周巧儀，郜禮陽，關(guān)潔婷，劉淑媚，謝郁超，張佳敏，凌彩金

(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學院 茶葉研究所，廣東省茶樹資源創(chuàng)新利用重點實驗室，廣東 廣州 510640；2.廣州市怡臻原文化傳播有限公司，廣東 廣州 510640)

0 引 言

茶樹在生長發(fā)育階段需要從土壤中不斷吸收營養(yǎng)元素，以保證其機體的正常生長發(fā)育。但茶園土壤中的營養(yǎng)元素含量有限，存在比例失衡等問題，不能滿足茶樹生長各個階段對營養(yǎng)元素的需求。因此，茶樹在種植過程中需通過合理施肥以補充和調(diào)節(jié)土壤中的營養(yǎng)元素，從而滿足其生長發(fā)育過程中對營養(yǎng)元素的需求[1]。而為了增加經(jīng)濟效益，部分茶農(nóng)在茶園生產(chǎn)上依賴化肥及復合肥料的使用。但已有研究表明，過量施用化肥會加劇土壤酸化和農(nóng)業(yè)面源污染等環(huán)境問題，影響茶樹的品質(zhì)和生產(chǎn)的可持續(xù)性發(fā)展[2-3]。

氨基酸菌肥是一種微生物菌肥，主要以大豆蛋白及植物多糖為原料，添加解淀粉芽孢桿菌等多種益生菌、生物酶經(jīng)過發(fā)酵后制成。研究表明，微生物菌肥中含有豐富的微生物活菌，能夠活化土壤中營養(yǎng)元素，分解土壤中難溶的磷、鉀化合物，減少氮、磷及鉀的淋溶損失，促進營養(yǎng)元素的吸收和植株生長，從而提高作物品質(zhì)[4]。此外，氨基酸菌肥也能促進土壤有機質(zhì)的分解，提高植物對水分和養(yǎng)分的吸收利用效率；改善土壤生態(tài)系統(tǒng)的優(yōu)勢菌群結(jié)構(gòu)，提高作物根系的生理機能，從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[5-6]。然而，在不同種植環(huán)境下，菌肥的施用對土壤理化指標及作物生長的影響也存在差異，其主要原因在于菌肥種類及營養(yǎng)成分的差異直接影響菌肥的養(yǎng)分效應和土壤生物學特性。微生物菌肥在水稻[7]、玉米[8]、番茄[9]及小麥[10]等作物生產(chǎn)中的研究已有報道。研究表明，不同微生物菌肥對生菜根際土壤理化性質(zhì)、營養(yǎng)成分、土壤酶活性和土壤微生物種群數(shù)量存在不同程度的影響，適宜濃度的微生物菌肥能夠提高生菜的形態(tài)指標、品質(zhì)指標及產(chǎn)量，提高生菜的光合作用及調(diào)節(jié)生菜的氮素代謝，從而促進了生菜的發(fā)育，提高其品質(zhì)[6]。該研究結(jié)果證實，不同微生物菌肥對作物的影響存在差異，因此，在生產(chǎn)上需要選擇適宜作物生長的微生物菌肥種類及濃度，才能更好的達到增產(chǎn)提質(zhì)的效果。

目前，在茶樹方面，開展了關(guān)于海藻菌肥[11]和復合性生物菌肥[12]的肥效研究，但氨基酸菌肥應用于茶園實際生產(chǎn)中較少。因此，研究氨基酸菌肥在茶樹上的應用效果，探索其對茶園土壤肥力和茶葉品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，對茶園安全、高效及優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實意義。本研究以鴻雁12號茶樹為研究對象，采用隨機微區(qū)試驗方法，每小區(qū)施用不同用量的氨基酸菌肥。通過研究氨基酸菌肥用量對茶樹生長、茶葉品質(zhì)、產(chǎn)量及土壤肥力狀況的影響，選出適宜茶樹生長并提高其品質(zhì)的氨基酸菌肥用量，為茶園增產(chǎn)、品質(zhì)提高及土壤改良提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本概況

試驗地設在廣東省農(nóng)業(yè)科學院白云試驗基地(113°44′40″E，23°39′28″N)，海拔30 m，年平均氣溫23.1 ℃，年雨量2 336 mm，試驗前土壤pH為4.0，有機質(zhì)含量7.2 g·kg-1，有效磷含量為1.3 mg·kg-1，速效鉀含量為148.3 mg·kg-1，堿解氮含量為20.1 mg·kg-1。

1.2 供試材料

試驗茶樹品種為鴻雁12號，種植年限為2年。

供試肥料：氨基酸菌肥(解淀粉芽孢桿菌≥2.0億·g-1)，購于廣州市綠炬農(nóng)業(yè)科技有限公司，菌肥pH為3.36，有機質(zhì)含量225.2 g·kg-1，有效磷含量為2.512 g·kg-1，速效鉀含量為29.84 g·kg-1，堿解氮含量為59.83 g·kg-1。

1.3 試驗設計

試驗設置5個處理，分別為氨基酸菌肥施用量75 kg·hm-2(T1)、150 kg·hm-2(T2)、225 kg·hm-2(T3)和300 kg·hm-2(T4)，以不施肥空白對照(CK)。試驗采用隨機區(qū)組設計，3次重復，小區(qū)寬1 m，長12 m，面積為12 m2。試驗在茶樹修剪后，于2019年4月20日、5月11日、5月26日按照處理用量進行開溝施肥。施肥處理6個月后，于2019年10月18日采集茶葉及土壤樣品，對茶葉生長指標、茶葉生化指標及土壤肥力指標進行測定。

1.4 測定項目與方法

1.4.1 調(diào)查與采樣。施肥處理6個月后，進行百芽重、芽頭密度、產(chǎn)量調(diào)查并采樣，采樣標準為一芽二葉。同時，進行土壤樣品采集，采用三點取樣法取0～20 cm土層的土壤樣品混合風干后測定土壤肥力指標。

1.4.2 茶樹生長指標的測定。采摘茶樹一芽二葉測定百芽重，各小區(qū)內(nèi)隨機采下100個相同展葉數(shù)的新梢混合的重量；芽頭密度計算每組采摘一芽二葉的總個數(shù)，再除以各組的采摘面積，得出單位采摘面(1 m2)上的芽頭個數(shù)；各小區(qū)每次采摘后單獨稱量芽頭重量，最后各批次重量相加即為各小區(qū)的總產(chǎn)量。

1.4.3 茶葉生化指標的測定。利用快速水分測定儀測定水分含量；茶多酚含量測定采用福林酚法[13]；游離氨基酸總量測定采用茚三酮比色法[14]；咖啡堿采用紫外分光光度法[15]；可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法；水浸出物含量測定采用全量法[16]。

1.4.4 土壤肥力指標的測定。土壤肥力測定主要參照鮑士旦的《土壤農(nóng)化分析》[17]和魯如坤的《土壤農(nóng)業(yè)化學分析方法》[18]進行測定。pH值測定采用電位法(土水比為1∶5)測定；土壤有機質(zhì)含量測定采用重鉻酸鉀容量法；堿解氮含量測定采用堿解擴散法；酸性土壤中有效磷含量測定采用鹽酸-氟化銨提取-鉬銻抗比色法；速效鉀含量測定采用乙酸銨提取-火焰光度法。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用3次重復結(jié)果的平均值和標準誤差表示，應用 Microsoft Excel軟件進行處理和作圖，用SPSS 21.0進行統(tǒng)計差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對茶樹生長的影響

不同處理茶樹的百芽重、芽頭密度及茶葉產(chǎn)量見圖1。與對照組(CK)相比，試驗6個月后T4處理組的芽頭密度顯著增加了63.4%(P<0.05)，茶葉產(chǎn)量顯著增加了71.5%(P<0.05)，百芽重無顯著差異(P<0.05)。與CK相比，T1～T3處理組的百芽重、芽頭密度和茶葉產(chǎn)量均有不同程度的增加，但無顯著差異。因此，氨基酸菌肥施用量為300 kg·hm-2時，能顯著增加芽頭密度及茶葉產(chǎn)量。

注：CK代表不施氨基酸菌肥，T1、T2、T3和T4分別代表施用氨基酸菌肥75 kg·hm-2，150 kg·hm-2，225 kg·hm-2和300 kg·hm-2。不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下同。Note:CK means no fertilization,T1,T2,T3,T4 mean the amount of amino acid bacterial fertilizer for 75,150,225 and 300 kg·hm-2,respectivily.Different letters indicate significant differences between treatments at P<0.05.The same is as below.圖1 氨基酸菌肥施用量對茶樹生長的影響Fig.1 Effects of different amounts of amino acid bacterial fertilizer on tea growth

2.2 對茶葉生化成分的影響

不同處理茶葉的水浸出物、氨基酸、可溶性糖、茶多酚及酚氨比，如圖2所示。與CK相比，試驗6個月后T1～T4處理組可溶性糖含量分別顯著降低了23.0%、41.5%、32.9%和14.2%(P<0.05)，酚氨比分別降低了7.95%、7.74%、17.3%和10.4%，但無顯著差異。T3處理組氨基酸含量顯著增加了21.9%(P<0.05)，T1、T2及T4組雖增加了9.66%、14.2%和14.4%，但差異并未達到顯著水平。水浸出物及茶多酚含量無顯著變化。說明，施用氨基酸菌肥后會顯著降低茶葉中可溶性糖含量，提高氨基酸的含量，降低酚氨比。

圖2 不同用量氨基酸菌肥對茶葉理化性質(zhì)的影響Fig.2 Effects of different amounts of amino acid bacterial fertilizer on physical and chemical properties of tea

2.3 對土壤理化性質(zhì)的影響

試驗6個月后，不同處理土壤的有機質(zhì)、堿解氮、速效鉀及有效磷結(jié)果如表1所示。與CK相比，試驗6個月后T1～T4處理的pH值分別顯著下降了4.37%、5.77%、5.96%及5.17%(P<0.05)；T3及T4處理組的堿解氮含量分別顯著增加了45.9%、37.6%(P<0.05)。有機質(zhì)、有效磷及速效鉀含量均無顯著差異。說明，施用氨基酸菌肥可顯著降低土壤pH值，當施用量為225 kg·hm-2、300 kg·hm-2時，能顯著增加土壤中堿解氮含量。

表1 氨基酸菌肥對土壤理化性質(zhì)的影響Table 1 Effects of different amounts of amino acid bacterial fertilizer on soil physical and chemical properties(mean±SD，n=3)

3 討論與結(jié)論

氨基酸菌肥施用后能夠改善茶樹的生長，提高茶葉產(chǎn)量。氨基酸菌肥屬于微生物菌肥，現(xiàn)有研究表明，微生物菌肥內(nèi)含有豐富的微生物活菌，施用后能夠優(yōu)化土壤微生物種群結(jié)構(gòu)、增強土壤酶如土壤脲酶、蔗糖酶和脫氫酶的活性，促進土壤中碳氮的轉(zhuǎn)化和土壤代謝，從而提高作物根系活力，促進根系發(fā)育，增加根系數(shù)量，促進干物質(zhì)積累，提高作物產(chǎn)量[19-20]。本研究結(jié)果表明，氨基酸菌肥施用后，能夠促進茶樹生長，表現(xiàn)在茶樹芽頭密度增多，百芽重增加，茶葉產(chǎn)量明顯提高6.87%～36.4%，其中，300 kg·hm-2氨基酸菌肥施用量的效果最好，與前人研究結(jié)果基本一致[19-21]。原因可能在于氨基酸菌肥施用后，氨基酸肥料中的氨基酸可以作為氮源直接被植物所吸收，從而增強植物代謝能力，提高抗逆性，從而促進植株的生長。此外，氨基酸菌肥內(nèi)含有解淀粉芽孢桿菌，能活化土壤中難溶性磷、鉀和具有固氮能力，進而提高土壤中可利用養(yǎng)分的含量，促進茶樹對養(yǎng)分的吸收利用，從而提高茶葉產(chǎn)量[22]。

氨基酸菌肥施用后能提高茶產(chǎn)品品質(zhì)?，F(xiàn)有研究表明，適量施用微生物菌肥可增加干物質(zhì)積累量，提高可溶性固形物、維生素C、可溶性糖含量，從而達到提高作物品質(zhì)的目的[23-24]。本試驗中，茶葉生化成分檢測結(jié)果表明，試驗6個月后氨基酸菌肥處理組的茶葉中氨基酸含量均有不同程度的提高，茶多酚含量無顯著差異，使得酚氨比值降低。有研究表明，氨基酸是茶葉中重要的功能性成分，是決定茶葉色度和滋味的重要成分之一，與茶葉的品質(zhì)密切相關(guān)。茶葉中的茶多酚呈苦澀味，是構(gòu)成茶湯濃度、強度和鮮爽感的重要呈味物質(zhì)；氨基酸主要呈鮮甜味，是形成茶湯鮮爽度和香味的主要物質(zhì)，而酚氨比低，鮮爽度高；酚氨比高，鮮爽度低[25]。而施用氨基酸菌肥后可通過提高茶葉中的氨基酸含量，降低酚氨比，從而有利于提高茶湯的鮮爽度，降低苦澀味，達到提高茶產(chǎn)品品質(zhì)的目的，這與現(xiàn)有研究中施用氨基酸肥料可提高作物中的游離氨基酸含量結(jié)果一致[22]。

氨基酸菌肥施用后能夠提高茶園土壤肥力。氮素是茶樹生長必需且需求量最大的營養(yǎng)元素，氮素的吸收、同化、轉(zhuǎn)移、不同氮素水平的供應，以及不同形態(tài)氮素的供應都顯著影響著茶樹的生理代謝以及品質(zhì)成分[26]。茶樹氮素的供應與施肥密切相關(guān)，通過施肥提高土壤中的氮含量，可促進茶樹根系對氮素的吸收，促進氨基酸和蛋白質(zhì)的合成，提高茶葉產(chǎn)量[27]。堿解氮是評價土壤供氮能力的重要指標。本試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，施用氨基酸菌肥后可提高土壤中有機質(zhì)、有效磷含量，顯著提高堿解氮含量，這與施用微生物菌肥后土壤中堿解氮含量有不同程度的提高的研究結(jié)果一致[28-29]。這可能是因為氨基酸菌肥含有解淀粉芽孢桿菌，能活化土壤中難溶性磷、鉀和具有固氮能力，菌肥施用后可提高土壤中速效氮、速效磷和速效鉀含量。但本研究僅對茶園土壤肥力指標進行了測定分析，未能解析土壤酶活性、微生物菌群的影響，后續(xù)將繼續(xù)進行相應的研究。

綜上所述，施用氨基酸菌肥能顯著增加土壤的堿解氮含量，提高土壤有機質(zhì)及有效磷的含量，提升茶葉產(chǎn)量及茶葉品質(zhì)，其中氨基酸菌肥施用量為300 kg·hm-2時效果最佳。