黃繼川，肖志云，吳雪娜，涂玉婷，彭智平

（1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南方植物營養(yǎng)與肥料重點(diǎn)實驗室/廣東省養(yǎng)分資源循環(huán)利用與耕地保育重點(diǎn)實驗室，廣東 廣州 510640；2.大埔縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，廣東 大埔 514299）

【研究意義】農(nóng)業(yè)作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是關(guān)系國計民生的重要保障，而搞好生態(tài)環(huán)境是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提。黨的十八大將生態(tài)文明建設(shè)納入中國特色社會主義“五位一體”總體布局，給當(dāng)前鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施中如何實現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收的同時確保生態(tài)環(huán)境友好提出了更高要求?；首鳛檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要生產(chǎn)要素，長期以來是實現(xiàn)作物增產(chǎn)的重要保障［1］，然而長期化學(xué)肥料的盲目施用引起的土壤酸化、養(yǎng)分不平衡、環(huán)境污染以及農(nóng)產(chǎn)品安全等問題也日趨嚴(yán)峻［2-3］。廣東大埔是我國茶葉的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)區(qū)，茶葉種植面積5 333 hm2，產(chǎn)值4.11億元［4］，是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的重要組成部分。當(dāng)前該區(qū)域茶園施肥存在兩個極端：一是部分茶企苛求茶葉的有機(jī)栽培，長期不施化學(xué)肥料，導(dǎo)致茶園土壤貧瘠；二是散戶種植為了追求產(chǎn)量，偏施化肥，導(dǎo)致茶園土壤肥力不平衡、茶園環(huán)境風(fēng)險加?。?］，同時造成病蟲害爆發(fā)，引起農(nóng)藥超量使用。據(jù)統(tǒng)計，我國茶園養(yǎng)分投入總量（N+P2O5+KO2）為796 kg/hm2，粵東茶區(qū)為865 kg/hm2，且以氮肥為主，全國30%的茶園存在化肥超量施用，而有機(jī)養(yǎng)分用量僅占養(yǎng)分總投入的15%［6-7］?；蔬^量施用的深層原因：一是施肥人員知識水平低［8］，對茶葉種植體系肥料需求規(guī)律和高效利用機(jī)理以及土壤培肥缺乏深入認(rèn)識；二是化肥替代產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用落后，施肥配套裝備缺乏。因此因地制宜拓寬肥源制訂合理替代方案，集成實用的茶園化肥減量增效施肥技術(shù)，培訓(xùn)提升茶農(nóng)施肥技術(shù)水平，對于茶葉安全、優(yōu)質(zhì)和高效栽培具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】近年來我國圍繞農(nóng)業(yè)發(fā)展“轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)”的戰(zhàn)略部署，按照“一控兩減三基本”的要求大力推進(jìn)測土配方、水肥一體化和有機(jī)肥替代化肥技術(shù)，收效顯著。諸多研究也表明測土配方［9］、有機(jī)替代［10］以及水肥一體化等技術(shù)能夠有效降低化肥用量，培肥土壤，提高肥料效益和作物產(chǎn)量以及品質(zhì)［11-12］?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】2017年來，國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部在全國范圍內(nèi)開展果菜茶有機(jī)肥替代化肥試點(diǎn)，旨在推動有機(jī)肥源循環(huán)利用，促進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展。作為項目試點(diǎn)縣，大埔縣農(nóng)業(yè)部門與廣東農(nóng)科院技術(shù)團(tuán)隊聯(lián)合攻關(guān)，在調(diào)研茶園土壤肥力狀況和當(dāng)?shù)厥┓是闆r的基礎(chǔ)上，以改良土壤、提高有機(jī)質(zhì)含量、平衡土壤養(yǎng)分以及精準(zhǔn)施肥提高養(yǎng)分效率為技術(shù)切入點(diǎn)，研究配方肥、有機(jī)肥和水肥一體化技術(shù)在緩解茶園土壤酸化、培肥土壤、降低化肥施用潛力、產(chǎn)地環(huán)境安全以及茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)和效益方面的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】在代表性茶園建立定點(diǎn)試驗和多個監(jiān)測點(diǎn)開展茶園配方肥、有機(jī)肥以及水肥一體化技術(shù)試驗示范，根據(jù)試驗點(diǎn)和監(jiān)測點(diǎn)的應(yīng)用效果集成茶葉化肥減量增效施肥模式，并通過媒體宣傳、現(xiàn)場示范觀摩和培訓(xùn)提升茶農(nóng)施肥水平，推動技術(shù)模式的大面積應(yīng)用，實現(xiàn)茶葉優(yōu)質(zhì)、高效和安全生產(chǎn)，為全面提升該區(qū)域茶業(yè)綜合競爭力提供技術(shù)支撐。

1 茶園化肥減量增效技術(shù)推廣

1.1 化肥減量增效技術(shù)模式

茶園化肥減量施用采取 “精、調(diào)、改、替”的技術(shù)路徑，以廣東省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳頒布的主推技術(shù)為指導(dǎo)，根據(jù)測土配方技術(shù)、土壤有機(jī)質(zhì)提升培肥改良技術(shù)、水肥一體化技術(shù)相結(jié)合集成茶園化肥減量增效施肥技術(shù)模式。梅州地區(qū)土壤酸性較強(qiáng)［13］，且茶園土壤酸化嚴(yán)重已成為我國茶園的普遍現(xiàn)象［14］。根據(jù)對大埔縣代表性茶園采集土樣的分析，結(jié)果（表1）表明土壤pH值在4.15～5.05之間，平均為4.62，土壤酸性較強(qiáng)，而茶葉適宜的土壤pH值在5.0～5.5之間［15］，過酸的土壤理化性質(zhì)劣化，土壤緩沖性能低，易造成養(yǎng)分流失，因此，有必要對土壤進(jìn)行改良。土壤有機(jī)質(zhì)含量在13.2～35.1 g/kg之間，平均為22.5 g/kg，樣品間有機(jī)質(zhì)變異較大，存在42.9%的樣品低于20.0 g/kg，仍需增施有機(jī)肥，培肥茶園土壤。土壤堿解氮含量在92.0～267.0 mg/kg，28.6%的樣品低于150.0 mg/kg；有效磷含量在0.22～15.46 mg/kg之間，78.6%的樣品低于10.0 mg/kg；速效鉀含量在29.8～113.9 mg/kg之間，92.9%的樣品低于90.0 mg/kg，總體存在部分缺氮、磷鉀供肥能力普遍較弱。交換性鈣含量在17.8～205.1 mg/kg之間，交換性鎂含量在5.42～24.76 mg/kg之間，普遍缺鈣缺鎂。

表1 大埔縣代表性茶園土壤肥力（n=14）Table 1 Soil fertility of representative tea garden in Dabu county (n=14)

通過茶園土壤測定以及開展施肥試驗和多點(diǎn)監(jiān)測對施肥方案的優(yōu)選制訂施肥模式以有機(jī)無機(jī)配合為主、注重生理堿性肥料調(diào)節(jié)土壤pH，氮磷鉀三要素方面注重氮肥的減量控制，全面補(bǔ)充磷肥、鉀肥和鈣鎂肥料，有條件茶園采用水肥一體化技術(shù)提高水肥效率。表2所列施肥模式確定了茶園有機(jī)肥、化肥的施肥品種、數(shù)量、時期和方法，其中有機(jī)肥以基肥形式在冬季施用，氮磷鉀等大量元素采用硫酸銨、鈣鎂磷肥、硫酸鉀，施肥方式結(jié)合茶園條件采用撒施或結(jié)合水肥一體化施肥。3種施肥模式于2018—2019年在大埔縣335 hm2代表性茶園連續(xù)推廣2年，其中在廣東凱達(dá)茶業(yè)股份有限公司、廣東飛馬峰農(nóng)業(yè)有限公司、廣東屏翠山茶業(yè)有限公司茶園基地開展施肥模式定點(diǎn)試驗（每個點(diǎn)設(shè)置3種施肥模式，每個模式3個重復(fù)），此外，建立有機(jī)替代化肥減量核心示范區(qū)監(jiān)測點(diǎn)14個進(jìn)行示范推廣。

1.2 推廣策略

一是加強(qiáng)政府項目扶持，依托測土配方施肥示范項目、果菜茶有機(jī)肥替代化肥試點(diǎn)項目、耕地保護(hù)與質(zhì)量提升項目和化肥減量增效相關(guān)項目的實施，給予示范點(diǎn)茶企、種植大戶等農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體在檢測服務(wù)、有機(jī)肥購買、水肥一體化裝備安裝、農(nóng)家有機(jī)肥積造堆肥點(diǎn)基建、堆肥機(jī)具和運(yùn)輸車輛以及堆肥腐熟劑方面給予補(bǔ)貼扶持；二是通過院地合作，采取科研院所專家、農(nóng)業(yè)推廣專業(yè)技術(shù)人員指導(dǎo)建立示范基地開展減肥增效施肥模式的多點(diǎn)試驗示范，結(jié)合新型職業(yè)農(nóng)民和職業(yè)經(jīng)理人等專業(yè)培訓(xùn)，并適時開展現(xiàn)場示范觀摩讓茶農(nóng)在科學(xué)施肥上有感性的認(rèn)識和理性的理解，提高科學(xué)施肥水平，增強(qiáng)化肥減量的意愿；三是通過新媒體如QQ群、微信群、農(nóng)技寶、施肥博士等平臺適時開展技術(shù)咨詢服務(wù)，及時為農(nóng)戶在施肥技術(shù)上面臨的問題給予答疑。

表2 大埔縣茶葉化肥減量增效施肥技術(shù)模式Table 2 Chemical fertilizer saving and efficiency improving technology model for tea in Dabu County

2 化肥減量增效模式推廣效果

2.1 茶園土壤質(zhì)量得到提升

減肥增效施肥模式的推廣結(jié)果（表3）表明，通過有機(jī)替代、測土配方和水肥一體化集成茶園施肥模式，有效提高了土壤pH，緩解了土壤酸化的趨勢，其中模式1 pH提高0.02～0.10、模式2 pH提高0.02～0.18、模式3 pH提高0.05～0.09。土壤有機(jī)質(zhì)提升效果明顯，模式1提高1.3～2.0 g/kg、模式2提高0.7～1.2 g/kg、模式3提高0.3～0.5 g/kg。通過有機(jī)肥培肥、配方肥的平衡施用有效提高了土壤堿解氮、有效磷和速效鉀含量，增強(qiáng)了土壤的供肥能力。采用有機(jī)替代與測土配方施肥技術(shù)的示范監(jiān)測點(diǎn)調(diào)查結(jié)果（表4）表明，土壤pH平均提高0.06，有機(jī)質(zhì)平均提高0.7 g/kg，堿解氮、有效磷、速效鉀及交換性鈣和交換性鎂含量均不同程度提高，改善了土壤養(yǎng)分平衡狀況，提高了供肥能力。同時通過樹立示范典型基地，培訓(xùn)、觀摩等輻射作用帶動了茶區(qū)農(nóng)民循環(huán)利用有機(jī)肥資源的積極性，一些種植戶和茶企主動嘗試綠肥壓青、秸稈還田培肥茶園土壤，有效帶動了農(nóng)戶使用有機(jī)肥源的積極性。

表3 大埔縣代表性茶園3種模式定點(diǎn)試驗土壤肥力（n=3）Table 3 Soil fertility of three models at the location experiment points in representative tea gardens of Dabu County (n=3)

表4 監(jiān)測點(diǎn)土壤培肥效果（n=14）Table 4 Results of soil fertilization at monitoring points (n=14)

2.2 茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益提高

采用測土配方、有機(jī)替代和水肥一體化技術(shù)等施肥模式茶青產(chǎn)量（表5）增加明顯，模式1茶青產(chǎn)量增加5.2%～11.6%、模式2增加7.5%～11.0%、模式3增加11.2%～17.1%。茶葉品質(zhì)得到改善，茶葉水浸出物、茶多酚和氨基酸含量均有不同程度提高，茶多酚與氨基酸比值降低。種植效益（表6）方面，采用有機(jī)替代、測土配方和水肥一體化等化肥減量增效施肥模式由于有機(jī)肥用量增加、灌溉設(shè)備的投入增加了施肥成本，但是由于產(chǎn)量上的增加仍然提高了茶葉的種植效益，其中凱達(dá)和屏翠山6～8年生茶園經(jīng)濟(jì)效益較對照提高，模式1分別提高11 805、4 875元/hm2、模式2分別提高3 960、6 420元/hm2、模式3分別提高12 390、16 110元/hm2；而飛馬峰2～3年生幼齡茶園雖然增產(chǎn)，但由于產(chǎn)量較低，尚未能體現(xiàn)出明顯經(jīng)濟(jì)效益，主要體現(xiàn)在培肥茶園土壤，促進(jìn)幼齡茶樹生長。此外，茶園多處于高山地區(qū)，缺水和交通不便限制了對茶樹的灌溉，采用水肥一體化的模式不僅提高了施肥效率，節(jié)省人工，尤其在干旱季節(jié)能夠有效保證茶樹對水分的需求，在2019年秋冬季節(jié)連續(xù)5個月的干旱，采用水肥一體化的茶園茶苗存活率和產(chǎn)量得到有效保障。

2.3 茶園產(chǎn)地環(huán)境和茶葉質(zhì)量安全得到保障，提升茶業(yè)競爭力

通過測土配方、有機(jī)替代及水肥一體化技術(shù)降低茶園化肥施用可有效緩解土壤環(huán)境壓力，有利于保護(hù)土壤生態(tài)環(huán)境。試驗點(diǎn)和監(jiān)測點(diǎn)土壤分析結(jié)果（表7）表明，采用化肥減量增效施肥模式對土壤重金屬含量無明顯影響，均達(dá)到土壤環(huán)境一級標(biāo)準(zhǔn)［16］。茶葉重金屬含量（表8）100%符合食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)［17-18］。通過施肥模式的優(yōu)化、茶園環(huán)境的改善、土壤質(zhì)量的提升改善了茶葉品質(zhì)，有利于茶葉的銷售宣傳，促進(jìn)了大埔地區(qū)茶葉品牌建設(shè)，據(jù)不完全統(tǒng)計大埔茶葉已培育品牌20多個，形成了省級、市級和縣級龍頭企業(yè)分別為6家、4家和7家，大埔茶葉在廣東乃至全國的知名度得到快速提升。

表5 大埔縣代表性茶園3種模式定點(diǎn)試驗茶葉品質(zhì)（n=3）Table 5 Tea quality of three models at location experiment points in representative tea gardens of Dabu County (n=3)

表6 大埔縣代表性茶園3種模式定點(diǎn)試驗茶葉效益（n=3）Table 6 Tea benefits of three models at location experiment points in representative tea gardens of Dabu County (n=3)

表7 監(jiān)測點(diǎn)土壤重金屬含量（n=14）Table 7 Soil heavy metal contents at monitoring points (n=14)

表8 監(jiān)測點(diǎn)茶葉重金屬含量（n=14）Table 8 Heavy metal contents of tea leaves at monitoring points (n=14)

2.4 茶園施肥水平提升，肥料減量效果明顯

通過舉辦茶葉化肥減量增效施肥技術(shù)培訓(xùn)和觀摩以及田間指導(dǎo)39期次，培訓(xùn)及指導(dǎo)茶葉種植人員和農(nóng)業(yè)技術(shù)人員2 000多人次，全面提升了茶農(nóng)的施肥技術(shù)水平。根據(jù)調(diào)研統(tǒng)計，在有機(jī)替代、測土配方和水肥一體化集成的科學(xué)施肥模式推廣中，大埔茶葉產(chǎn)區(qū)推廣茶葉配方肥料2個，新建水肥一體化茶園面積330 hm2。如表9所示，實施化肥減量技術(shù)后（2019年）大埔縣茶園有機(jī)肥用量為3 799.5 kg/hm2，較實施前（2017年）增加895.5 kg/hm2；化肥（氮磷鉀折純）為625.5 kg/hm2，較2017年減少441.0 kg/hm2；化肥（鈣鎂折純）為256.5 kg/hm2，較2017年增加；化肥（氮磷鉀鈣鎂折純）總用量減少184.5 kg/hm2。輻射帶動區(qū)域化肥減量效果明顯，大埔縣2017年全縣化肥施用純量20 954 t，2018年全縣化肥施用純量19 278 t，項目實施期間化肥施用純量減少1 676 t，2019年化肥用量呈繼續(xù)減少趨勢，初步實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出的化肥零增長目標(biāo)。

表9 大埔縣茶園肥料使用情況統(tǒng)計（n=35）Table 9 Statistics of fertilizer use in tea garden of Dabu County (n=35)

3 問題與建議

大埔作為重要的產(chǎn)茶區(qū)，由于施肥不科學(xué)導(dǎo)致茶園土壤養(yǎng)分不平衡，化肥超量投入造成環(huán)境風(fēng)險加劇等問題需要長期的科學(xué)施肥修正，集成化肥減量增效施肥模式對于該地區(qū)茶業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展意義重大。試驗和多點(diǎn)推廣表明，通過測土配方和有機(jī)肥替代技術(shù)可以減少化肥氮用量40%、水肥一體化條件下減少氮用量20%，同時保證茶葉穩(wěn)產(chǎn)，改善品質(zhì)，提高種植效益。而且能夠提升土壤肥力、緩解土壤酸化，保證茶園土壤環(huán)境和茶葉品質(zhì)安全，有利于區(qū)域茶葉品牌的建設(shè)和企業(yè)的發(fā)展，大幅提升茶業(yè)綜合競爭力。通過示范觀摩和培訓(xùn)以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的多種形式推動化肥減量增效施肥技術(shù)模式的推廣，初步實現(xiàn)了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出的化肥零增長的目標(biāo)。然而在化肥減量增效模式的推廣過程中仍然面臨一些問題：（1）水肥一體化建設(shè)的一次性投資費(fèi)用大、管理維護(hù)和運(yùn)行對從業(yè)人員的操作水平要求高；（2）土壤檢測服務(wù)社會化程度低，且由于受知識面限制，農(nóng)戶對土樣的采集方法以及對檢測結(jié)果的解讀和運(yùn)用掌握不夠；（3）茶山交通不便，有機(jī)肥施用人力成本高，市場缺乏相應(yīng)的小型施肥機(jī)械；（4）難以有效保障有機(jī)肥質(zhì)量，農(nóng)家肥的無害化處理程度堪憂，商品有機(jī)肥由于商家受利益驅(qū)使常以次充好，品質(zhì)低劣，傷害農(nóng)戶使用有機(jī)肥的積極性。上述存在問題依然需要政府加大扶持力度；科研院所和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)創(chuàng)新技術(shù)培訓(xùn)方式方法，加大對經(jīng)營主體的科技培訓(xùn)，增強(qiáng)其自身發(fā)展能力；國家從政策層面上建立起支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的肥料產(chǎn)業(yè)體系，將提高施肥效率的施肥設(shè)施和機(jī)械納入支持政策之中；加強(qiáng)有機(jī)肥監(jiān)督管理，保證有機(jī)肥質(zhì)量和有效供給，為持續(xù)提升土壤質(zhì)量提供政策保障。