潘建義，洪蘇婷，張友炯，朱躍進(jìn)，廖萬(wàn)有，韓文炎

1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，浙江 杭州 310008；2. 浙江省麗水市農(nóng)業(yè)局，浙江 麗水 323000；3. 浙江省淳安縣文昌鎮(zhèn)人民政府，浙江 淳安 311705；4. 浙江省建德市農(nóng)業(yè)局；浙江 建德 311600；5. 浙江省義烏市農(nóng)技推廣服務(wù)中心，浙江 義烏 322000；6. 安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，安徽 祁門 245600

茶樹(shù)體內(nèi)硫的分布特征及施硫?qū)Σ枞~產(chǎn)量和品質(zhì)影響研究

潘建義1,2，洪蘇婷3，張友炯4，朱躍進(jìn)5，廖萬(wàn)有6，韓文炎1*

1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，浙江 杭州 310008；2. 浙江省麗水市農(nóng)業(yè)局，浙江 麗水 323000；3. 浙江省淳安縣文昌鎮(zhèn)人民政府，浙江 淳安 311705；4. 浙江省建德市農(nóng)業(yè)局；浙江 建德 311600；5. 浙江省義烏市農(nóng)技推廣服務(wù)中心，浙江 義烏 322000；6. 安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，安徽 祁門 245600

采用田間試驗(yàn)和調(diào)查，對(duì)茶樹(shù)體內(nèi)硫的分布特征及施硫?qū)Σ枞~產(chǎn)量和品質(zhì)的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，茶樹(shù)體內(nèi)以吸收根和新梢等生命活動(dòng)旺盛的部位硫含量較高，成熟葉片次之，主干和主根硫含量最低；施硫后茶樹(shù)吸收根和新梢硫含量顯著提高，而主根和主干變化不大。新梢一芽二葉硫含量（Y）與土壤有效硫含量（X）呈極顯著正相關(guān)（Y=5.6043X+1903.6，P＜0.001）。幼齡茶樹(shù)施硫后樹(shù)高、樹(shù)幅、主干直徑、分枝數(shù)、百芽重等均有顯著增加。成齡茶園施硫后增產(chǎn)幅度在－2.1%～25.0%之間，平均10.8%；茶葉品質(zhì)成分氨基酸、茶多酚和水浸出物含量有不同程度提高，其中氨基酸提高明顯，酚氨比降低。從施硫增產(chǎn)幅度與施硫前土壤有效硫含量的函數(shù)關(guān)系式得出茶園土壤缺硫臨界值為27.4mg·kg-1。使用硫磺粉能明顯提高表層土壤有效硫含量，但土壤pH降低，且隨施硫量的增加，pH降幅增大。因此，科學(xué)合理施硫?qū)τ诖龠M(jìn)茶葉生產(chǎn)的持續(xù)健康發(fā)展十分必要。

茶樹(shù)；硫；分布特征；缺硫臨界值；產(chǎn)量；品質(zhì)

硫是茶樹(shù)必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，與氮、磷、鉀和鎂一起合稱茶樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育的“五要素”。硫不僅是蛋氨酸、胱氨酸和半胱氨酸等多種氨基酸的組成元素，而且與維生素和葉綠素的合成有關(guān)。已有試驗(yàn)表明，當(dāng)茶樹(shù)缺硫時(shí)，葉色變黃，葉脈嚴(yán)重失綠，葉片變小，新梢節(jié)間變短，從而明顯影響茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)[1]。隨著茶葉產(chǎn)量的不斷提高，以及硫酸銨、過(guò)磷酸鈣等含硫肥料使用量的日益減少，取而代之的是尿素、含磷銨的高濃度復(fù)合肥等，茶樹(shù)缺硫現(xiàn)象日趨明顯。據(jù)韓文炎等[2]的研究表明，在過(guò)去十多年間，茶園土壤有效硫含量的平均降幅達(dá)32.8%；蘇浙皖三省有效硫含量低于40mg·kg-1的土壤從31.2%增加到46.1%。印度茶園土壤有效硫在4～129mg·kg-1之間，其中阿薩姆邦的Tinsukia縣有47%的土壤有效硫含量低于20mg·kg-1[3]。茶園施硫能明顯提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)[4-6]，日本、斯里蘭卡、肯尼亞、馬拉維和東非等國(guó)已把施硫作為茶園養(yǎng)分管理的重要技術(shù)措施，如日本要求催芽肥使用硫酸銨，而不是尿素；斯里蘭卡針對(duì)幼齡和改造茶園的復(fù)混肥必須含有硫，其中幼齡茶園復(fù)混肥N∶P2O5∶K2O∶S比例高達(dá)1∶1∶1∶2，改造茶園為6∶1∶6∶1；肯尼亞復(fù)混肥中它們的比例為5∶1∶1∶1[1,7]。

以往對(duì)于茶園硫肥效應(yīng)的研究，采用的肥料多為含硫肥料，如硫酸銨、硫酸鎂或硫酸鉀等，由于元素間的平衡和協(xié)同效應(yīng)等原因，這些肥料的效果往往較好。在不同的硫肥品種中由于硫磺粉價(jià)格便宜，成為硫肥的首選。硫磺粉施入土壤后被氧化為H2SO4，可導(dǎo)致土壤pH下降。因此，硫磺粉在堿性土壤中施用在提高鈣和磷的有效性上效果較好[8]。但茶園土壤本身酸性較強(qiáng)，特別是目前我國(guó)茶園土壤酸化嚴(yán)重[9-10]，施用硫磺粉是否合適值得探討，因此，了解茶園應(yīng)用硫磺粉的增產(chǎn)提質(zhì)效果及其對(duì)土壤性質(zhì)的影響，對(duì)于茶園合理使用硫肥十分必要。本文通過(guò)系列試驗(yàn)研究了硫在茶樹(shù)體內(nèi)的分布特征、土壤硫狀況與茶葉硫含量的關(guān)系，以及不同土壤條件下硫肥的增產(chǎn)提質(zhì)效果及其對(duì)土壤基本性質(zhì)的影響，以期為茶園合理施硫提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1茶樹(shù)體內(nèi)硫的分布

1.1.1茶樹(shù)體內(nèi)硫的分布特征研究

2000年4月在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所茶園中，對(duì)5年生龍井43進(jìn)行茶樹(shù)體內(nèi)硫的分布特征調(diào)查。取代表性茶樹(shù)3叢，作為3個(gè)重復(fù)，分別用鋤頭將茶樹(shù)連根挖起，根據(jù)茶樹(shù)根、莖和葉不同成熟度分成主根、一級(jí)側(cè)根、二級(jí)側(cè)根、吸收根、主干、生產(chǎn)枝、不同葉位葉片；茶籽取自同年10月。所有樣品先用自來(lái)水清洗，然后用去離子水淋洗后于60℃恒溫烘干，用不銹鋼粉碎機(jī)磨細(xì)后待測(cè)。

1.1.2施硫?qū)Σ铇?shù)體內(nèi)硫的分布變化研究

2003年在安徽祁門對(duì)施硫后茶樹(shù)體內(nèi)不同部位硫含量的變化進(jìn)行了研究，分別采集施硫0、45、90 kg·hm-2等3個(gè)處理2年后的茶樹(shù)新梢、成葉、生產(chǎn)枝、主干、主根和吸收根樣品。取樣方法及處理同1.1.1章節(jié)。

1.2茶樹(shù)新梢硫含量與土壤性質(zhì)關(guān)系的研究

2002年4月底和5月初，同時(shí)采集174個(gè)茶園的茶葉和土壤樣品，采集地主要分布在浙江麗水、杭州、紹興和金華等地，少量分布在江西上饒地區(qū)。每個(gè)茶園選擇有代表性區(qū)域3點(diǎn)，每點(diǎn)約10 m2，分別采集一芽二葉春梢及0～20cm土樣，將3點(diǎn)采集的樣品混合作為該茶園的茶樣和土樣。分析項(xiàng)目包括春梢硫含量，土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效磷、交換性鉀和有效硫。采用雙變量相關(guān)分析法研究新梢硫含量與土壤基本性質(zhì)的關(guān)系。174個(gè)土樣的基本性質(zhì)和春梢硫含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1　供試土壤基本性質(zhì)和新梢硫含量Table 1 Basic information of the tested soils and S concentration in collected tea shoots

1.3施硫?qū)Σ铇?shù)生長(zhǎng)發(fā)育影響的試驗(yàn)

試驗(yàn)在浙江麗水城郊水閣村進(jìn)行，供試土壤成土母質(zhì)為河流沖積物，質(zhì)地為砂土，有效硫含量為12.0mg·kg-1；茶樹(shù)品種為2年生烏牛早。試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理：施硫（S）60 kg·hm-2和不施硫（CK），試驗(yàn)硫肥為硫磺粉，2001年秋季作基肥與復(fù)合肥一同施入。所用復(fù)合肥N、P2O5和K2O含量均為15%，不含硫，施用量為300 kg·hm-2。除基肥外，各處理于2002年3月底和5月底各施尿素一次，每次用量為150 kg·hm-2。2002年秋每個(gè)處理隨機(jī)測(cè)定樹(shù)高、樹(shù)幅、離地5cm主干直徑、分枝數(shù)、新梢一芽二葉百芽重和百片成熟葉重。

1.4施硫?qū)Σ枞~產(chǎn)量和品質(zhì)影響的試驗(yàn)

試驗(yàn)點(diǎn)共12個(gè)，包括中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所2個(gè)點(diǎn)和紹興御茶村、蘭溪茶場(chǎng)、龍游大鼓山茶場(chǎng)、云和朱村、麗水西郊水閣村、龍泉紅旗茶場(chǎng)、江蘇無(wú)錫市茶葉研究所、江西上饒良種場(chǎng)、安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所和東至茶場(chǎng)等各1個(gè)點(diǎn)，除麗水西郊水閣村為2年生的幼齡茶園外，其他試驗(yàn)點(diǎn)均為成齡茶園，試驗(yàn)茶園土壤的基本理化性質(zhì)見(jiàn)表2。

安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所設(shè)3個(gè)處理，即S0、S45、S90，相應(yīng)的施硫（S）量分別為0、45、90 kg·hm-2，其它各點(diǎn)均設(shè)2個(gè)處理，即S0、S60，相應(yīng)的施硫（S）量分別0、60 kg·hm-2。所用硫肥均為硫磺粉。除施硫量有區(qū)別外，各點(diǎn)不同處理均施等量氮磷鉀養(yǎng)分。N、P2O5和K2O年施用量分別為450、225、225 kg·hm-2，施用的肥料為尿素、鈣鎂磷肥和氯化鉀。硫磺粉與全部磷鉀肥和30%的氮作為基肥于每年10月初開(kāi)溝施入，其余氮肥分3次追肥，分別于3月初、5月中和7月初按30%、20%和20%的比例施入。

試驗(yàn)小區(qū)面積在45～200 m2之間，重復(fù)3～4次。試驗(yàn)于2000～2003年間進(jìn)行，各點(diǎn)均試驗(yàn)2年。試驗(yàn)所得產(chǎn)量為二年的平均值；測(cè)定品質(zhì)的一芽二葉樣品取于春茶或夏茶，鮮葉先用微波爐殺青至基本干燥后，送實(shí)驗(yàn)室在60℃條件下烘至足干，然后用不銹鋼粉碎機(jī)磨細(xì)后檢測(cè)品質(zhì)成分。

表2　試驗(yàn)茶園土壤的基本理化性質(zhì)Table 2 The basic characteristics of soils in trial fields

1.5施硫?qū)ν寥烙行Я蚝蚿H影響的試驗(yàn)

觀察研究在試驗(yàn)1.4的杭州2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)以及麗水、龍泉、無(wú)錫和祁門點(diǎn)進(jìn)行，在施硫試驗(yàn)2年后取0～20cm和20～40cm土壤樣品測(cè)定分析pH、有效磷和有效硫含量的變化。

1.6檢測(cè)方法

土壤pH用蒸餾水浸提，土液比為1∶1，玻璃電極法測(cè)定。土壤有機(jī)質(zhì)和全氮采用Elmentar VarioMax CN自動(dòng)分析儀測(cè)定。土壤有效硫用含P 500mg·L-1的磷酸二氫鈣溶液浸提，土液比為1∶5；土壤有效磷用Bray 1（0.03 mol·L-1NH4F-0.025 mol·L-1HCl）提取，土液1∶10；交換性鉀用1 mol·L-1pH 7.0的乙酸銨浸提，土液比1∶10，振蕩提取時(shí)間均為0.5 h。植物全硫用硝酸和高氯酸消化。提取或消化溶液中的硫、磷、鉀濃度用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀（ICP-AES）測(cè)定[1]。茶葉氨基酸、茶多酚、咖啡堿和水浸出物含量采用國(guó)標(biāo)法測(cè)定[11-13]。

所有測(cè)定均重復(fù)2～3次。

1.7數(shù)據(jù)處理

所有分析結(jié)果以干重為基準(zhǔn)表示。方差分析采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 19運(yùn)算，處理間平均數(shù)的比較用最小顯著差數(shù)法（LSD）。圖表中的數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（SD）表示。

2 結(jié)果與分析

2.1硫在茶樹(shù)體內(nèi)的分布特征及施硫的影響

表3表明，茶樹(shù)體內(nèi)不同部位硫含量有非常顯著的差異，以吸收根最高，達(dá)3.07mg·g-1，其次為新梢、二級(jí)側(cè)根、成熟葉、老葉、茶籽、嫩莖、生產(chǎn)枝和一級(jí)側(cè)根，主干和主根最低，分別為0.23、0.27mg·g-1。除個(gè)別部位如一芽一葉與第六葉、新梢第二葉與第三葉、新梢第四葉與第五葉、成熟葉與老葉、一級(jí)側(cè)根與生產(chǎn)枝等無(wú)顯著差異外，其余均達(dá)顯著差異。茶樹(shù)新梢中硫含量以幼嫩芽葉較高，隨著葉片的成熟逐漸降低，但當(dāng)葉片成熟度進(jìn)一步提高后，又有所升高，而老化的葉片又降低。這說(shuō)明成熟葉片具有貯藏硫養(yǎng)分的能力。茶樹(shù)根莖硫含量也隨其老化而降低?？梢?jiàn)，茶樹(shù)體內(nèi)的硫有向生命活動(dòng)旺盛部位遷移的特性，并隨著茶樹(shù)器官的老化，部分硫能被再度利用。

對(duì)施硫后茶樹(shù)不同部位硫含量變化的觀察表明（圖1），施硫量0、45、90 kg·hm-23種處理（分別用S0、S45和S90表示）間新梢一芽二葉硫含量有顯著差異（P＜0.05），S90和S45新梢硫含量比S0分別提高了22.4%和9.7%；S90和S0間的成熟葉、生產(chǎn)枝硫含量也有顯著差異；施硫處理吸收根硫含量比對(duì)照均有顯著提高，但主干和主根的不同處理間硫含量差異不顯著?？梢?jiàn)，土壤施硫后茶樹(shù)吸收的硫優(yōu)先輸送到茶樹(shù)生長(zhǎng)活躍的區(qū)域，而向成熟部位輸送的較少。

表3　茶樹(shù)體內(nèi)不同部位硫含量Table 3 S contents in different parts of tea plants

2.2茶樹(shù)新梢硫含量與土壤基本性質(zhì)的關(guān)系

對(duì)174個(gè)茶園一芽二葉春梢硫含量與對(duì)應(yīng)茶園0～20cm土壤pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、有效硫、有效磷和有效鉀含量相關(guān)性的分析表明，新梢一芽二葉硫含量（Y）與土壤有效硫含量（X）呈極顯著線性正相關(guān)（圖2），相關(guān)方程為Y=5.6043X+1903.6（R2=0.125，P＜0.001）。新梢硫含量與土壤pH和有效磷含量也呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.226（P=0.003）和0.201（P=0.008），但與土壤有機(jī)質(zhì)、全氮和交換性鉀的相關(guān)性不明顯。表明pH和有效磷含量可能會(huì)影響土壤有效硫含量，或影響茶樹(shù)對(duì)硫的吸收。

2.3施硫?qū)τg茶樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育的影響

幼齡茶樹(shù)施硫一年后，樹(shù)高、樹(shù)幅、主干粗度、分枝數(shù)、一芽二葉新梢百芽重和百片成熟葉重均顯著或極顯著高于不施硫的茶樹(shù)（表4）?？梢?jiàn)，在明顯缺硫的茶園土壤中施硫?qū)τ诖龠M(jìn)茶樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育，加速成園，提早投產(chǎn)是十分有益的。

2.4施硫?qū)Σ枞~產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

試驗(yàn)表明在施用氮磷鉀三要素的基礎(chǔ)上，茶園增施硫肥具有明顯的增產(chǎn)提質(zhì)效果（表5）。除浙江蘭溪和安徽東至試驗(yàn)點(diǎn)因土壤有效硫含量較高無(wú)增產(chǎn)效果外，其他各試驗(yàn)點(diǎn)施硫的增產(chǎn)幅度達(dá)5.3%～25.0%，其中，杭州(1)、麗水、云和、無(wú)錫和祁門點(diǎn)的產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平（P＜0.05）。除增產(chǎn)效果外，施硫?qū)Σ枞~品質(zhì)成分的氨基酸、茶多酚、咖啡堿和水浸出物含量也有一定的影響，其中龍泉和無(wú)錫點(diǎn)的茶葉氨基酸含量、祁門點(diǎn)S90茶葉水浸出物含量與對(duì)照相比均有顯著差異。試驗(yàn)還表明，施硫?qū)μ岣卟枞~氨基酸含量的效果比茶多酚明顯，從而導(dǎo)致施硫后茶葉酚氨比有不同程度降低，12個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中有10個(gè)點(diǎn)的茶葉酚氨比下降。顯然，這對(duì)提高綠茶品質(zhì)有利。另外對(duì)龍泉試驗(yàn)點(diǎn)鮮葉機(jī)械組成和百芽重的測(cè)定表明，施硫?qū)︴r葉正常芽葉占總采摘芽葉的比例影響不大，但對(duì)提高百芽重有一定的效果，施硫處理一芽三葉百芽重為39.4g，而對(duì)照僅為36.2g。

圖1　施硫?qū)Σ铇?shù)體內(nèi)不同部位硫含量的影響Fig. 1 Effect of S application on S concentrations in different parts of tea plant

表4　施硫?qū)τg茶樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育的影響Table 4 Effects of S application ongrowth and development of young tea plants

圖2　新梢一芽二葉硫含量與土壤有效硫含量的關(guān)系Fig. 2 Relationship between S contents available in tea shoots and soil

圖3　施硫增產(chǎn)幅度與土壤有效硫含量的關(guān)系Fig. 3 Relationship between relative tea yield and S contents in soil

對(duì)茶葉產(chǎn)量增幅與0～20cm土壤有效硫含量相關(guān)性的分析表明，兩者呈極顯著冪函數(shù)關(guān)系（圖3），相對(duì)產(chǎn)量（施硫區(qū)產(chǎn)量占對(duì)照區(qū)產(chǎn)量的百分比）（Y）與土壤有效硫含量（X）的擬合方程為Y=142.39X-0.078（R2=0.803，n=12，P＜0.001），可見(jiàn)土壤有效硫含量越低，施硫增產(chǎn)效果越好?？紤]到試驗(yàn)中產(chǎn)量增幅大于10%時(shí)一般達(dá)到顯著差異，因此產(chǎn)量增幅10%時(shí)的土壤有效硫含量27.4mg·kg-1可作為茶園土壤缺硫臨界值。

2.5施硫?qū)Σ鑸@土壤有效硫含量和pH的影響

分析結(jié)果表明，土壤施硫后有效硫含量均有明顯提高（圖4），其中以0～20cm的表層土壤提高幅度較大，測(cè)定的6個(gè)點(diǎn)除杭州（2）因變異系數(shù)較大差異不明顯外，其余各點(diǎn)增幅均達(dá)顯著差異；而20～40cm的土壤有效硫含量雖有提高，但均未達(dá)到顯著性差異。

表5　施硫?qū)Σ枞~產(chǎn)量和品質(zhì)的影響Table 5 Effects of S application on tea yield and quality

圖4　施硫?qū)Σ鑸@土壤有效硫含量的影響Fig. 4 Effect of S application on S content in teagarden soil

圖5　施硫?qū)Σ鑸@土壤pH的影響Fig. 5 Effect of S application on soil pH in teagardens

3 討論

3.1硫在茶樹(shù)體內(nèi)的分布及再利用特性

植物體內(nèi)的硫以有機(jī)態(tài)和無(wú)機(jī)態(tài)存在，其中極大多數(shù)為組成蛋氨酸、胱氨酸、半胱氨酸或蛋白質(zhì)的有機(jī)態(tài)硫。所以，茶樹(shù)體內(nèi)游離氨基酸和蛋白質(zhì)含量高的器官硫含量較高。本試驗(yàn)結(jié)果表明，茶樹(shù)生長(zhǎng)活躍的部位，如吸收根和幼嫩新梢硫含量較高，隨著枝桿和根系成熟度的提高硫含量呈逐漸降低的趨勢(shì)，導(dǎo)致生命活動(dòng)較弱的部位主干和主根硫含量最低（表3）。當(dāng)土壤施硫后，茶樹(shù)吸收的硫優(yōu)先向生命活動(dòng)旺盛的部位遷移，表現(xiàn)為新梢和吸收根硫含量顯著提高，而主干和主根變化不大（圖1）。但是新梢不同葉位硫含量并沒(méi)有隨成熟度提高而不斷降低，而是表現(xiàn)為波浪形變化，新梢一芽一葉較高、第二葉和第三葉逐漸降低，第四、第五和第六葉又逐漸提高，此后隨著葉片成熟度的提高又呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，導(dǎo)致第6葉硫含量甚至略高于新梢一芽一葉（表3）。Subramanya等[14]對(duì)印度茶園的研究表明，成熟葉的硫含量高于新梢，葉勇等[4]也發(fā)現(xiàn)新梢生長(zhǎng)到一芽五葉時(shí)硫含量最高。這說(shuō)明葉片具有貯藏硫養(yǎng)分的能力，也可能與葉片成熟過(guò)程中增加的硫部分來(lái)自大氣有關(guān)，因?yàn)殡S著葉片表面積的增大，從大氣中吸收的硫會(huì)持續(xù)增加[15]。一般認(rèn)為，硫在植物體內(nèi)的再利用特性較差，所以，當(dāng)植物缺硫時(shí)總是在幼嫩葉片中先表現(xiàn)出來(lái)。但本試驗(yàn)的結(jié)果表明，老葉的硫含量極顯著低于第六葉，前者僅為后者的57.2%，說(shuō)明硫仍具有一定的再利用特性。茶樹(shù)葉片硫的貯藏和再利用特性還與其是否缺硫有關(guān)，當(dāng)茶樹(shù)硫養(yǎng)分供應(yīng)良好時(shí)，新梢和成熟葉硫含量差異不大[16]。只有當(dāng)硫養(yǎng)分不太充足時(shí)，成熟葉片中的硫才會(huì)轉(zhuǎn)移到新梢中，導(dǎo)致成熟葉硫含量降低。如韓文炎等[17]的研究表明高產(chǎn)茶園成熟葉片的硫含量為2.08mg·g-1，而中產(chǎn)和低產(chǎn)茶園分別為1.63和1.17mg·g-1。所以，新梢和成熟葉片硫含量的差異，也可作為茶樹(shù)是否缺硫的診斷指標(biāo)。

3.2茶園土壤缺硫臨界值

目前，還沒(méi)有明確的土壤缺硫臨界值，但一般認(rèn)為用含磷 500mg·kg-1的Ca(H2PO4)2溶液提取的土壤有效硫含量臨界值在12～20mg·kg-1之間[18-21]。對(duì)于茶園土壤，這方面的報(bào)道較少，且存在較大的差異，如Saha等[22]認(rèn)為印度大吉嶺地區(qū)土壤缺硫臨界值為20～30mg·kg-1，而Ghosh等[23]認(rèn)為是40mg·kg-1。據(jù)韓文炎等[2]對(duì)不同產(chǎn)量水平茶園土壤有效硫含量的測(cè)定表明，高產(chǎn)茶園＞中產(chǎn)茶園＞低產(chǎn)茶園，如江蘇高產(chǎn)、中產(chǎn)和低產(chǎn)茶園有效硫含量分別為59.9、47.5和30.2mg·kg-1。和其他偏微酸或中堿性的土壤相比，茶園土壤pH較低，對(duì)SO42-的吸附能力較強(qiáng)[2]，所以茶園土壤缺硫臨界值可能相對(duì)較高。本試驗(yàn)的結(jié)果表明，在土壤有效硫含量為12mg·kg-1左右的砂土施硫有十分明顯的增產(chǎn)提質(zhì)效果，即使有效硫含量40mg·kg-1左右的土壤也有一定的效果（表5）。從施硫增產(chǎn)幅度與土壤有效硫含量的相關(guān)方程可知，有效硫含量低于27.4mg·kg-1的土壤施硫具有顯著的增產(chǎn)效應(yīng)，這一數(shù)值可作為茶園土壤缺硫的臨界值。

3.3茶園施硫的增產(chǎn)提質(zhì)效果

大量的研究表明，施硫能提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)[4-5,24-27]，茶葉增產(chǎn)幅度在1%～132%之間，但極大多數(shù)為5%～20%。如葉勇[4]報(bào)道施硫后游離氨基酸含量顯著提高，但茶多酚、可溶性糖和淀粉含量有所降低。吳洵[28]的研究表明施硫提高了茶葉香氣成分香葉醇、沉香醇、β-紫羅蘭酮的含量。李杰等[5]發(fā)現(xiàn)施硫提高了氨基酸、水浸出物和抗壞血酸含量，但茶多酚含量降低。國(guó)外對(duì)紅茶的研究表明，施硫后茶葉中茶黃素、茶紅素含量和湯色亮度等均有改善，從而有利于紅茶品質(zhì)[25-26]。本試驗(yàn)的結(jié)果表明，施硫后茶園增產(chǎn)幅度在－2.1%～25.0%，平均10.8%；茶葉品質(zhì)成分氨基酸、茶多酚和水浸出物含量均有不同程度提高，其中氨基酸提高明顯，酚氨比降低。這可能與硫是氨基酸的組分有關(guān)，當(dāng)茶樹(shù)硫養(yǎng)分改善后，原先受抑制的氨基酸代謝首先恢復(fù)。進(jìn)一步研究表明，施硫改變了茶樹(shù)生理代謝，硝酸還原酶和苯丙氨酸解氨酶活性增強(qiáng)，促進(jìn)了氮代謝，但多酚氧化酶活性和茶多酚代謝受到一定的抑制[4-5]。施硫?qū)μ岣呷~片葉綠素含量、光合作用強(qiáng)度、氮和磷的吸收也有一定的作用[4]。

施硫?qū)Σ枞~產(chǎn)量和品質(zhì)的作用與土壤有效硫含量關(guān)系密切外，還與硫與氮磷鉀的比例、硫肥種類和硫肥顆粒的大小等有關(guān)。如斯里蘭卡Ananthacumaraswamy等[29]的長(zhǎng)期定位試驗(yàn)結(jié)果表明，有效硫較高的土壤等氮施尿素和硫酸銨，茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)沒(méi)有顯著差異。Gohain等[27]對(duì)不同品種硫肥的研究表明，以石膏粉的增產(chǎn)效果最好，硫酸銨次之，硫磺粉也能取得較好的效果。但硫磺粉的細(xì)度要求在0.5 mm以下[30]。大田試驗(yàn)硫肥施用量一般在40～160 kg·hm-2之間，以40～80 kg·hm-2的效果較好[31]。因?yàn)檫^(guò)量使用不僅有可能導(dǎo)致硫與其他養(yǎng)分，如與氮、磷和鉀的比例失調(diào)，而且還會(huì)大幅降低土壤pH。本試驗(yàn)的結(jié)果表明，隨著硫磺粉施用量的增加，土壤pH的降幅增加，施硫 60 kg·hm-2的處理表層土壤pH平均降幅達(dá)0.53個(gè)單位。因此，對(duì)于pH較高（如6.0以上）的土壤來(lái)說(shuō)，適當(dāng)降低pH有利于茶樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育，但對(duì)于目前多數(shù)茶園土壤pH已低于4.5[9]則需要十分小心，pH過(guò)低不僅會(huì)導(dǎo)致土壤生物多樣性降低[32]，營(yíng)養(yǎng)元素的平衡遭到破壞，甚至可能會(huì)增加鉛等重金屬元素的生物有效性[33]，從而不利于茶葉生產(chǎn)的持續(xù)健康發(fā)展。所以，對(duì)于酸化嚴(yán)重的土壤，不要使用硫酸銨，以施有機(jī)肥、過(guò)磷酸鈣、硫酸鉀和硫酸鎂較好；施硫量控制在60 kg·hm-2以下，并配合氮、磷、鉀和鎂肥，以促進(jìn)養(yǎng)分的平衡吸收，充分發(fā)揮硫肥的效果。

[1] 韓文炎, 胡大伙, 石元值, 等. 茶樹(shù)硫素營(yíng)養(yǎng)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 茶葉科學(xué), 2004, 24(4): 227-234.

[2] 韓文炎, 石元值, 馬立鋒, 等. 茶園土壤硫素狀況及對(duì)硫的吸附特性[J]. 茶葉科學(xué), 2003, 23(增1): 27-33.

[3] Karak T, Paul RK, Boruah RK, et al. Major soil chemical properties of the major tea-growing areas in India [J]. Pedosphere. 2015, 25(2): 316-328.

[4] 葉勇, 吳洵, 姚國(guó)坤. 茶樹(shù)的硫營(yíng)養(yǎng)及其品質(zhì)效應(yīng)[J]. 茶葉科學(xué), 1994, 14(2): 123-128.

[5] 李杰, 馬立峰, Jóska Gerendás1, 等. 硫營(yíng)養(yǎng)對(duì)綠茶產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 茶葉科學(xué), 2006, 26(3): 177-180.

[6] Gunaratne GP, Hettiarachchi LSK, Jayakody AN. An investigation on factors responsible for sulphur nutrition of tea in Sri Lanka [J]. Sri Lanka Journal of Tea Science, 2007, 73(2): 49-65.

[7] Kamau DM, Owuor PO, Wanyoko JK. Long term effects of rates and types of nitrogenous fertilizers in high yielding clone AHP S15/10 tea on (II). Available soil Sulphur [J]. Tea, 2004, 25(2): 32-37.

[8] Jaggi RC, Aulakh MS, Sharma R. Impacts of elemental S applied under various temperature and moisture regimes on pH and available P in acidic, neutral and alkaline soils [J]. Biology and Fertility of Soils, 2005, 41: 52-58.

[9] 韓文炎, 阮建云, 林智, 等. 茶園土壤主要營(yíng)養(yǎng)障礙因子及系列專用肥的研制[J]. 茶葉科學(xué), 2002, 22(1): 70-74.

[10] 韓文炎, 李強(qiáng). 茶園施肥現(xiàn)狀與無(wú)公害茶園高效施肥技術(shù)[J]. 中國(guó)茶葉, 2002, 24(6): 29-31.

[11] 全國(guó)茶葉標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì). 茶 游離氨基酸總量的測(cè)定: GB/T 8314—2013[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2013.

[12] 中華全國(guó)供銷合作總社. 茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的測(cè)定方法: GB/T 8313—2008[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2008.

[13] 中華全國(guó)供銷合作總社杭州茶葉研究院. 茶 水浸出物測(cè)定: GB/T 8305—2013[S]. 北京: 中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2013.

[14] Subramanya HS, Ranganathan V. Sulphur requirements of tea fields in South India [J]. Planters Chronicle, 1980, 75: 529-531.

[15] 吳錫軍, 曹淑卿, 劉崇群. 植物從大氣中直接吸收SO2的研究[J]. 核農(nóng)學(xué)通報(bào), 1991, 12(2): 78-79.

[16] Hettiarachchi LSK, Balasingham A, Ananthacumaraswarmy S, et al. Mineral composition in relation to leaf maturity from 2000, 3000 and 4000 clonal series: leaf analysis as aguide in tea crop nutrition [J]. Sri Lanka Journal of Tea Science, 1997, 65(1/2): 11-33.

[17] 韓文炎, 許允文, 石元值, 等. 紅壤茶園土壤硫含量及硫肥效應(yīng)[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2000, (增1): 62-66.

[18] 林葆, 李書(shū)田, 周衛(wèi). 土壤有效硫評(píng)價(jià)方法和臨界指標(biāo)的研究[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2000, 6(4): 436-445.

[19] Fan MX, Messick DL. 中國(guó)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中的硫肥及其重要性[J]. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2000, 27(增1): 45-56.

[20] Zhang JZ, Zhu WM, Hu ZY, et al. Soil S status and crop responses to S application in Anhui province China [J]. Sulphur in Agriculture, 1997, 20: 80-84.

[21] 焦有, 孫克剛, 王英, 等. 土壤中硫的虧缺臨界值研究[J].土壤通報(bào), 1998, 29(5): 225-226.

[22] Saha R, Bisen JS. Sulphur in Darjeeling tea soils - its deficiencies and remedies [J]. Technical Bulletin, 1996, 8: 1-8.

[23] Ghosh JJ, George U, Barpujari N. Available sulphur status of Dooars tea soils [J]. International Journal of Tea Science, 2006, 5(3/4): 1-9.

[24] Chakravartee J. Effect of sulphur on yield and quality of tea in NE India [J]. Two and a Bud, 1996, 43(1): 18-22.

[25] Verma DP. Sulphur nutrition in tea [J]. The Planters Chronicle, 1997(7): 297-303.

[26] Nagendra RT, Sharma PK. Sulphur nutrition of tea -global review [J]. International Journal of Tea Science, 2001, 1(1): 20-27.

[27] Gohain T, Barbora AC, Deka A, et al. Effect of different sources of sulphur on yield and quality of tea (Camellia sinensis (L). O Kuntez) [J]. Journal of Interacademicia, 2000, 4(3): 370-375.

[28] 吳洵. 茶樹(shù)對(duì)硫的需求及對(duì)含硫肥料使用的效果[J]. 福建茶葉, 1999(3): 13-15.

[29] Ananthacumaraswamy S, Hettiarachchi LSK, Jayasundera JM, et al. Effect of long-term application of urea and sulphate of ammonia on soil acidity, soil and plant sulphur status, yield and black tea quality [J]. Sri Lanka Journal of Tea Science, 2007, 73(2): 74-89.

[30] Sharma PC, Vashisht DKN. Effect of different particle sizes of sulphur on yield and quality of China hybrid tea (Camellia sinensis (L) O. Kuntze) [J]. Journal of Plantation Crops, 2007, 35(3): 175-177.

[31] Sharma DK, Sharma KL, Jaggi RC. Nitrogen-sulphur interactions affecting yield and quality of tea (Camellia sinensis)grown on acid soils of Himachal Pradesh [M]. Department of Tea Husbandry & Technology, CSK Himachal Pradesh Krishi Vishvavidyalaya, Palampur. Proceedings of the 15th Plantation Crops SymposiumPlacrosym XV, Mysore, India, 2002: 419-424.

[32] Han WY, Kemmitt SJ, Brookes PC. Soil microbial biomass and activity in Chinese teagardens of varying stand age and productivity [J]. Soil Biology & Biochemistry, 2007, 39: 1468-1478.

[33] Han WY, Shi YZ, Ma LF, et al. Effect of liming and seasonal variation on lead concentration of tea plant [Camellia sinensis (L) O. Kuntze] [J]. Chemosphere, 2007, 66: 84-90.

Characteristics of Sulphur Distribution in Tea Plant and the Effect of Sulphur Application on Tea Yield and Quality

PAN Jianyi1,2, HONG Suting3, ZHANG Youjiong4, ZHU Yuejin5, LIAO Wanyou6, HAN Wenyan1*
1. Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China; 2. Agricultural Bureau of Lishui City, Lishui 323000, China；3. People's Government of Wenchang Town in Chunan County of Zhejiang Province, Chun′an 311705, China；4. Agricultural Bureau of Jiande City, Jiande 311600, China；5. Agricultural Extension and Service Center of Yiwu City, Yiwu 322000, China; 6. Tea Research Institute, Anhui Academy of Agricultural Sciences, Qimen 245600, China

By using field experiment and survey, the characteristics of sulphur (S) distribution in tea plant and the effect of S application on tea yield and quality were studied. The results showed that S was mainly distributed in the active parts of tea plant, such as new shoots and feeding roots, followed by mature leaves, trunk and main roots were among the lowest. S contents in shoots and feeding roots were significantly increased after S application.However, the trunk and main roots had no significant change. The S concentrations in one bud and two leaves (Y) had a significant and positive correlation with the S contents available in soil (X), with the equation of Y=5.6043X+1903.6 (P＜0.001). S powder as a fertilizer could significantly increase height, width, thickness of trunk, number of branches and 100-shoot weight of tea plants. The increasing rate of S application in tea yield ranged from－2.1% to 25.0% with an average of 10.8%. Tea quality components including free amino acids, polyphenols and water extracts were also increased. The increase of amino acids (AA) was higher than that of tea polyphenols (TP), resulting in a lower ratio of TP to AA. The correlation equation of increased ratio of tea yield after S application and S content available in soil before S application showed that the soil threshold of S deficiency was 27.4mg·kg-1. S powder application could significantly increase available S contents in 0-20cm soil, but reducing soil pH. From these results, it could be concluded that rational application of S fertilizers is important for sustainable development of tea production.

tea plant, sulphur, distribution characteristics, S deficient threshold, tea yield, quality

S571.1；S143.7+9

A

1000-369X（2016）06-575-12

2016-07-11

2016-07-22

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（CAAS-ASTIP-2015-TRICAAS-08）、浙江省三農(nóng)六方（CTZB-F150922AWZ-SNY1-15）、國(guó)家自然科學(xué)基金（41171218）。

潘建義，男，農(nóng)業(yè)推廣碩士，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事茶樹(shù)新品種及茶葉新技術(shù)推廣研究。*通訊作者：hanwy@tricaas.com