陳志新 崔言省 張玉麗 于沅伶 王琰 劉青
摘 要 隨著種植面積的擴(kuò)大,乳山茶對(duì)土壤養(yǎng)分狀況和施肥方式都有了更高的要求。為進(jìn)一步提高山東省乳山市茶葉的品質(zhì)及產(chǎn)量,開展了生物有機(jī)肥替代化肥的應(yīng)用試驗(yàn)。試驗(yàn)以常規(guī)化肥施用量(每667 m2施用50 kg)為對(duì)照,設(shè)4個(gè)不同施用量梯度的生物有機(jī)肥+化肥處理。結(jié)果顯示,單純施用化肥的茶園產(chǎn)量低、品質(zhì)差,每667 m2施用400 kg生物有機(jī)肥+25 kg化肥可有效改善土壤理化性狀、提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì),使667 m2鮮茶產(chǎn)量增產(chǎn)8.7%。綜合經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益,每667 m2施用400 kg生物有機(jī)肥+25 kg化肥的處理,較常規(guī)施肥減少化肥用量25 kg,減少了肥料投入成本和對(duì)土壤、環(huán)境的影響,是較好的施肥措施。
關(guān)鍵詞 茶樹;化肥減量;生物有機(jī)肥;產(chǎn)量;山東省乳山市
中圖分類號(hào):S571.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.03.018
山東省乳山市是我國(guó)緯度最高的綠茶生產(chǎn)基地。乳山茶種植于北緯36°~37°的丘陵地區(qū),當(dāng)?shù)貢円箿夭畲蟆⒉铇渖L(zhǎng)期長(zhǎng),因此所產(chǎn)茶葉中茶多酚、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量高于南方茶,同時(shí)含豐富的維生素、礦物質(zhì)和對(duì)人體有益的微量元素,具有滋味醇厚、清香久長(zhǎng)、耐沖耐泡等特點(diǎn)。近年來,乳山市委、市政府出臺(tái)了相關(guān)扶持政策,提高了廣大茶農(nóng)的種植積極性,使茶園規(guī)模得到快速發(fā)展。目前,乳山市共有茶園1 200 hm2,年產(chǎn)干茶460 t,產(chǎn)值約3億元,產(chǎn)品主要有綠茶、紅茶、白茶、黃茶等。乳山市現(xiàn)有茶葉企業(yè)及合作社23家,注冊(cè)了“威茗”“極北”“水雲(yún)春”“乳溪”“孝感天地”“威海衛(wèi)”等25個(gè)商標(biāo)。乳山市現(xiàn)有茶企中,有3家企業(yè)獲得了有機(jī)茶認(rèn)證,認(rèn)證茶園面積30.00 hm2;有4家企業(yè)獲得了綠色食品茶認(rèn)證,認(rèn)證茶園面積57.33 hm2。2010年,“乳山綠茶”獲得原農(nóng)業(yè)部地理標(biāo)志農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證,2017年注冊(cè)“乳山茶”地理標(biāo)志證明商標(biāo),2021年“乳山綠茶”納入“全國(guó)名特優(yōu)新農(nóng)產(chǎn)品”名錄。
茶樹適宜種植在背風(fēng)向陽、土壤弱酸性、坡度低于25°的區(qū)域。土壤養(yǎng)分狀況是影響茶葉品質(zhì)的重要因素之一,土壤改良已成為茶樹種植的重中之重[1-2]。乳山市土壤以棕壤土為主,土體深厚,質(zhì)地較好,且土壤有機(jī)質(zhì)含量高,富含鋅、鐵、硼、鈣、鎂及鉬等中微量元素[3]。為提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì),乳山市連續(xù)多年在茶園開展施肥效果試驗(yàn),在前期比較有機(jī)肥、生物有機(jī)肥、草炭土、有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥等施肥方式的基礎(chǔ)上,本文重點(diǎn)開展了生物有機(jī)肥替代化肥的應(yīng)用試驗(yàn)。通過測(cè)試和驗(yàn)證應(yīng)用生物有機(jī)肥在茶園上的施用效果,評(píng)價(jià)該模式對(duì)改良土壤理化性狀,提高茶樹產(chǎn)量及茶葉品質(zhì)的影響,以期篩選合適的生物有機(jī)肥用量,進(jìn)而為化肥減量增效,提高化肥利用率,改善茶葉品質(zhì)和大面積推廣生物有機(jī)肥施肥模式提供科學(xué)依據(jù)。
1 ?材料與方法
1.1 ?材料
1.1.1 ?試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地位于威海威茗茶業(yè)有限公司的茶園示范區(qū)內(nèi),試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)地塊平坦、整齊,土壤類型為棕壤土,肥力均勻,土壤酸堿度適宜(pH值4.5~5.5),有機(jī)質(zhì)含量超過10 g·kg-1。試驗(yàn)前按常規(guī)方法采集基礎(chǔ)土樣,測(cè)定項(xiàng)目有機(jī)質(zhì)含量、pH值、堿解氮含量、有效磷含量和速效鉀含量。通過取樣化驗(yàn)得出試驗(yàn)地塊的基礎(chǔ)地力水平:土壤有機(jī)質(zhì)含量10.2 g·kg-1、pH值5.1、堿解氮含量112 mg·kg-1、有效磷含量28 mg·kg-1、速效鉀含量105 mg·kg-1,地力水平中等。
1.1.2 ?試驗(yàn)材料
試驗(yàn)所用茶樹品種為黃山。該品種為乳山市主栽品種,在試驗(yàn)區(qū)內(nèi)已栽植18年,植株健壯、產(chǎn)量穩(wěn)定,是適宜的試驗(yàn)品種。
供試肥料為化肥和生物有機(jī)肥(市場(chǎng)購買)。
1)化肥:為茶園常年施用的平衡肥料,m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶15∶15,總養(yǎng)分含量超過45%。2)生物有機(jī)肥:青島海大生物集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn),呈顆粒狀,有效活菌數(shù)超過2億·g-1、有機(jī)質(zhì)含量超過45%,pH值5.5,屬弱酸性有機(jī)肥,適宜在茶園應(yīng)用。
1.2 ?試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)時(shí)間為2021年10月12日至2022年9月30日。茶園示范區(qū)布局的茶樹行長(zhǎng)60 m、行寬0.5 m、行間距1.8 m。茶園示范區(qū)面積3 335 m2,每個(gè)處理設(shè)667 m2,共5個(gè)處理。每個(gè)處理以常規(guī)施肥化肥(每667 m2施用50 kg)為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì),按照增施生物有機(jī)肥和不同用量生物有機(jī)肥替代50%化肥的原則進(jìn)行試驗(yàn)處理,具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。試驗(yàn)不單獨(dú)設(shè)重復(fù),取樣測(cè)算數(shù)據(jù)時(shí)在處理小區(qū)內(nèi)不同位置取樣3次作為重復(fù)。
常規(guī)施肥處理均按農(nóng)戶施肥品種和施用方法進(jìn)行,田間管理除施肥措施外,其他管理措施均一致,且符合生產(chǎn)要求,相同管理措施由專人在同一天內(nèi)完成。生物有機(jī)肥和化肥根據(jù)試驗(yàn)處理用量全部于冬前(10月12日)一次性施入土壤中,施肥時(shí)開溝覆土施肥,嚴(yán)格按照每個(gè)處理的施肥量均勻施肥。此時(shí),茶樹地上部分停止生長(zhǎng),茶樹根部還具有活力,可有效吸收養(yǎng)分積累于樹體,為第2年萌發(fā)提供養(yǎng)料。
1.3 ?試驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定
1)土壤理化性狀。采集追肥前后對(duì)照區(qū)和處理區(qū)的土壤樣品,由濰坊信博理化檢測(cè)有限公司完成檢測(cè)工作。每個(gè)小區(qū)的土壤樣品參照“S”形路線采集耕層土樣(0~30 cm),隨機(jī)取18~20處,混勻土壤樣品后,按照四分法選取待制土壤樣品1.0 kg,測(cè)定土壤有機(jī)質(zhì)含量、pH、堿解氮含量、有效磷含量和速效鉀含量,同試驗(yàn)前試驗(yàn)地塊取樣數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,驗(yàn)證生物有機(jī)肥對(duì)提高土壤理化性狀的影響[4]。
2)茶葉收獲后,采用ALC-2100.2型電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn))測(cè)定茶葉產(chǎn)量。
1.4 ?數(shù)據(jù)分析
采用Microsoft Excel 2016對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
2 ?結(jié)果與分析
2.1 ?土壤理化性狀變化
由表2可知,處理2、處理3、處理4、處理5土壤的pH值與試驗(yàn)前保持一致,而處理1的土壤pH值僅較試驗(yàn)前低0.1,仍處于適宜茶樹生長(zhǎng)的酸堿范圍內(nèi)(4.5~5.5),說明施用生物有機(jī)肥能有效保持土壤酸堿平衡,但與施用化肥的差異較小。
處理2、處理3的土壤有機(jī)質(zhì)含量分別較處理
1提高了0.3、0.2 g·kg-1,處理4、處理5的有機(jī)質(zhì)含量雖較處理1提高了0.2、0.1 g·kg-1,但均低于處理2與處理3,表明生物有機(jī)肥可提高土壤肥力,其中每667 m2施加400 kg生物有機(jī)肥的效果較好。土壤增加的有機(jī)質(zhì)中,不僅包括生物有機(jī)肥內(nèi)的有機(jī)質(zhì),還包含土壤因生物有機(jī)肥改良其理化性狀后釋放的有機(jī)成分。
經(jīng)過整個(gè)生長(zhǎng)季,處理2、處理3、處理4土壤中的堿解氮含量、有效磷含量和速效鉀含量都有了一定程度的增長(zhǎng),表明生物有機(jī)肥中的有益菌可釋放出土壤中不易被利用的磷、鉀元素,改善土壤的養(yǎng)分狀況。處理3比處理2化肥用量減少50%,土壤養(yǎng)分狀況波動(dòng)較小,表明用生物有機(jī)肥可替代50%化肥用量,起到提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的作用。同時(shí),在土壤樣品采集時(shí)對(duì)土壤物理性狀進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)處理2、處理3土壤疏松狀況明顯優(yōu)于其他3個(gè)處理,處理1土壤緊實(shí)狀況最為明顯,同試驗(yàn)前土壤物理狀態(tài)相近。
2.2 ?茶葉產(chǎn)量
茶園茶葉于4月初陸續(xù)抽芽展葉,5月1日開始采摘第一批鮮茶,鮮茶主要采集一葉一芽,由人工采集,采集要求較嚴(yán),品質(zhì)好,價(jià)格高,但產(chǎn)量低,該時(shí)期可持續(xù)30 d。30 d后茶葉進(jìn)入采收旺季,可持續(xù)采摘到9月30日。根據(jù)小區(qū)處理,嚴(yán)格按要求分小區(qū)重復(fù)采摘,由專人負(fù)責(zé),采摘完全結(jié)束后統(tǒng)計(jì)小區(qū)總產(chǎn)量,折算成每667 m2產(chǎn)量,結(jié)果見表3。
由表3可知,處理2、處理3的產(chǎn)量明顯高于處理1,增幅分別達(dá)11.5%、8.7%。這說明在保持原有化肥施用量的基礎(chǔ)上,增施生物有機(jī)肥可有效提高茶葉產(chǎn)量。處理4比處理1增產(chǎn)2.9%,增幅較小,處理5比處理1減產(chǎn)15.4%,說明在茶葉生長(zhǎng)過程中需保證大量元素供應(yīng)充足,化肥施用不足會(huì)造成產(chǎn)量大幅降低。雖然每667 m2施用400 kg的生物有機(jī)肥+25 kg化肥增產(chǎn)幅度小于每667 m2施用400 kg的生物有機(jī)肥+50 kg化肥,但從經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益等總體情況分析,處理3每667 m2茶園減少化肥施用25 kg,減少了肥料投入成本和對(duì)土壤、環(huán)境的影響,是本次對(duì)比試驗(yàn)最佳的施肥措施。
3 ?小結(jié)與討論
1)生物有機(jī)肥能有效改善土壤理化性狀,尤其是生物有機(jī)肥中的有益微生物可有效調(diào)節(jié)土壤結(jié)構(gòu)和土壤養(yǎng)分組成,也可解決某些元素的拮抗作用和微量元素缺乏的問題。生物有機(jī)肥所含的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較為豐富,可有效提高茶葉的品質(zhì)[5]。本試驗(yàn)采用每667 m2施用400 kg生物有機(jī)肥+25 kg化肥的試驗(yàn)措施效果較好。但能否進(jìn)一步增加生物有機(jī)肥的施用量,減少化肥施用量,需在今后的試驗(yàn)研究中進(jìn)一步積累數(shù)據(jù),為茶葉優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。
2)只施用生物有機(jī)肥無法滿足茶樹對(duì)大量元素的需要。有機(jī)肥料中大量元素營(yíng)養(yǎng)的含量較無機(jī)化肥低,供肥速度也較為緩慢,無法滿足茶樹旺盛生長(zhǎng)過程中需肥量大、吸收快的要求,因此需在施用生物有機(jī)肥的基礎(chǔ)上需要配施適量的化肥,以滿足茶樹生長(zhǎng)對(duì)大量元素的需求[6]。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),每667 m2施用400 kg生物有機(jī)肥+25 kg化肥的施肥方案既滿足了茶葉生產(chǎn)期間所需要的大量元素,又能有效提高茶葉品質(zhì)和改善土壤理化性狀。但當(dāng)前667 m2生物有機(jī)肥的施用量不能低于400 kg,施用量少無法滿足茶樹的養(yǎng)分需求。
3)本試驗(yàn)針對(duì)茶園的實(shí)際情況,驗(yàn)證每667 m2施用400 kg生物有機(jī)肥+25 kg化肥可有效提升茶園的茶葉品質(zhì)并改善土壤理化性狀。但在本次試驗(yàn)過程中,化肥對(duì)茶葉生產(chǎn)仍有較大影響,在今后的試驗(yàn)中需進(jìn)一步完善試驗(yàn)設(shè)計(jì),以進(jìn)一步獲得更佳的生物有機(jī)肥替代化肥用量的數(shù)據(jù)。
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(責(zé)任編輯:張春雨 ?丁志祥)