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标题

不同有机肥对茶叶生长和土壤物理性质的影响

范文

韦智获　苏敏　张凌云　李姝毅　吴雨婷　龙启发　吴潜华

摘要设置氮素施用量均为278.4 kg/hm2的有机肥、复合肥、尿素3个处理，并以不施肥为对照（CK），研究3种肥料对茶叶生长势、内含成分及茶园土壤物理性质的影响。结果表明不同施肥方式均能不同程度地促进茶树的生长萌芽、提高茶树发芽密度，使得茶叶中水浸出物、茶多酚、游离氨基酸（依次为4.506%、3.908%、3.719%，与CK相比提高幅度为7.61%～30.38%）和咖啡碱含量增加，降低茶叶的酚氨比，但各处理之间差异较大，从而不同程度地提高茶叶的自然品质，且同等氮素含量下施用有机肥的整体效果最佳，同时开沟施有机肥这一模式不仅可有效促进茶叶良好生长，增加茶叶产量及改善茶叶品质，而且还能有效地保持土壤良好的物理性质，是茶叶种植中较适宜的栽培管理方式，值得推广应用。

关键词肥料;茶叶;效果;土壤;物理性质

中图分类号 S571.1 文献标识码 A文章编号 0517-6611（2020）13-0159-03

Abstract The experiment set three treatments of organic fertilizer， compound fertilizer and urea with nitrogen application rate of 278.4 kg/hm2，with no fertilizer as the control （CK），the effects of three fertilizers on the growth potential of tea leaves， their components and the physical properties of the soil were studied.The results showed that different fertilization methods could promote the growth and germination of tea plants，increase the germination density of tea，the content of water extract， tea polyphenols， free amino acids and caffeine in tea leaves increased（they were 4.506%， 3.908% and 3.719% respectively， and the improvement range was 7.61%-30.38% compared with CK）. The phenolic ammonia ratio of tea leaves was reduced，but there were great differences between different treatments，thus the natural quality of tea could be improved in different degrees.At the same nitrogen content， the organic fertilizer had the best overall effect，opening ditches and applying organic fertilizer could not only effectively promote the good growth of tea，increase tea yield and improve tea quality，but also effectively preserve the physical properties of the soil.It was a suitable cultivation management method in tea planting and was worth spreading and applying.

Key words Fertilizer;Tea;Effect;Soil;Physical properties

茶樹是多年生作物，其产量和品质与土壤有机质、全氮、速效 N、P、K 等含量具有明显的相关性[1-3]。近年来，我国茶叶产量及品质大幅度提高，其中施肥技术的更新起到了不可替代的作用，土壤的养分直接影响茶叶的产量和品质，施肥是提高土壤养分的重要措施，有机肥则是具有多种营养元素的全价肥料，茶园施用有机肥能改良土壤理化性质，平衡土壤养分，提高肥料利用率，促进茶树生长，从而提高茶叶的产量和品质[4-10]。笔者通过田间定位试验，研究3 种不同肥料处理同等氮素施用量对茶叶生长势、茶叶内含成分及茶园土壤物理性质的影响，旨在得出较佳的施肥模式，为促进茶树生长、提高茶叶品质及保持茶园土壤良好的物理性质提供理论依据，也有利于促进茶园科学施肥的推广应用。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2017 年10 月—2018 年12 月在桂林市七星区广西茶叶科学研究所科研试验茶园（110°34′E，25°15′N）进行，该地域属于亚热带季风性湿润气候，全年平均气温 18.9 ℃，降雨量1 793.5 mm，海拔163.9 m，四季分明，雨量充沛。试验茶地土壤有机质含量32.0 g/kg，pH 438，全氮1.69 g/kg，水解性氮127 mg/kg，有效磷66 mg/kg，速效钾176 mg/kg，肥力水平较高。

1.2 试验肥料和仪器

北海正想农业科技有限公司提供的虾肽海洋有机肥（总养分≥45%，N+P2O5+K2O质量分数≥50%）、狮马牌复合肥（总养分≥45%，N、P2O5、K2O含量均为 15%）、中化牌尿素（含 N 质量分数为 46.4%）、落合牌茶树修剪机、环刀（100 cm3）、削土刀、平方尺、游标卡尺、皮尺（100 m）、米尺、电子秤（100 kg，感量0.1 kg）、托盘天平（感量0.1 g）、分析天平（感量 0.000 1 g）、恒温水浴锅、电热恒温干燥箱、离心机、高效液相色谱仪、液相色谱柱、电热恒温干燥箱、永兴牌茶叶提香机。

1.3 试验材料

试验地种植的茶树品种为福鼎大毫，于20世纪90年代采用大行距1.5 m、小行距0.33 m、株距0.3 m的双株双行法种植，其生长已进入理论上的衰老期，由于气候适宜、肥培管理条件得当、台刈修剪及时等原因，目前茶树长势旺盛，产量、品质很理想。

种植的茶树品种为福鼎大毫（树龄约 30年），地块平整，种植均匀。

1.4 试验方法

茶园于 2017 年 10 月统一进行轻修剪，11月底沿茶行滴水线开深沟20 cm 左右，分区域分别施虾肽海洋有机肥（总养分≥45%，N+P2O5+K2O质量分数≥5.0%，用量5 568 kg/hm2）、狮马牌复合肥（养分≥45%，N、P2O5、K2O含量均为 15%，用量 1 856 ?kg/hm2）、中化牌尿素（含 N 质量分数为 46.4%，用量 600 kg/hm2），施肥后统一进行回土填埋;，其他管理措施均保持一致。

1.5 试验设计

采用大田试验方式，在秋季停采后进行，每次试验均设 4 个处理，3 次重复，12 个小区，每小区茶行长10 m，宽1.5 m，小区面积15 m2，采用单行随机区组排列，不同小区间设置隔离行。 2017 年 11月 26日进行不同肥料的施肥试验，具体施肥处理编号及用量分别为T1正想牌虾肽海洋有机肥（5 568 kg/hm2 均匀撒施施），T2狮马牌复合肥（1 856 kg/hm2 均匀撒施施），T3中化牌尿素（600 kg/hm2 均匀撒施施），T4 CK（开沟回填土壤但不施肥的对照），每个处理的氮素施用量相当，即除对照外，每个处理氮素施用量均为278.4 kg/hm2 。待春茶萌芽后，依次调查各处理的茶树萌芽期、一芽一叶初展期、一芽一叶初展百芽重、生长密度及检测各处理一芽一叶初展的生化样成分，同时对施肥后90、180、360 d的土壤容重、孔隙度等物理性质分别进行测定。

1.6 调查和采样方法

1.6.1 新梢生长发育情况。在2018年春茶季随时进行观察，待春茶萌芽后，每小区随机选择 3 个点，依次调査约0.11 m2框内茶蓬面内茶树的萌芽期、一芽一叶初展期、一芽一叶初展百芽重、生长密度。

1.6.2 茶叶生化成分的取样。将各小区所采的一芽一葉新梢进行微波固样处理，检测茶叶中游离氨基酸[11]?、茶多酚[12]?、水浸出物[13]、咖啡碱[14]的含量。

1.6.3 土壤物理性质测定。于施肥覆土后90 d（2018年2月25日）、180 d（5月26 日）、360 d（11月22日）先后3次采用5点取样法按照NY/T 1121.4—2006 第四部分采用环刀法采集土样，测定表层土壤容重，计算土壤孔隙度[土壤孔隙度=（1-容重/比重）×100%（比重值取耕作常数2.65）]。

1.7 数据分析将各处理的试验数据作基本均值及求和处理后，分别采用 Excel 2016 软件和 SPSS 20.0 软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对茶树新梢生长发育的影响

同等氮素用量（278.4 kg/hm2）的不同施肥处理对茶树新梢生长发育情况的影响见表1。从表1可以看出，3种施肥处理与CK相比均促进了茶树的生长萌芽、提高了发芽密度（增幅为15.53%～43.69%）、增加了百芽重（增幅为15.97%～35.17%），其中以T1（正想牌虾肽海洋有机肥）处理最佳，与 CK 相比具体表现：萌芽期提前了8 d，一芽一叶初展期提前了9 d，百芽重为

18.45 g，增幅达35.17%，发芽密度为148个（约0.11 m2），增幅达43.69%，且与单施复合肥处理（T2）和单施氮肥处理（T3）比较存在显著差异，这表明同等氮素含量下施有机肥更有利于茶树新梢的生长发育，同时能在一定程度上促使茶树提前萌芽从而使得春茶开采期提前，但具体影响机理暂未进行深入的相关研究。

2.2 不同施肥处理对茶叶生化成分的影响

研究表明茶叶中的茶多酚、游离氨基酸总量、咖啡碱、水浸出物等内含成分对茶叶品质起决定作用[15]。同等氮素用量（278.4 kg/hm2）下不同施肥处理的一芽一叶初展茶叶生化成分检测见表2。从表2可以看出，3种施肥处理对茶叶生化成分含量有明显的影响，与CK（不施肥）处理相比，3种施肥处理均可在一定程度上提高茶多酚含量，提高幅度为251% ～8.18%，其中以 T1（正想牌虾肽海洋有机肥）的含量最高，游离氨基酸含量也比CK显著提高，分别为4.506%、3908%、3.719%，提高幅度为7.61%～30.38%，说明氮素的补充对茶树氨基酸含量有显著影响。各处理茶叶咖啡碱含量和水浸出物含量变化趋势与氨基酸相同，研究表明，酚氨比低的成茶滋味较浓醇、鲜爽、香气较高[16]，而与CK（不施肥）相比，其他几种不同施肥处理均可在一定程度上降低春季茶叶酚氨比，各处理酚氨比分别为4.98、5.44、5.79，而CK的酚氨比为6.01，则各处理酚氨比大小表现为T1 < T2 < T3 < CK。这表明施肥能明显提高茶叶各项内含成分含量，降低茶叶酚氨比，从而提高茶叶的自然品质，且同等氮素含量下施用有机肥的效果最佳。

2.3 不同施肥处理对茶园土壤物理性质的影响

研究表明有机肥的施用能提高土壤的有效养分含量，使得土壤团粒结构更加良好及土壤中微生物种群更加丰富活跃，从而提高作物的产量和品质[17-20]。由图1a可知，T1、T2、T3 3个处理的土壤容重在90、180、360 d 3个时期均呈极显著性地低于同时期的CK，而随着耕作后时间的推移，各处理之间的土壤容重均逐步增加，在360 d时达到最大值（依次为1.34、1.19、131、1.42 g/cm3）;由图1b可以看出，T1、T2、T3 3个处理的土壤孔隙度在90、180、360 d 3个时期均极显著性高于同时期的CK，而随着耕作后时间的推移，各处理之间的土壤孔隙度均逐步减少，在360 d时达到最大值（依次为494%、551%、50.6%、46.4%）。由此可知，施用有机肥（虾肽海洋有机肥）能显著改善土壤容重及孔隙度，但随着时间的推移，土壤容重逐渐上升，相应的土壤孔隙度则会逐渐下降，而单施化肥或复合肥则会使土壤容重在90～360 d显著提高，从而使得土壤孔隙度随时间推移较大幅度降低，最终容易致使土壤出现板结现象。

3 讨论

Venkatesan 等[2]研究指出，增加有机肥可以增强土壤中微生物的活性，从而增加作物产量。该研究发现，与单施氮肥和单施复合肥相比，施有机肥会获得更好的茶叶生长状况和更高的茶叶产量，而且施有机肥的土壤物理性质最优良。究其原因可能是有机肥在土壤中能持续释放更多更有效的综合营养元素促使茶叶在不同季节一直处于良好的养分供应状态，有效促进了茶叶的生长发育，提高茶叶产量。另外有机肥含有的丰富有机质在茶树根部形成腐殖质，提高了土壤微生物的活性，起到改良土壤的效果，从而有效促进茶叶产量的提高以及内含成分的积累，改善茶叶品质[21]。赵亚丽等[22]研究表明，增施有机肥能较好地改善土壤的C/N，有利于土壤中微生物的生长，而微生物又会通过自身的固氮作用将氮储存在土壤中。该试验中，与单施化肥处理相比，有机肥能显著改善土壤容重及孔隙度，优化表层土壤结构。

4 结论

良好的栽培技术是茶园高产优产的基础，而茶园施肥又是栽培管理的重中之重，该研究结果表明不同施肥方式均能不同程度地促进茶树的生长萌芽、提高茶树发芽密度，使得茶叶中水浸出物、茶多酚、游离氨基酸和咖啡碱含量增加，同时降低茶叶的酚氨比，从而提高茶叶的自然品质，且同等氮素含量下施用有机肥的整体效果最佳，同时开沟施肥能改善土壤的物理性质，使得土壤的容重、孔隙度的状况良好，但随着时间的推移，土壤容重会不同程度地逐渐上升，孔隙度则会不同程度地逐渐下降，但仍比同时期的CK处理效果好，因此若要茶园常年保持优良的土壤性状则需要间隔120～180 d对茶园土壤进行一次开沟施肥。

综上所述，开沟施有机肥不仅可有效促进茶叶良好生长，增加茶叶产量及改善茶叶品质，而且还能改善土壤物理性质，是茶叶种植中较适宜的栽培管理方式，值得推广应用。

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