金明慧,扶勝蘭,羅衛(wèi)彬,肖榮英*
(信陽農林學院 農學院,河南 信陽 464000)
土壤是茶樹必需的物質基礎,是茶樹優(yōu)質、高產和高效必不可少的條件,土壤的各種理化性質反映了土壤肥力的高低,同時反映了土壤供應植物養(yǎng)分的能力。土壤肥力的高低不僅影響茶葉的產量,也影響茶葉的品質。
信陽市以盛產毛尖聞名,具有悠久的種茶歷史,境內山巒起伏,河流眾多,雨量充足,較為適宜茶樹生長。目前,對信陽茶園的研究多集中在茶葉品質上,而有關土壤養(yǎng)分的報道較少。胡克福等、唐劍鋒等對信陽茶園的土壤障礙因子、有機質及速效氮磷鉀的分布進行了研究;袁國強等對信陽有機茶生產技術進行了研究,并對研究區(qū)土壤重金屬含量進行了測定和分析;劉超良等對信陽毛尖生長的土壤特性進行了研究,認為信陽茶園土壤條件適合發(fā)展有機茶園。張巧萍等對信陽茶園的土壤有機質和硫、鎂含量進行了研究,并為茶園施肥、改善茶葉品質提供了建議。當前,由于不合理施用化肥或者部分茶農不施肥等,造成茶園土壤養(yǎng)分不平衡現(xiàn)象普遍存在。為全面了解信陽茶園土壤肥力狀況,對信陽主要茶區(qū)的土壤養(yǎng)分進行測定分析,以期為茶園土壤合理施肥提供理論依據(jù)。
田間試驗于2016年在信陽浉河港、羅山等茶葉主產區(qū)進行,室內試驗于信陽農林學院土壤—植物營養(yǎng)實驗室進行定。
2016年10月,在施肥前取40個信陽茶園基礎土樣各1份。土壤樣品采集后置于通風、陰涼、干燥處自然風干,之后磨碎過篩,速效養(yǎng)分過0.425 mm孔徑篩子,有機質過0.250 mm孔徑篩子。
1.3.1 樣品測定 土壤pH值采用無CO2的蒸餾水浸提(土∶水為1∶2.5),pH計測定;有機質用K2Cr2O7-H2SO4氧化法測定;堿解氮用擴散法測定;速效磷用O1sen法測定;速效鉀用1 mo1/L NH4OAc浸提,火焰光度法測定;植物養(yǎng)分用H2SO4-H2O2消化,開氏法定氮測定;鉬銻抗比色法測磷;火焰光度計測鉀;土壤鐵、錳、鋅、銅用EDTA-原子吸收光譜法測定。根據(jù)茶葉產地環(huán)境條件、第二次土壤普查分級標準、優(yōu)質高效高產茶園的土壤營養(yǎng)診斷指標,將茶園土壤養(yǎng)分含量分為3級:Ⅰ級為優(yōu)良,Ⅱ級為尚可,Ⅲ級為較差,其中pH值Ⅰ級為酸化,Ⅱ級為適中,Ⅲ級為不適宜(表1)。
表1 土壤養(yǎng)分分級指標
1.3.2 數(shù)據(jù)處理 用SPSS 20和Exce1 2016軟件對數(shù)據(jù)進行分析。
適宜茶樹生長的土壤pH值為4.0~6.5,最適pH值為4.0~6.0,pH值<4.5時茶樹的生長將會受到抑制,并且會對茶葉的品質帶來不良影響。茶園土壤養(yǎng)分含量見表2。40個供試茶園土壤pH值為4.66~5.61,平均5.54,變異系數(shù)為0.07。40個供試茶園土壤養(yǎng)分含量分布狀況見圖1??梢钥闯?,有57.14%的茶園土壤pH值為4.5~5.5,土壤酸化不嚴重,表明供試茶園土壤pH值適宜茶樹的生長。
表2 供試茶園土壤養(yǎng)分含量
土壤有機質含量的高低直接關系到土壤肥力高低及肥力等級劃分。供試茶園土壤有機質的含量為4.70~51.71 g/kg,平均值為19.66 g/kg,變異系數(shù)為0.53(表2)。16.41%的土壤樣品有機質含量低于10 g/kg,38.81%的土壤樣品有機質含量為10~20 g/kg,44.78%的土壤樣品有機質含量豐富,超過了20 g/kg(圖1),說明供試茶園土壤有機質含量處于中高水平。
茶園土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別為 3.50~61.25 mg/kg、1.01~ 16.66 mg/kg、10.64~485.64 mg/kg,平均值分別為18.20 mg/kg、5.15 mg/kg、98.33 mg/kg,變異系數(shù)分別為0.81、0.62、0.77(表2)。從圖1可知,96.88%的土壤樣品堿解氮含量低于50 mg/kg,3.13%的土壤樣品堿解氮含量為50~100 mg/kg,而土壤樣品堿解氮含量高于100 mg/kg的為零,表明信陽茶園土壤氮的供應能力較低。59.09%的土壤樣品速效磷含量低于5 mg/kg,34.85%的土壤速效磷含量為5~20 mg/kg,6.06 %的土壤樣品速效磷含量較為豐富,高于20 mg/kg,表明信陽茶園大部分土壤速效磷含量處于低等水平。43.48%的土壤樣品速效鉀含量低于80 mg/kg,27.53%的土壤樣品速效鉀含量為80~120 mg/kg,28.99%的土壤樣品速效鉀含量高于120 mg/kg。
圖1 供試茶園土壤養(yǎng)分含量分布狀況
供試茶園土壤有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅含量分別為14.04~187.30 mg/kg、5.50~ 75.96 mg/kg、0.15~ 6.05 mg/kg、0.53~55.13 mg/kg,平均值分別為59.43 mg/kg、22.81 mg/kg、1.41 mg/kg和12.44 mg/kg(表2)。從圖1可知,茶園土壤有效鐵的變異系數(shù)為0.70,98.55%的土壤樣品有效鐵含量高于15 mg/kg,1.45%的土壤樣品有效鐵含量為4.5~15 mg/kg,土壤樣品有效鐵含量低于4.5 mg/kg的土壤樣品數(shù)為0,表明信陽茶園土壤有效鐵的供應能力較強。供試茶園土壤有效錳的變異系數(shù)為0.68,其中37.68%的土壤樣品有效錳含量低于15 mg/kg,33.33%的土壤樣品有效錳含量為15~30 mg/kg,28.99%的土壤樣品有效錳含量高,高于30 mg/kg。供試茶園土壤樣品有效銅的變異系數(shù)較大,為1.10。7.25%的土壤樣品有效銅含量低于0.2 mg/kg,50.72%的土壤樣品有效銅含量為0.2~1.0 mg/kg,42.03%的土壤有效銅含量較為豐富,高于1.0 mg/kg。供試茶園土壤樣品有效鋅變異系數(shù)較大,為1.13。79.71%的土壤樣品有效鋅含量高于于2.0 mg/kg,20.29%的土壤樣品有效鋅含量為0.5~2.0 mg/kg,低于0.5 mg/kg的供試土壤有效鋅含量土壤樣品數(shù)為0(圖1)。
由表3可以看出,土壤有機質與速效磷含量、有效鐵含量、有效銅含量極顯著正相關,與土壤堿解氮含量、有效錳含量顯著正相關,表明土壤有機質含量的增加能提高茶園土壤中堿解氮、速效磷、有效鐵、有效銅、有效錳含量;土壤pH值與速效磷含量極顯著負相關,與有效鐵顯著負相關;土壤速效磷與有效鐵、有效錳、有效銅極顯著正相關,表明增加土壤中速效磷能提高土壤中有效鐵、有效錳、有效銅的含量;土壤速效鉀與有效錳極顯著正相關;土壤有效鐵與有效錳、有效銅均極顯著正相關。
表3 供試茶園土壤養(yǎng)分含量Pearson相關系數(shù)
供試茶園土壤pH值為4.66~5.61,適宜茶樹生長;土壤有機質含量為4.70~51.71 g/kg,只有44.78%的茶園土壤樣品超過了20 g/kg,達到了Ⅰ級水平,其余土壤有機質相對缺乏,可適當施用有機肥。
供試茶園土壤的堿解氮、速效磷和速效鉀含量分別 為3.50~61.25 mg/kg、1.01~16.66 mg/kg和10.64~485.64 mg/kg。絕大部分茶園土壤缺氮嚴重,土壤磷、鉀肥處于中低水平,表明配合施用氮、磷、鉀肥可培肥土壤,提高茶葉產量和品質。
供試茶園土壤有效鐵、有效錳、有效銅和有效鋅的含量分別為14.04~87.30 mg/kg、5.50~ 75.96 mg/kg、0.15~ 6.05 mg/kg和0.53~55.13 mg/kg。本研究結果表明,信陽茶園土壤有效鐵含量較為豐富,而有效錳、有效銅和有效鋅含量不足。已有研究表明,鐵、錳、銅、鋅參與茶葉重要的生理過程,不足或者過量均會影響茶葉產量和品質。因此,在茶園土壤培肥管理中可適當補充微肥,以達到提高茶葉品質和產量。
供試茶園土壤養(yǎng)分的Pearson相關性表明,土壤有機質與速效磷、有效鐵、有效銅均極顯著正相關,與堿解氮、有效錳顯著正相關;土壤速效磷與有效鐵、有效錳、有效銅均極顯著正相關;土壤速效鉀與有效錳極顯著正相關性。表明土壤中有機質、速效磷和速效鉀含量的增加可提高茶園土壤部分微量元素的有效性。