伊?xí)栽?,馬立鋒,石元值,阮建云
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所,310008
施肥是提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)的最直接和最有效的途徑,有機(jī)肥是茶園上使用的主要肥料之一,一般作為基肥于秋冬季施入土壤中。然而,受有機(jī)肥養(yǎng)分含量低、肥效慢、濕臭臟、運(yùn)輸不便、施用成本高等因素的影響,有機(jī)肥逐漸被化肥所取代?;实拿つ渴┯?、過(guò)量施用造成了土壤板結(jié)、土壤酸化、水體污染等問題,由化肥不合理施用而引起的土壤質(zhì)量退化、環(huán)境污染等問題越來(lái)越被重視。2015年,我國(guó)提出了到2020年化肥使用“零增長(zhǎng)”目標(biāo)。《到2020年化肥使用量零增長(zhǎng)行動(dòng)方案》指出應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化施肥結(jié)構(gòu)、改善施肥方式、提高肥料利用率,以“精”“調(diào)”“改”和“替”來(lái)實(shí)現(xiàn)化肥的零增長(zhǎng),其中的“替”即有機(jī)肥替代化肥。
本文就茶園有機(jī)肥施用對(duì)茶葉產(chǎn)量品質(zhì)的影響、對(duì)茶園土壤的影響,以及有機(jī)肥施用技術(shù)和使用安全等方面的研究進(jìn)行了綜述,并提出了4種茶園有機(jī)肥替代化肥技術(shù)模式,以期為實(shí)現(xiàn)茶園化肥“零增長(zhǎng)”提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)。
日本學(xué)者西鄉(xiāng)知博等最早于上世紀(jì)七八十年代開展有機(jī)肥對(duì)茶葉品質(zhì)的影響研究,其結(jié)果表明施用菜籽餅的茶葉中水浸出物含量和香氣、滋味均較施用硫銨的高。此后,逐漸有學(xué)者開展茶園有機(jī)肥施用效果研究。
施用有機(jī)肥可以提高祁門紅茶的品質(zhì),與施用化肥相比,常施有機(jī)肥的紅茶中茶多酚、咖啡堿、氨基酸和水浸出物含量較高,構(gòu)成紅茶香氣的主體芳香物質(zhì)如香葉醇、芳樟醇及其氧化物、芳香物質(zhì)總量、香氣指數(shù)等也較高[1]。與施用化肥相比,有機(jī)肥的施用改善了烏龍茶品種鐵觀音和毛蟹的新梢生長(zhǎng)性狀,提高了兩個(gè)品種水浸出物和茶多酚含量,且隨著有機(jī)肥用量的增加而增加[2]。有關(guān)夏茶品質(zhì)改善方面的研究表明,有機(jī)肥施用和遮蔭均能提高夏茶香氣成分含量,芳樟醇、香葉醇等游離香氣量增加,β-葡萄糖苷酶的活性增強(qiáng),且兩者疊加處理對(duì)夏茶品質(zhì)的改善更為有利[3]。
此外,研究表明,在茶農(nóng)習(xí)慣施氮量的基礎(chǔ)上減氮20%并配施有機(jī)肥能夠提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì),有機(jī)、無(wú)機(jī)肥配施后第二年產(chǎn)量比習(xí)慣施肥提高6.8%,茶多酚、氨基酸、水浸出物含量比習(xí)慣施肥分別提高14.1%、15.0%、4.7%[4]。印度開展的有機(jī)肥長(zhǎng)期定位試驗(yàn)結(jié)果表明,與施用化肥相比,施用有機(jī)肥4年后盡管茶葉產(chǎn)量降低了22%,但茶葉中兒茶素總量、EGCG、ECG均有顯著增加[5]。
有機(jī)肥施用顯著影響茶園土壤理化性狀,浙西地區(qū)不同施肥模式下茶園土壤碳氮磷養(yǎng)分庫(kù)研究結(jié)果表明,與純化肥相比,化肥和有機(jī)肥長(zhǎng)期配合施用的茶園土壤含有更高的顆粒態(tài)有機(jī)碳、活性有機(jī)碳、微生物量碳和較低的土壤硝銨比[6]。對(duì)連續(xù)5年施用有機(jī)肥的茶園土壤進(jìn)行了研究,結(jié)果表明有機(jī)肥施用提高了脲酶活性、磷酸酶活性、過(guò)氧化氫酶活性和蔗糖酶活性,同時(shí)增強(qiáng)了土壤呼吸[7]。不同有機(jī)無(wú)機(jī)肥配比田間試驗(yàn)結(jié)果表明,有機(jī)肥施用1年后茶園土壤養(yǎng)分含量、茶樹新梢生長(zhǎng)特性、茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)等均有所提高,以“70%有機(jī)肥+30%化肥”處理最佳[8]。
有機(jī)肥的施用改善了土壤特性和茶葉產(chǎn)量品質(zhì),然而有機(jī)肥的復(fù)雜來(lái)源和組成是否會(huì)影響茶葉質(zhì)量安全,就此問題目前國(guó)內(nèi)外已開展了部分研究。印度Karak團(tuán)隊(duì)對(duì)城市生活垃圾生產(chǎn)的堆肥在茶園中的施用效果,以及由此可能引起的鎳污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了研究,結(jié)果表明盡管城市生活垃圾堆肥施用增加了茶樹對(duì)鎳的累積,但鎳大部分累積在根系中,鎳在茶樹體內(nèi)較低的轉(zhuǎn)運(yùn)效率降低了城市生活垃圾引起的茶葉鎳風(fēng)險(xiǎn)[9]。該團(tuán)隊(duì)同時(shí)開展了城市生活垃圾應(yīng)用于茶園后茶樹鋁富集特性的研究,結(jié)果表明茶樹能較好適應(yīng)該肥料,茶葉中鋁含量未出現(xiàn)明顯的增加,但長(zhǎng)期施用是否存在鋁累積風(fēng)險(xiǎn)尚需進(jìn)一步研究[10]。邵一峰等對(duì)“豬-沼-茶”生產(chǎn)模式下沼液對(duì)土壤和茶葉中重金屬含量的影響進(jìn)行了研究,結(jié)果表明沼液中重金屬含量較低,達(dá)到農(nóng)業(yè)灌溉標(biāo)準(zhǔn),沼液是一種安全優(yōu)質(zhì)的有機(jī)肥料,可以施入茶園[11]。
據(jù)國(guó)家茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系調(diào)查,茶園用有機(jī)肥有菜餅肥、豆餅肥、桐子油枯、蠶沙等植物源有機(jī)肥,豬糞、牛糞、羊糞、雞糞等動(dòng)物源有機(jī)肥以及近幾年開發(fā)的茶樹專用有機(jī)肥和生物有機(jī)肥等,使用較多的為菜餅肥、豆粕肥、牛糞有機(jī)肥和羊糞有機(jī)肥等。
茶園有機(jī)肥的施用應(yīng)早施、施足、深施、配施。茶園有機(jī)肥施用推薦在秋冬季進(jìn)行,施用時(shí)開溝深施,一次性施足。有機(jī)肥與化肥配合施用較單施有機(jī)肥或化肥在提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)上效果更佳[8,12]。
茶園有機(jī)肥用量應(yīng)依據(jù)茶園土壤養(yǎng)分狀況、茶葉養(yǎng)分需求量和有機(jī)肥養(yǎng)分含量進(jìn)行。通過(guò)分析茶園土壤養(yǎng)分狀況和茶葉養(yǎng)分需求特性,確定茶園總施肥量,有機(jī)肥用量一般為總施肥量的20%~30%。茶園有機(jī)肥具體施用量應(yīng)根據(jù)施用的有機(jī)肥養(yǎng)分含量進(jìn)行計(jì)算。研究表明,等氮量的豬糞沼液、雞糞堆肥和海產(chǎn)品殘?jiān)袡C(jī)肥在提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)上的效果一致[13]。
茶園有機(jī)肥選擇上除關(guān)注有機(jī)肥的養(yǎng)分含量外,應(yīng)特別關(guān)注選用有機(jī)肥的重金屬含量以及抗生素含量是否符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)且由正規(guī)廠家生產(chǎn)的有機(jī)肥進(jìn)行施用。茶園有機(jī)肥在使用之前應(yīng)充分腐熟,就近使用以提高肥料利用率,降低肥料成本。施用有機(jī)肥配合接種蚯蚓可進(jìn)一步提高土壤肥力和生物活性,進(jìn)而促進(jìn)茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)[14]。
(1)只采春茶綠茶茶園
①基肥。10月份,每公頃施用1 500~2 250 kg菜籽餅或2 250~3 000 kg畜禽糞有機(jī)肥、38%(18∶8∶12或相近配方)茶樹專用肥450 kg,有機(jī)肥和專用肥拌勻后開溝15~20 cm或結(jié)合深耕施用。
②追肥。春茶開采前50 d,每公頃施用尿素120~150 kg。春茶結(jié)束重修剪前或6月下旬,每公頃施用尿素120~150 kg,均開淺溝5~10 cm施用。
(2)大宗綠茶、黑茶茶園
①基肥。10月份,每公頃施用3 000~4 500 kg畜禽糞有機(jī)肥、38%(18∶8∶12或相近配方)茶樹專用肥450~750 kg,有機(jī)肥和專用肥拌勻后開溝15~20 cm或結(jié)合深耕施用。
②追肥。春茶開采前30~40 d,每公頃施用尿素120~150 kg;春茶結(jié)束后,每公頃施用尿素120~150 kg;夏茶結(jié)束后,每公頃施用尿素120~150 kg,均開淺溝5~10 cm施用。
(3)烏龍茶茶園
①基肥。10月中下旬,每公頃施用1 500~3 000 kg菜籽餅或2 250~4 500 kg畜禽糞有機(jī)肥、38%(18∶8∶12或相近配方)茶樹專用肥450 kg,有機(jī)肥和專用肥拌勻后開溝15~20 cm或結(jié)合深耕施用。
②追肥。春茶開采前20~30 d,每公頃施用尿素120~150 kg;春茶結(jié)束后,每公頃施用尿素120~150 kg;夏茶結(jié)束后,每公頃施用尿素120~150 kg,均開淺溝5~10 cm施用。
(4)紅茶茶園
①基肥。10月中下旬,每公頃施用1 500~2 250 kg菜籽餅或2 250~3 000 kg畜禽糞有機(jī)肥、38%(18∶8∶12或相近配方)茶樹專用肥450 kg,有機(jī)肥和專用肥拌勻后開溝15~20 cm或結(jié)合深耕施用。
②追肥。春茶開采前30~40 d,每公頃施用尿素90~120 kg;春茶結(jié)束后,每公頃施用尿素90~120 kg;夏茶結(jié)束后,每公頃施用尿素90~120 kg,均開淺溝5~10 cm施用。
(1)只采春茶綠茶茶園
①基肥。10月份,每公頃施用1 500~2 250 kg菜籽餅或2 250~3 000 kg畜禽糞有機(jī)肥或沼渣30~45m3,開溝15~20 cm或結(jié)合深耕施用。
②追肥。共施4次,每次每公頃施用沼液6 000~7 500 kg(按沼水比1∶1稀釋)、摻入尿素每公頃60~75 kg,澆入茶樹根部,時(shí)間分別為春茶采前30~40 d、開采前、春茶結(jié)束、6月底或7月初。
(2)大宗綠茶、黑茶茶園
①基肥。10月份,每公頃施用3 000~4 500 kg畜禽糞有機(jī)肥、38%(18∶8∶12或相近配方)茶樹專用肥300~450 kg,拌勻后開溝15~20 cm或結(jié)合深耕施用。
②追肥。共施6次,每次每公頃施用沼液6 000~7 500 kg(按沼水比1∶1稀釋)、摻入尿素每公頃60~75 kg,澆入茶樹根部,時(shí)間分別為春茶采前30 d、開采前、春茶結(jié)束、6月初、7月初和8月初。
(3)烏龍茶茶園
①基肥。10月中下旬,每公頃施用1 500~3 000 kg菜籽餅或2 250~4 500 kg畜禽糞有機(jī)肥,開溝15~20 cm或結(jié)合深耕施用。
②追肥。共施6次,每次每公頃施用沼液6 000~7 500 kg(按沼水比1∶1稀釋)、摻入尿素每公頃60~75 kg,澆入茶樹根部,時(shí)間分別為春茶采前30 d、開采前、春茶結(jié)束、7月初、8月初和9月初。
(4)紅茶茶園
①基肥。10月中下旬,每公頃施用1 500~2 250 kg菜籽餅或2 250~3 000 kg畜禽糞有機(jī)肥,開溝15~20 cm或結(jié)合深耕施用。
②沼液追肥。共施6次,每次每公頃施用沼液6 000~7 500 kg(按沼∶水比1∶1稀釋)、摻入尿素每公頃45~60 kg,澆入茶樹根部,時(shí)間分別為春茶采前30 d、開采前、春茶結(jié)束、7月初、8月初和9月初。
(1)只采春茶綠茶茶園
①基肥。10月份,每公頃施用1 500~2 250 kg菜籽餅或2 250~3 000 kg畜禽糞有機(jī)肥,開溝15~20 cm或結(jié)合深耕施用。
②追肥。分5~6次,每次每公頃水溶性肥料按純氮(N)、純磷(P2O5)、純鉀(K2O)用量22.5、4.5、6.0 kg,時(shí)間分別為春茶采前30~40 d、開采前、春茶結(jié)束、6月初、7月初和8月初施用。
(2)大宗綠茶、黑茶茶園
①基肥。10月份,每公頃施用3 000~4 500 kg畜禽糞有機(jī)肥,開溝15~20 cm或結(jié)合深耕施用。
②追肥。分5~6次,每次每公頃水溶性肥料按純氮(N)、純磷(P2O5)、純鉀(K2O)用量34.5、7.5、10.5 kg,時(shí)間分別為春茶采前1個(gè)月、開采前、春茶結(jié)束、7月初、8月初和9月初。
(3)烏龍茶茶園
①基肥。10月中下旬,每公頃施用1 500~3 000 kg菜籽餅或2 250~4 500 kg畜禽糞有機(jī)肥,開溝15~20 cm或結(jié)合深耕施用。
②追肥。分5~6次,每次每公頃水溶性肥料按純氮(N)、純磷(P2O5)、純鉀(K2O)用量30.0、4.5、6.0 kg,時(shí)間分別為春茶采前30 d、開采前、春茶結(jié)束、7月初、8月初和9月初。
(4)紅茶茶園
①基肥。10月中下旬,每公頃施用1 500~2 250 kg菜籽餅或2 250~3 000 kg畜禽糞有機(jī)肥,開溝15~20 cm或結(jié)合深耕施用。
②追肥。分5~6次,每次每公頃水溶性肥料按純氮(N)、純磷(P2O5)、純鉀(K2O)用量22.5、4.5、6.0 kg,時(shí)間分別為春茶采前1個(gè)月、開采前、春茶結(jié)束、7月初、8月初和9月初。
按“有機(jī)肥+配方肥”模式的肥料種類、用量和施用時(shí)間施肥。基肥采用機(jī)械深施(15~20 cm),追肥采用機(jī)械開溝(5~8 cm)條施覆土或表面撒施+施后淺旋耕(5~8 cm)混勻。
[1]黃建琴,趙和濤.有機(jī)肥增進(jìn)紅茶品質(zhì)生化機(jī)理研究[J].土壤通報(bào),1998,29(5):41-42.
[2]良劍,李秀峰,詹全寧,等.有機(jī)肥的施用對(duì)烏龍茶產(chǎn)量品質(zhì)的影響[J].茶葉科學(xué)技術(shù),2006(2):10-14.
[3]董尚勝,駱耀平,吳俊杰,等.遮蔭、有機(jī)肥對(duì)夏茶葉片內(nèi)醇系香氣生成的影響[J].茶葉科學(xué),2000,20(2):133-136.
[4]顏明娟,林瓊,吳一群,等.不同施氮措施對(duì)茶葉品質(zhì)及茶園土壤環(huán)境的影響[J].生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào),2014,23(3):452-456.
[5]Das S,Borua PK,Bhagat RM.Soil nitrogen and tea leaf properties in organic and conventional farm ing systems under hum id sub-tropical conditions[J].Organic Agriculture,2016,6:119-132.
[6]吳崇書,章明奎.長(zhǎng)期不同施肥對(duì)茶園土壤碳氮磷構(gòu)成的影響[J].土壤通報(bào),2015,46(3):578-583.
[7]任全,單武雄,肖潤(rùn)林,等.不同施肥措施對(duì)紅壤丘陵茶園土壤酶活性及呼吸強(qiáng)度的影響[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究,2007,28(4):498-500.
[8]李萍萍,林永鋒,胡永光.有機(jī)肥與化肥配施對(duì)茶葉生長(zhǎng)和土壤養(yǎng)分的影響[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào),2015,46(2):64-69.
[9]Karak T,Paul R K,Sonar I,et al.Nickel dynam ics influenced by municipal solid waste compost application in tea(Camellia sinen?sis L.):a cup that cheers[J].International Journal of Environmental Scienceand Technology,2016,13(2):663-678.
[10]Karak T,Sonar I,Paul R K,etal.Aluminium dynamics from soil to tea plant(Camellia sinensis L.):Is it enhanced by municipal solid waste compost application?[J].Chemosphere,2015,119:917-926.
[11]邵一峰,翟繼鵬,張金枝,等.“豬-沼-茶”生產(chǎn)模式對(duì)土壤和茶葉中重金屬含量的影響試驗(yàn)[J].浙江畜牧獸醫(yī),2017(2):4-7.
[12]殷雪琰,王潔瓊,王國(guó)慶,等.施肥技術(shù)對(duì)白茶產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2017(9):43-45,48.
[13]劉術(shù)新,丁楓華,劉巧玲.不同肥源有機(jī)肥對(duì)茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)及安全性的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,45(12):45-48.
[14]周波,黎健龍,唐顥,等.蚯蚓生物有機(jī)培肥對(duì)金萱綠茶品質(zhì)成分的影響[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2017,48(7):1261-1265.