安溪铁观音主产区茶园土壤环境条件与茶叶质量提升建议

高丽云

（安溪县茶叶科学研究所，福建 泉州 362400）

铁观音属乌龙茶类，因其独有的兰花香及观音韵而广受欢迎，成为中国十大名茶之一[1]。安溪县是中国乌龙茶之乡、铁观音的发源地，截至2022年底，安溪县茶园面积共4万hm2，年产量6.2万t，涉茶总产值达320亿元[2]。茶产业是安溪重要民生支柱，全县80%人口从事种茶、制茶、售茶等涉茶领域。土壤有机质及养分含量是表征土壤肥力高低的重要物质，同时也影响着茶树的生长发育及茶叶品质的提升[3]。不合理的施肥会导致土壤退化，而施肥过量会造成水体富营养化，污染生态环境，影响茶叶的质量安全[4]。因而，开展茶园土壤环境评价，对茶园的科学管理、进一步提升铁观音的质量和促进区域农业可持续发展具有重要意义。

杨如兴等在2010年对安溪铁观音茶园土壤养分的研究表明，安溪茶园土壤pH值偏低，土壤有机质含量总体优良，且土壤供氮能力强，但土壤钾含量存在严重不足，茶园土壤养分总体呈现不均衡的情况[5]。林荣溪对安溪铁观音茶园土壤养分变化的研究表明，相比2009年，安溪县茶园土壤肥力指数在2021年显著降低，具体表现为茶园土壤pH值显著提高但仍偏酸，有机质含量变化不明显，有机磷含量显著增加，有效钾、有效钙和有效镁含量亏缺，中微量元素硫、铜、锌含量处于中等水平[1]。陈旭东在2022年对安溪县茶叶土壤重金属环境质量的研究表明，安溪县茶叶主产区土壤镉、汞、砷、铅、铬、铜等6种重金属含量均小于GB2762-2017《食品安全国家标准食品中污染物限量》中的限量值，土壤环境质量总体比较优良[20]。

近年来，为响应国家政策，安溪县深入开展生态茶园建设，采用有机肥代替化肥，提高了土壤有机质含量，改善了茶园土壤肥力水平[6]。但无机肥替代施用后的土壤养分状况尚不清楚，土壤环境条件也无法得知，因此开展土壤环境分析对今后铁观音茶园土壤的管理具有重要意义。同时，由于长期的单一种植模式及不合理施肥的影响，茶园土壤酸化等现象依然存在，茶园土壤养分条件还有提升的空间[7]。

为了解铁观音主产乡镇茶园土壤环境条件，以铁观音主产区的感德、祥华、西坪、龙涓、剑斗、桃舟的代表性茶园为对象，测定土壤中pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、污染源（镉、铅、汞、砷、铬、铜）等含量，分析茶园土壤环境条件，为安溪县铁观音茶园土壤环境管理和茶叶质量的提升提供依据。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

安溪县（东经117°36′～118°17′ E，北纬24°50′～25°26′ N）位于福建省东南沿海，厦、漳、泉闽南金三角西北部，全县总面积为3057.28km2[7，8]。安溪县平均海拔约526m[9]，属亚热带季风气候，年平均降雨量为1800mm，年平均气温为19℃，水热条件丰富，由于淋溶作用强烈，导致土壤脱硅富铝化现象明显，土壤呈现酸性，适宜茶树生长[10，11]。

1.2 土壤样品的采集

本次土壤样品采集自6个安溪铁观音主产乡镇共52个茶园采样点（其中感德15个、祥华6个、西坪9个、龙涓12个、剑斗6个、桃舟4个）。除去土壤表层的枯枝落叶后，采用S型布点法采集0～20cm的茶园表层土壤，采集的土壤混合后利用四分法选取约1kg的混合土样。土样运回室内，风干后剔除杂物，研磨并过2mm和0.149mm的筛，研磨过筛后的样品分别装袋用于土壤肥力指标和重金属的测定。委托福建农林大学安溪茶学院进行取样并化验分析。

1.3 土壤样品的测定

本试验测定了茶园土壤肥力指标中pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾和污染源（镉、铅、汞、砷、铬、铜）。土壤pH值采用电位法测定；土壤有机质含量采用重铬酸钾容量法进行测定；土壤碱解氮含量采用碱解扩散法进行测定；土壤有效磷含量采用紫外可见分光光度计法进行测定；土壤速效钾含量采用火焰光度计法进行测定[12]。土壤镉、铅、铬、铜全量采用氢氟酸、盐酸、硝酸、高氯酸消解，用石墨炉原子吸收分光光度法测定镉和铅的含量，用火焰原子吸收分光光度法测定铬和铜的含量；土壤全汞测定采用（1+1）王水在96～100℃水浴中加热消解，用原子荧光光谱仪测定；土壤全砷测定采用盐酸、硝酸、高氯酸消解，用原子荧光光谱仪测定[13]。

1.4 土壤环境评价标准

1.4.1 土壤肥力评价标准。根据NY/T853-2004《茶叶产地环境技术条件》[14]中土壤肥力分级参考指标将茶园土壤养分分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共3个等级，如表1所示。

表1 茶园土壤养分分级标准

1.4.2 土壤污染评价标准。安溪铁观音6个主产乡镇茶园土壤pH值均≤6.5，根据NY/T853—2004《茶叶产地环境技术条件》[14]和NY5199—2002《有机茶产地环境条件》[15]中茶园土壤环境质量标准，土壤污染元素限值应符合表2所示。

表2 茶园土壤污染元素限值

1.5 数据处理与分析

采用SPSS18.0、Excel2016等软件进行数据整理分析，采用Excel2016进行图表绘制。

2 结果与分析

2.1 土壤肥力结果与分析

2.1.1 茶园土壤pH值。如图1所示，安溪铁观音6个主产乡镇茶园土壤pH值顺序如下：桃舟（4.55）＞剑斗（4.36）＞感德（4.33）＞祥华（4.22）＞龙涓（4.21）＞西坪（3.94），平均值为4.27。茶树是喜酸性土壤的植物，最适宜的土壤pH值为4.5-5.5之间[16，17]，超出这一范围会抑制茶树的生长。从检测结果来看，安溪县主产区土壤属酸性土，除桃舟乡茶园土壤pH在最适茶树生长的范围外，其他乡镇茶园土壤pH普遍偏酸。

图1 土壤pH值

2.1.2 茶园土壤有机质。如图2所示，安溪铁观音6个主产乡镇茶园土壤有机质含量排序为：龙涓（32.01g.kg-1）＞西坪（25.68g.kg-1）＞感德（25.58g.kg-1）＞桃舟（22.92g.kg-1）＞剑斗（22.80g.kg-1）＞祥华（15.03g.kg-1），平均值为24.00g.kg-1，属于Ⅰ级水平。从每个乡镇采样点的有机质含量来看（表3），西坪有7个采样点有机质含量处于Ⅰ级，2个采样点有机质含量处于Ⅱ级；感德的15个采样点有机质含量均处于Ⅰ级；剑斗有5个采样点有机质含量处于Ⅰ级，1个采样点有机质含量处于Ⅲ级；龙涓有11个采样点有机质含量处于Ⅰ级，1个采样点有机质含量处于Ⅱ级；桃舟有2个采样点有机质含量处于Ⅰ级，2个采样点有机质含量处于Ⅱ级；祥华有2个采样点有机质含量处于Ⅰ级，4个采样点有机质含量处于Ⅱ级。

图2 有机质含量

表3 乡镇茶园采样点土壤有机质含量所处等级情况

2.1.3 茶园土壤速效养分。如图3所示，安溪铁观音6个主产乡镇茶园土壤碱解氮水平排序为：龙涓（100.99mg.kg-1）＞西坪（93.66mg.kg-1）＞祥华（88.56mg.kg-1）＞感德（88.26mg.kg-1）＞桃舟（74.42mg.kg-1）＞剑斗（69.21mg.kg-1），平均值为85.85mg.kg-1，除龙涓乡茶园土壤碱解氮含量处于Ⅰ级水平外，其他乡镇的土壤碱解氮含量均处于Ⅱ级水平。土壤有效磷含量排序为：龙涓（64.34mg.kg-1)＞西坪（62.00mg.kg-1)＞祥华（37.73mg.kg-1)＞感德（36.89mg.kg-1)＞剑斗（33.82mg.kg-1)＞桃舟（31.76mg.kg-1)，平均值为44.42mg.kg-1，各主产乡镇土壤有效磷均处于Ⅰ级水平，含量丰富。土壤速效钾含量排序为：龙涓（95.79mg.kg-1）＞西坪（80.34mg.kg-1）＞剑斗（72.66mg.kg-1）＞感德（70.98mg.kg-1）＞祥华（61.11mg.kg-1）＞桃舟（58.44mg.kg-1），平均值为73.22mg.kg-1，除龙涓乡及西坪镇茶园土壤速效钾含量处于Ⅱ级水平外，其他乡镇均处于Ⅲ级水平。从各乡镇采样点的速效养分水平来看（表4），6个主产乡镇的碱解氮和有效磷含量大多处于Ⅰ和Ⅱ级水平，说明土壤碱解氮、磷较含量较高。而速效钾含量大多处于Ⅲ级水平，速效钾含量有待提升。

图3 土壤速效养分含量

表4 不同乡镇茶园采样点土壤速效养分含量所处等级情况

一方面，氮、磷含量过多会造成元素富集，产生土壤污染，影响茶树对其他养分的吸收利用，降低茶叶的质量；另一方面，茶园植被稀少且单一，植被的水土保持能力较弱，在降雨条件下，土壤中的氮、磷元素会随着雨水进入河流中，导致水体富营养化，造成水体污染，影响生态环境安全[18，19]。

2.2 土壤污染元素结果与分析

从表5 可见，安溪铁观音主产乡镇镉含量在0.00～0.17mg.kg-1，平均含量为0.047mg.kg-1；铅含量在14.90～118.20mg.kg-1，平均含量为37.95mg.kg-1；汞含量在0.02～0.21mg.kg-1，平均含量为0.086mg.kg-1；砷含量在1.64～77.05mg.kg-1，平均含量为10.36mg.kg-1；铬含量在24.72～156.70mg.kg-1，平均含量为46.38mg.kg-1；铜含量在0.30～56.70mg.kg-1，平均含量为12.98mg.kg-1。

表5 茶园土壤中镉、铅、汞、砷、铬和铜的含量

6个主产乡镇茶园土壤各污染元素含量总体较低，镉、铅、汞、砷、铬、铜平均含量低于茶叶产地环境技术条件和有机茶产地环境条件中的相应限值。

3 结论与建议

3.1 结论

安溪县铁观音主产区茶园土壤pH平均值为4.27，偏酸性；土壤有机质含量平均值为24.00g.kg-1，各乡镇平均有机质含量均处于Ⅰ级水平；土壤碱解氮含量平均值为85.85mg.kg-1，总体处于Ⅱ级水平；土壤有效磷含量平均值为44.42mg.kg-1，均处于Ⅰ级水平；土壤速效钾含量平均值为73.22mg.kg-1，总体处于Ⅲ级水平。综上，铁观音主产乡镇茶园土壤pH较低，存在一定程度酸化，有机质及有效磷含量丰富，碱解氮含量属中等水平，速效钾含量较缺乏。土壤污染元素（镉、铅、汞、砷、铬、铜）6种重金属的平均含量低于茶叶产地环境技术条件和有机茶产地环境条件中的相应限值。总体来说，铁观音主产区茶园土壤环境质量总体水平优良，适合有机茶的生长，具备发展有机茶园的基础条件。

3.2 建议

氮、磷、钾等要素配合施用，可提高茶叶中蛋白质、叶绿素等内含物的含量。施用有机肥改良土壤团粒结构，增加通气性和保水性，改善土壤环境，使茶树芽叶肥硕，持嫩性好。提高茶叶品质，进一步提升茶叶质量。建议通过使用土壤改良剂（生物炭、碱性肥、微生物菌肥等）、合理施肥（测土配方施肥、有机无机配施）等措施对土壤进行改良，缓解土壤酸化[8，18，19]。另外，根据茶园条件合理选择茶树间作或者套种大豆、油菜、紫云英等绿肥，以提高土壤pH，增加有机质含量，提升土壤肥力，保障安溪铁观音茶叶的质量安全[3，11]。针对茶园土壤速效钾含量匮乏情况，通过钾肥配施有机肥和石灰、施用草木灰，或将秸秆、枯枝落叶等进行堆肥还田，提高土壤钾含量[3，18]。

建议加强茶园安全知识宣传推广力度，进一步推动生产经营主体纳入福建省食用农产品承诺达标合格证与一品一码追溯并行系统监管，实现从茶园到茶杯可追溯体系范围。积极引导生产经营主体积极申报绿色食品认证，扩展绿色食品茶叶生产面积，助推茶叶生产标准化、加工清洁化、质量可控化水平提升[20]。选用肥料时注意产品的合格性，防止重金属等污染源对茶叶卫生质量安全的影响，进一步提升茶叶质量。