蔡麗,夏麗飛,陳枚,楊盛美,李曉霞,冉隆珣,李友勇,孫云南
(1.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所,云南 勐海 666201;2.云南省茶樹(shù)種質(zhì)資源創(chuàng)新與配套栽培技術(shù)工程研究中心,云南 勐海 666201)
茶園間作就是通過(guò)在茶園中種植經(jīng)濟(jì)林木,改善茶園小氣候環(huán)境,增加生態(tài)系統(tǒng)生物多樣性,維持生態(tài)平衡,起到提高茶葉品質(zhì),優(yōu)化茶園環(huán)境,減少環(huán)境污染的一項(xiàng)重要舉措,既符合社會(huì)發(fā)展需要,又可增加經(jīng)濟(jì)收入[1-3]。樟樹(shù)(Cinnamomum camphora),樟科,樟屬,為亞熱帶常綠闊葉喬木,屬弱陽(yáng)性樹(shù)種,喜暖熱濕潤(rùn)的氣候條件,不耐嚴(yán)寒,是我國(guó)珍貴用材樹(shù)種及芳香植物,在林業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位。
間作套種是我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的精髓之一,林茶間作降低了茶園的光照強(qiáng)度,改變了光譜組成比例,也提高了茶園氣溫和大氣相對(duì)濕度[4]。茶園適度遮蔭有助于茶樹(shù)充分吸收和利用土壤中的氮素[5-7]。本文對(duì)樟茶間作模式的土壤養(yǎng)分及重金屬含量的季節(jié)性變化進(jìn)行研究,重點(diǎn)研究樟茶間作對(duì)土壤營(yíng)養(yǎng)元素的影響,旨在揭示樟茶間作模式對(duì)土壤養(yǎng)分及重金屬含量的影響,為茶園間作模式的發(fā)展和合理利用提供理論依據(jù)。
香樟間作試驗(yàn)地位于云南省勐??h茶葉技術(shù)推廣中心基地曼板村樟茶間作茶園內(nèi),于1982年建于低丘崗地,坡度15°左右,于1987年2月在茶園定植香樟樹(shù),2行茶1行香樟樹(shù),約225棵/hm2,茶樹(shù)品種為勐海地方群體良種。以單作茶園為對(duì)照。單作茶園和間作茶園肥料管理水平基本一致,每年冬季施基肥一次,5~6月追肥一次。
分別于2009年春季(4月下旬)、秋季(9月上旬)對(duì)樟茶間作模式茶園和單作茶園取樣。單作模式每個(gè)采樣單元隨機(jī)選取10~15個(gè)取樣點(diǎn)得到混合樣,按“S”型取樣,間作模式采樣在每種處理小區(qū)樹(shù)冠下(樟樹(shù)樹(shù)冠滴水線)處表層(0~20 cm)、中層(20~40 cm)及混合樣三種取樣標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。土壤樣品采集后去除植物根系、石塊等雜物,立即帶回實(shí)驗(yàn)室,風(fēng)干、過(guò)篩做土壤養(yǎng)分分析備用,土壤養(yǎng)分含量換算為烘干土重表示(注:本文所測(cè)土樣均為混合樣)。取土樣的同時(shí)取植物樣,取樣標(biāo)準(zhǔn):一芽一葉。
表1 土樣測(cè)定方法
重金屬含量分析:樣品經(jīng)烘干(土樣105℃,植物樣品65℃)至恒重,粉碎后取0.5 g消煮約12 h,定容,用等離子發(fā)射光譜儀(ICP)測(cè)定。土壤營(yíng)養(yǎng)元素采用常規(guī)方法分析[8]。
通過(guò)對(duì)土樣pH的測(cè)定,間作茶園的土壤的pH范圍5.19~5.32,呈弱酸性,基本適宜茶樹(shù)的正常生長(zhǎng)(表2)。
從表2可得,試驗(yàn)茶園外界管理水平基本一致時(shí),間作茶園比純茶園的有機(jī)質(zhì)含量明顯增高,這可能與其通過(guò)增加植被覆蓋度減少水土流失和增加凋落物(根系周轉(zhuǎn))促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)累積有關(guān);但土壤堿解氮、速效磷和有效鉀含量均表現(xiàn)為間作茶園低于單作茶園,說(shuō)明間作茶園對(duì)養(yǎng)分的需求量較大,茶園間作香樟樹(shù)要注意氮磷鉀肥的補(bǔ)充,以免影響茶樹(shù)生長(zhǎng)。
從春季到秋季,茶樹(shù)經(jīng)過(guò)一個(gè)采摘周期,土壤養(yǎng)分發(fā)生巨大變化。間作茶園茶葉產(chǎn)量提高,品質(zhì)提升,茶葉經(jīng)過(guò)春夏秋三季生長(zhǎng),養(yǎng)分的消耗幅度大,有機(jī)質(zhì)含量明顯降低。在茶葉生長(zhǎng)周期中,對(duì)土壤氮磷鉀的消耗也很大,兩茶地土壤速效養(yǎng)分含量均表現(xiàn)為秋季低于春季,其中堿解氮、速效磷和有效鉀消耗量均表現(xiàn)為間作茶園低于單作茶園,這可能樟茶間作改善土壤環(huán)境,促進(jìn)土壤養(yǎng)分循環(huán)密切相關(guān)。
從表3可得,在春季,間作茶園土壤有效鈣、鎂、鋅、鐵、錳等含量明顯低于單作茶園,有效銅和有效鉬含量略高于單作茶園,樟茶間作茶園土壤大部分中微量營(yíng)養(yǎng)元素有效態(tài)含量表現(xiàn)降低。從春季到秋季,茶樹(shù)經(jīng)過(guò)一個(gè)采摘周期,單作茶園土壤有效鈣、鎂、鐵、錳表現(xiàn)為大幅度降低,而間作茶園土壤有效鈣、鎂、鐵含量則表現(xiàn)為增加,說(shuō)明樟茶間作茶園改善了土壤環(huán)境,促進(jìn)了土壤中微量營(yíng)養(yǎng)元素的活化和周轉(zhuǎn),這對(duì)夏、秋茶茶葉產(chǎn)量品質(zhì)的提高具有重要的意義。
從表4可以看出,茶葉新稍中各營(yíng)養(yǎng)元素含量間作茶園與單作茶園相比,春秋兩季新稍中N、P、K、Ca、Mg、S、Cu、Zn、Fe、Mn、Mo 的含量差異不明顯,說(shuō)明樟茶間作未對(duì)茶葉營(yíng)養(yǎng)元素含量造成顯著影響。
不同種植模式的植物群落系統(tǒng)、枯枝落葉化學(xué)組成的差異及生態(tài)環(huán)境條件的不同,必然對(duì)土壤重金屬產(chǎn)生影響,結(jié)果見(jiàn)于表5。Pb、Cd、Hg、As 4種重金屬含量在間作茶園中均明顯低于單作茶園,Cr和Ni兩種重金屬元素變化不明顯,說(shuō)明樟茶間作有助于降低茶園土壤部分重金屬含量。
表2 土壤養(yǎng)分含量變化
表3 土壤微量元素含量變化(mg/kg)
表4 茶葉新稍中各營(yíng)養(yǎng)元素含量變化
表5 茶園土壤中重金屬含量(mg/kg)
表6 茶葉新稍中重金屬含量(mg/kg)
從表6可以看出,在春季,間作茶園茶葉新稍中重金屬Pb、Hg、As含量高于單作茶園茶葉新稍;在秋季,間作茶園茶葉新稍中重金屬Pb、Cd、Cr、As含量高于單作茶園茶葉新稍。說(shuō)明在間作茶園中,土壤中重金屬更有可能被茶葉吸收,這可能與樟茶間作對(duì)土壤環(huán)境產(chǎn)生影響,促進(jìn)重金屬元素活化有一定的關(guān)系。
香樟屬喜光落葉深根性喬木,茶樹(shù)系耐蔭常綠根系較淺的小灌木,從香樟和茶二者的生態(tài)習(xí)性和生態(tài)學(xué)特性看,樟茶間作模式具有空間配置合理、種間關(guān)系協(xié)調(diào)、對(duì)環(huán)境資源利用充分的良好生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)[10-14]。
實(shí)踐證明樟茶間植模式一方面創(chuàng)造了適宜茶樹(shù)生長(zhǎng)和品質(zhì)提高的環(huán)境條件,另一方面由于復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的作用,解決了茶園水土流失、地力衰退、生產(chǎn)力下降等嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題[15-16]。但本試驗(yàn)表明,樟茶間作茶園土壤堿解氮、速效磷和有效鉀含量低于單作茶園,我國(guó)許多茶區(qū)本身缺氮磷鉀現(xiàn)象就很普遍,如果長(zhǎng)期間作香樟樹(shù)的茶區(qū)應(yīng)注意磷鉀肥的補(bǔ)充。
茶葉作為一種直接飲用的食品,其安全性越來(lái)越受到人們的重視。本研究表明,樟茶間作茶園雖然在一定程度上減少土壤重金屬元素含量,但也促進(jìn)了茶樹(shù)對(duì)重金屬的吸收,茶葉新稍重金屬含量增加,因此樟茶間作模式推廣中應(yīng)特別重視茶園土壤重金屬元素背景值,保障茶葉的綠色安全生產(chǎn)。
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