在经营产值、产业结构、劳动力结构、种植空间等方面起到一举多得的效果，从而实现一地多用和一年多收的目标，促进资源的高效利用，有效提高茶农的收入，有效推进茶产业健康可持续发展。本文在明确了茶园复合种植理论与概念的基础上，整理了当前茶园复合种植的主要类型以及植物种类，分析了对茶叶产量、品质、病虫害防控、茶园土壤性质、茶园土壤微生物等方面影响，以期为建立生态高效优质的茶园提供栽培管理上的理论依据。

1 茶园复合种植的理论

生态位是生态学的重要概念和理论之一，是指在一个由一系列环境轴所定义的N维空间内种群可以维持存活的一种能力[13]，而生态位测度包括生态位宽度和生态位重叠，生态位宽度是物种所能利用的各种资源的一个综合指标，生态位重叠反映种群之间对资源利用的相似程度和竞争关系，物种间的生态位重叠越低，生态幅越窄，越有利于物种的共存[14]。

茶园复合种植则是充分利用了茶树生态位原理，在水平和垂直空间上都提供了其他种群可以占有生存的位置。茶园复合种植模式是以茶树为主要植物，间作或者套作其他高、矮杆植物[15]。茶园是一个比较独特的体系，地上部生长周期长，一般的茶园经济年限可达数十年，通过修剪、台刈等农艺措施，使茶树发挥更大的生产潜力，延长经济年限。而茶园采用的条带行栽培，行与行之间有一定宽幅的工作道，用于采摘、修剪、施肥作业等，在非农忙季节，这种宽幅的工作道就处于空闲状态。在同一水平上，生态位分明。茶园主要是以叶芽为输出物质，采用的方式是手工采摘或机采，因此茶园树体培育都通过修剪控制树高，在茶园整体上保持一致，以利于茶园的统一管理。茶园垂直空间最大值都控制在1 m 左右，树冠以上有更多的利用和发展空间，生态位垂直分明。

2 茶园复合种植的类型

2.1 复合种植的物种

复合种植利用不同植物对地上部光热以及地下部水肥的竞争和促进作用，使各种生态资源得到最充分的利用，使其产量和品质都得到提高。茶园复合种植，茶树与不同植物能有效合理分配资源，从而直接或者间接影响种间生物和非生物的生长环境[16]，提升可利用资源有效性来选择与茶树复合种植的物种。

茶园复合栽培属于多物种栽培模式[17]，茶树本身就是亚热带森林植物群落中居于中层的伴生树种[18]，上层是高大的阔叶乔木，经过长期自然选择，逐渐形成了喜光耐阴的生活特性。因此茶园复合种植的物种主要是木本植物、草本植物、藤本植物及微生物类（表1）。茶园与林木复合种植研究较早，林木属于木本植物，树型高大，以乔木为主，茶林复合是融合了农业、园艺、林业3方面的工作，而茶树喜阴，因此林木在一年中对茶园微域气候环境具有调节作用，且对根际土壤微生物影响也较大。草本植物生长周期短，采用与茶树等距间作的方式种植，宜操作宜管理，功能用途不同，种类较多，以科为单位可分为豆科、十字花科、菊科、禾本科等。也有种植少数藤本植物的，如葡萄、猕猴桃、吊瓜等，以适应当地的特色。微生物主要是真菌类，包括多孔菌科、白蘑科、侧耳科。生产实际中，茶园与木本植物复合种植以果树树种较多，与草本植物复合种植以豆科类较多。

表1 茶园常见复合种植的植物

2.2 复合种植的模式

茶园复合种植主要是间作、套作模式，而间作又是最常见的复合种植模式，是在同一土地上分行或分带种植两种或两种以上的作物[54]。目前生产实际中、科研研究等常见的有茶林复合、茶果复合、茶豆复合、茶菜复合、茶菌复合等。

2.2.1 茶林复合种植

茶林复合种植是农林复合系统中最常见的一种复合模式，从20 世纪70 年代开始被广泛研究。茶林复合种植的林木一般为当地特色树种，大部分选择的是乔木，充分利用林木的冠层遮阴和茶树喜阴、喜湿的特点，设置相应的株行距。在盛产橡胶的南方茶区，橡胶树与茶树复合种植[24]，在云南的澜沧县茶园种植有当地乡土树种黄樟树[25]，皖南和浙江茶区复合种植的主要有乌桕[23]，在西北茶区常见的复合林木有香椿[20]等。

2.2.2 茶果复合种植

茶果复合种植是增加茶园产值，延伸茶产业链的一种复合种植模式[55]。江南茶区茶果间作较为普遍，其中最为著名的茶果间作区便是洞庭湖碧螺春茶区[56]，间作的果树种类多，如柑橘、石榴、枇杷、板栗、桃、杨梅、腊梅、银杏、枣、梨等，其他地方还有间作猕猴桃；江北茶区还有柿、山楂、苹果等，在西南、华南茶区有香蕉、芒果[21]等。

2.2.3 其他复合种植

其他复合种植模式还有茶草复合、茶菜复合、茶菌复合，其中前两种是较为普遍的间作方式。大部分间作植物主要用于充当绿肥，还田于土壤，也有收获其产物如马铃薯[49]、花生[30]、大豆[57]等以获得经济效益的，而这种间作基本都是在幼龄茶园。茶菌复合模式一方面可以获得鲜菌产量，一方面还达到调节土壤微生物群落结构的目的。

3 茶园复合种植的作用

茶园复合种植是利用茶树的喜湿耐阴、植株为灌木或小乔木、根系较浅等特点，合理选择不同树冠高度和根系深浅的植物，组成二层林冠及地被层的茶园生态系统。还可以增加茶园植物的种类，扩大茶园的生态空间。复合种植模式强调的是物种间协调发展，互相促进，充分利用地力、光照等资源，改善生长环境、调节小气候、增加物种生物多样性等，以取得最大的综合效益。

3.1 对茶叶产量的影响

茶园复合种植，其物种组合及种植密度对茶叶产量会产生一定影响。苏红飞等[58]研究发现板栗+茶模式的全年茶叶产量中，春茶产量与纯茶园相当，夏茶、秋茶不足纯茶园的三分之一，原因是板栗树属于落叶乔木，在春茶时板栗树叶刚开始萌发，只遮挡了少部分太阳光，透过的太阳光能满足茶树生长所需。而夏、秋季，板栗树叶成熟，绝大部分的太阳光被遮挡，导致茶树生长受限。但是杨清平等[28]研究发现，猕猴桃与茶复合模式下的茶鲜叶全年产量要比裸地茶园产量提高8.1%，特别是夏、秋季茶叶产量都有增加，主要原因是猕猴桃的适当遮阴改善了茶树的环境条件，提高了茶树在夏秋季的光合效率。赵甜甜等[59]研究了云南苹果与茶树间作后，春、夏、秋三季茶鲜叶产量均极显著高于对照。刘建军等[60]在北方茶区茶园复合间作不同密度的栗树时，春夏秋三季茶鲜叶产量不一样，每公顷间作450株，春夏秋三季茶鲜叶产量都较对照低；间作300株时春茶鲜叶产量较对照高，夏秋茶鲜叶产量较对照低；当间作150株时，春秋茶鲜叶产较对照高，但夏茶鲜叶产量较对照低。有学者研究对夏季乌龙茶进行45%和30%的遮阴，其产量较对照高，但是60%遮阴的产量与对照相近[61]。

茶树与食用菌间作也可以不同程度提高大叶茶的产量，研究结果显示连续间作两年菌包的茶园产量要比间作一年的茶园产量增加5.7%[62]。

3.2 对茶叶生化成分的影响

茶园复合种植通过茶树与其他物种间作而构建成一种植物多样性生态茶园，并与茶树形成互利关系，有增加气味、固氮、提供庇护和保护、生化抑害等功效[63-64]，因此复合种植模式下的茶叶，其品质成分含量的高低也受生长环境的影响。曹启民等[65]研究了海南茶园采用黄槐+茶树+野花生复合种植的模式，其茶叶的水浸出物、茶多酚、氨基酸和黄酮含量要比单一茶园分别增加14.41%、18.71%、14.21%、32.87%，差异显著。顾俊荣等[66]指出不同茶果间作均有效地提高了洞庭碧螺春鲜叶中的没食子酸含量，尤其是茶－杨梅、茶－柑橘间作茶园与纯茶园差异达到了显著水平。茶树与大豆间作能显著提高茶叶中咖啡碱及可溶性糖的含量，而且减少氮肥施入也不会减少茶叶品质成分含量[67]。刘鑫等[68]调查了林茶间作栽培模式下的有机茶园，茶叶氨基酸含量、水浸出物含量均高于纯茶园。吴满霞[69]调查了茶－山茱英、茶－板栗间作的茶园，其茶叶的氨基酸总量、茶氨酸含量增加，儿茶素总量减少，酚氨比下降，说明人工间作茶园中，芽叶的持嫩性增强。在当前复合种植模式对茶叶生化成分影响的研究中，氨基酸含量、水浸出物含量都是呈增长趋势，但是对茶多酚、咖啡碱等含量的影响效果不一样，因此后期要根据不同茶区、不同复合类型对茶叶生化成分的影响，作进一步研究与探讨。

3.3 对茶园土壤性状的影响

与单作农业系统相比，农林复合系统能够增加生物多样性和多层次空间结构，在改善土壤质量，减少水土流失和土壤侵蚀以及调控小气候等方面均具有显著优势[70]，茶园复合种植模式也是农林复合系统中的一种，且茶园属于人工建造的一种稳定的系统，而又以采摘幼嫩芽叶为主要输出，冬季之外茶园都在进行农事活动，对茶园土壤性状的影响比较大。茶园通过复合种植，不同植物根系的穿插、分泌乃至植株整体都会对茶园土壤性状有不同程度的影响。

3.3.1 对土壤养分的影响

洞庭碧螺春茶果间作可以显著提高土壤的有机质、速效磷、速效钾和碱解氮的含量[71]。黄槐－茶树－野花生复合种植结构下表层土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量相比纯茶园都有不同程度的增加[65]；柑橘与茶树间作茶园土壤养分含量和pH 值都较单作茶园高，但土壤中重金属含量较单作茶园低[55]。马占霞等[5]调查发现云南省勐腊县不同茶林间作模式影响茶园土壤pH 值外，对速效钾、有效磷、阳离子交换量的影响最为显著，对碱解氮和有机质也存在显著的影响。胡桂萍等[72]研究了茶园间作油菜、圆叶决明和樱花后，土壤全氮、全磷、全钾含量与对照相比有显著差异。茶园复合模式还能提高土壤酶的活性，参与土壤各种养分的转化，因此茶园复合种植模式可以有效增加土壤速效养分的含量，以供茶树生长发育利用。

3.3.2 对土壤物理性状的影响

土壤中的各种生物和化学过程以及植物的生长和发育都依赖于土壤的物理状态（含水量、温度、质地、结构和孔隙度等）和土壤中的能量物质交换过程[73]。在茶园间作不同芳香植物后，不同土层土壤相对含水量均明显高于单作茶园，且不同间作处理对不同土层土壤容重呈现多样性差异[47]，王丽娟等[74]研究了樟＋茶和山苍子＋茶模式，可以有效降低土壤容重，改善茶园土壤结构，这可能是与复合种植植物根系的更新代谢活动以及间作树木枯枝落叶的降解有关[75]。茶园间作绿肥后，夏季不同土层土壤温度日变化与常规茶园不同，间作绿肥可以起到调节土壤温度的作用[76]。茶园复合种植模式下，次级物种助力茶园通过遮阴、滞留降雨、减少地表径流、根系穿插等作用调节土壤物理性状。

3.3.3 对土壤微生物的影响

茶园土壤微生物具有固氮、释钾、解磷、分解有机质，以及增强土壤保湿性等作用，能有效调节茶园小气候，促进茶芽萌发和茶树次生代谢，减少茶树病虫害，明显提高茶鲜叶产量和茶叶品质[77]。因而茶园土壤微生物是茶园生态系统中重要的一员，且土壤生态系统结构和功能的稳定性受到土壤微生物多样性的影响[78]。复合种植模式常被认为可提高土壤微生物群落多样性[79]，间作麦冬可诱导茶园土壤细菌群落结构发生变化，富集更多参与土壤营养循环和拮抗植物病原菌的有益细菌[80]；间作板栗树，可以提高土壤细菌的丰富度，有利于改善土壤肥力[81]；间作灵芝改变茶园土壤细菌群落结构并促进土壤有益微生物群落生长[50]；间作山苍子改变了土壤微生物群落结构和丰度，同时增加了土壤矿质营养转化吸收的功能性种群，降低了植物致病真菌和细菌数量[26]。茶与菌共生能显著影响土壤中微生物的类群[82]，因此复合种植模式能改变茶园土壤微生物群落结构和丰度，这主要可能是茶园植物种类的增加，与植物凋落物和根系分泌物增多有关。但茶园土壤微生物种群的数量又与间作的植物种类相关，也与土壤质地、成土母质、有机质质量分数、土壤pH 值以及种植年限、不同取样季节等相关[83]，因此对其机理研究还有待进一步加深。

3.4 对茶园病虫害防控的影响

复合种植的茶园，人为增加了茶园生态环境的复杂性，扩充了茶园立体生态位，增强了茶园整个生态系统的生物多样性和可持续性[84]，促进生态平衡。对昆虫群落，特别是天敌群落有积极作用，使茶园中的各种生物处于和谐状态，能提高天敌昆虫的自然控制力，抑制茶树害虫的发生[85]。间作豌豆可以控制绿盲蝽[38]；间作圆叶决明可以有效调控茶小绿叶蝉[38]；间作杉树可以显著降低茶跗线螨的为害[86]；金观音间作台湾小叶相思可以增加捕食螨、蜂类、猎蝽、瓢虫和食蚜蝇等天敌昆虫[58]；间作柑桔、杨梅在一定程度上调控叶蝉种群、蜘蛛类群的数量和空间格局，还可减轻叶蝉为害[87]；间作香樟可降低茶轮斑病和茶赤星病的发生[88]。这主要是由于复合种植茶园裸露土壤面积减少，土壤水分蒸发和雨水冲刷减弱，对水土保持有积极作用，增强了茶树的抗性；同时丰富了植物相，为天敌的繁衍增殖提供良好替代寄主和适宜躲避场所，改善了天敌生存条件，使天敌较长时间留在茶园内。复合种植茶园还因为物种增加，在一定程度上阻碍病原菌孢子的运动、传播和侵染，从而可以达到减轻病害发生的目的[89]。

3.5 对茶园小气候的影响

复合种植茶园尤其是茶林复合、茶果复合可以明显调节茶园田间小气候，可降低茶园光照强度和空气温度，增加空气相对湿度[90]，提高茶叶品质。茶－杉复合茶园高温季节光照强度、园内气温、地表与土壤温度、茶树叶面温度及其高温危害产生的频率等均低于单一茶园[91]，套种山桐子，白天具有显著的降温作用，可降低茶园温度9 ℃左右，夜间具有保温作用，可提高温度3 ℃左右[92]。间作巨菌草可较好地调节茶园小气候，降温增湿[42]。茶园是人工建立的以茶树为主的农业生产类型，茶园生态系统复杂稳定，而茶园的温度、湿度、光照、土壤活性等因素都对茶树的生长产生影响[93]，复合种植模式的茶园具有调节茶园小气候的功效，可对茶园及土壤环境进行调节，形成有利于茶树生长的茶园微域环境[94]。

4 展望

随着生态理念的不断提升，茶产业的发展也从追求经济效益到生态－经济效益、生态－景观－经济综合效益转变。随着生态茶园建设理念的不断推广，以复合种植模式为核心的茶园具有多层次、多成分、多功能等特点，可以实现种群在不同生态位上的“共生互补”“相互依存”，且结构稳定、系统平衡，同时具有稳定持久的经济、生态、社会三大效益[95]，因此复合种植模式将是生态茶园建设的主推模式。

因此在今后为了更深入探究茶园复合种植模式，需要站在生态、景观、经济、社会等角度搭配合理的复合种植模式，在结合当地气候条件的基础上，建议围绕以下几方面开展基础应用研究：一是根据茶树品种特性，利用不同植物种间促进和互利共生的原理[96]，加强与茶树复合种植物种的生态学研究，进一步明确复合种植物种的适宜密度和种植规格，因地制宜地充分调动茶园的自然资源优势，优化茶园生态系统中不同生境类型的空间分布格局；二是开展茶园复合种植模式下各个部分的影响机理研究，更好地提升经济、生态、社会效益；三是研究茶树与复合种植物种树体的管理与培养，研究适宜于机械操作的种植模式及规格，以及筛选和优化适宜茶园复合种植的机械，实现茶园复合模式全面适应机械化管理的目标；四是建立茶园复合种植模式综合效益评价标准；五是大力开展茶园复合种植应用技术研究，制定适宜于茶园复合种植的每种物种的种植规范标准或规程体系，形成可参考、可应用的茶园复合种植模式，为未来生态茶园建设提供科学依据。