隨著全球環(huán)境保護(hù)意識的提升,生態(tài)農(nóng)業(yè)和可持續(xù)發(fā)展理念逐漸深入人心。在茶葉生產(chǎn)領(lǐng)域,如何在提升產(chǎn)量的同時保持茶葉的優(yōu)質(zhì)品質(zhì)并減少對環(huán)境的影響,已經(jīng)成為一個亟待解決的重要課題。中國福建省上杭縣,特別是南陽鎮(zhèn)的聯(lián)山村和蛟洋鎮(zhèn)的再興村,因其廣泛的茶葉種植面積和優(yōu)質(zhì)的茶葉品種而聞名。近年來,在上杭縣政府的大力推動下,通過“黨建+合作社+基地”的模式,積極發(fā)展茶葉產(chǎn)業(yè),特別強(qiáng)調(diào)采用沼肥這一環(huán)保且高效的有機(jī)肥料。鑒于此,本研究以上杭縣茶葉生產(chǎn)中沼肥的應(yīng)用實(shí)踐為研究對象,旨在深入探討沼肥在茶葉生產(chǎn)中的應(yīng)用效果及其對提升茶葉品質(zhì)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的雙重影響。
1上杭縣茶葉沼肥應(yīng)用存在的問題
1.1穩(wěn)定性不可控
由不同原料發(fā)酵而來的沼肥,沼肥營養(yǎng)成分有著顯著的差異。豬糞發(fā)酵而成的沼肥在營養(yǎng)含量上最為豐富,牛糞次之,而雞糞發(fā)酵的沼肥相比之下則較為遜色(表1),這種差異導(dǎo)致了沼肥中的主要營養(yǎng)元素如氮、磷、鉀的含量難以穩(wěn)定控制。雖然可以通過調(diào)節(jié)沼肥的施用濃度來調(diào)整這些元素的供給量,但這并沒有從根本上解決沼肥營養(yǎng)成分波動的問題。盡管從理論上講,對每次產(chǎn)出的沼肥進(jìn)行元素測定是可行的,但在實(shí)際操作中卻存在一定的難度和復(fù)雜性,這不僅增加了工作量,也提高了成本。
1.2沼肥來源不足
由于沼肥的生產(chǎn)依賴于沼氣工程,這些設(shè)施通過動物糞便的發(fā)酵過程產(chǎn)生沼液和沼渣,為茶園提供了必需的肥料來源。然而,上杭縣雖擁有大量的茶園,但大多數(shù)茶園采用家庭農(nóng)戶的自主經(jīng)營模式,加之茶園分布的廣泛性和非集中性,這些因素共同導(dǎo)致了統(tǒng)一管理和沼肥供應(yīng)的困難。
1.3肥效難以保證
在上杭縣的茶葉種植過程中,從其他地方調(diào)運(yùn)沼肥的過程中,存在著肥效流失的問題。由于沼肥中的氨氮成分會隨著時間的推移逐漸減少,這與茶樹種植對高碳氮比有機(jī)肥的需求相矛盾。研究表明沼肥在產(chǎn)生后的24 h內(nèi)使用,其肥效能夠保持在最佳狀態(tài)。然而,由于運(yùn)輸過程中的時間無法得到有效控制,保持肥效變得困難。長時間的運(yùn)輸和存儲不僅會導(dǎo)致沼肥中營養(yǎng)物質(zhì)的大量損失,還可能因?yàn)榄h(huán)境條件如溫度和濕度的變化,進(jìn)一步影響沼肥的肥效和穩(wěn)定性。
2上杭縣茶葉生產(chǎn)中沼肥的應(yīng)用模式
2.1家庭經(jīng)營茶園-“茶-沼渣-畜”
2.1.1技術(shù)要點(diǎn)
“茶-沼渣-畜”模式主要通過茶園自主喂養(yǎng)畜禽的糞便進(jìn)行發(fā)酵處理,轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的有機(jī)肥料。在10~12月期間,即秋茶采摘結(jié)束或茶樹準(zhǔn)備進(jìn)入休眠階段時,進(jìn)行基礎(chǔ)施肥,推薦的農(nóng)家肥或沼渣施用量為15~30 t/hm2,而專用于茶樹的化肥施用量則為450~600 kg/hm2。通過采取在2行茶樹間挖掘?qū)?0 cm、深30 cm的施肥溝的方式進(jìn)行條施,這種深施方法不僅防止了肥料的流失,而且確保了肥料能夠充分發(fā)酵,避免了因田間二次發(fā)酵產(chǎn)生的熱量對茶樹根系造成傷害。
通過沼液車從養(yǎng)殖戶的出料口收集沼液,并在沼液儲存池中保存5~7 d,使其經(jīng)歷充分的氧化還原過程。之后,通過田間管網(wǎng)和軟管系統(tǒng)將沼液施用于茶園。全年共施肥6次,每次施用量600~750 t/hm2,添加60~75 kg/hm2的尿素直接澆灌于茶樹根部。施肥的時間安排在春茶采摘前1個月、春茶開采前夕、春茶結(jié)束后、5月下旬、6月下旬以及8月下旬,通常在晴朗天氣的早晨或傍晚進(jìn)行施用,以減少高溫條件下肥效的損失。在應(yīng)用沼肥時,應(yīng)注意避免與草木灰、石灰等堿性肥料混合使用,因?yàn)檫@類堿性較強(qiáng)的物質(zhì)與沼肥結(jié)合后可能會引起氮素的揮發(fā),從而降低肥料的效能。
2.1.2應(yīng)用效果
在上杭縣聯(lián)山生態(tài)茶家庭農(nóng)場,通過采用土壤改良和有機(jī)質(zhì)施肥技術(shù),成功地將原本酸性結(jié)晶巖發(fā)育而來的黃壤改良成了肥沃的茶園土壤,這種土壤原本具有較大的砂性,且在保肥和保水方面的能力較弱。然而,通過使用了每公頃7 500 kg由羊糞發(fā)酵而來的沼肥,顯著提高土壤6.1%有機(jī)質(zhì)含量,該模式的應(yīng)用增強(qiáng)了土壤的保水和保肥能力,并使得原本的荒山轉(zhuǎn)變成了花園式的茶園。
2.2中型茶園-沼液滴管技術(shù)
2.2.1技術(shù)要點(diǎn)
沼液作為一種富含有機(jī)物質(zhì)和多種營養(yǎng)元素的有機(jī)肥料,若直接使用可能會因其中含有的固體顆粒堵塞滴灌系統(tǒng)。因此,通過建設(shè)沼液沉淀過濾槽,并運(yùn)用具有不同孔徑的插式過濾屏,可以有效地攔截固形物,進(jìn)行沼液的預(yù)處理,以清澈化沼液,確保滴灌系統(tǒng)順暢無阻。
經(jīng)過預(yù)處理的沼液需要根據(jù)茶樹的生長需求和土壤的肥力狀況進(jìn)行適當(dāng)稀釋。一般來說,沼液與水的稀釋比例為1:10,但這個比例可以根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整,以防止對茶樹造成肥害。在滴灌系統(tǒng)的構(gòu)建方面,推薦使用PVC高壓管作為主管道,并將其埋在地下30~50 cm深的地方。對于分支管道,則建議使用具有高彈性和強(qiáng)度的塑料管,其埋置深度稍淺,便于進(jìn)行日常維護(hù)和檢修。滴頭的設(shè)置應(yīng)依據(jù)茶樹根系的分布和需水量來配置,通常每棵茶樹配備2~4個滴頭,滴孔孔徑介于1.5~2.0 mm,且滴孔周圍應(yīng)填充細(xì)石和粗沙以防堵塞。至于滴灌帶的布局,通常安置于茶樹行間,以確保水分和養(yǎng)分能夠均勻分布。滴灌帶的長度和間距需根據(jù)茶園的具體地形和茶樹的布局進(jìn)行調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)最佳的灌溉效果。
2.2.2應(yīng)用效果
在上杭縣的中型茶園中,采用沼液配合滴灌技術(shù)進(jìn)行施肥的方法,展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢和效果。上杭縣步云鄉(xiāng)通過與當(dāng)?shù)匦笄蒺B(yǎng)殖場進(jìn)行合作,并引入沼液滴灌技術(shù)之后,化肥的使用量得到了有效減少,而茶多酚的含量卻提升了6.7%。此外,與傳統(tǒng)的農(nóng)家肥施用方式相比,沼液滴灌技術(shù)能夠有效地促進(jìn)茶樹發(fā)芽密度的增,這種效果可能是因?yàn)榈喂嗉夹g(shù)能夠更加精準(zhǔn)地將沼液中的營養(yǎng)直接輸送至茶樹根部,從而提高了營養(yǎng)的利用效率,同時也減少了因灌溉不均勻?qū)е碌耐寥腊褰Y(jié)和養(yǎng)分流失。
2.3大型及新建茶園-有機(jī)肥配施沼渣+機(jī)械深施
2.3.1技術(shù)要點(diǎn)
在上杭縣的大型茶園中,利用機(jī)械進(jìn)行開溝深施基肥的方式,不僅大幅減少了人工勞動的需求,還有效減少了肥料的流失。特別是在秋冬季節(jié),將基肥施用深度控制在15~20 cm,并迅速覆蓋土壤,以防止低溫凍害的發(fā)生,這一做法顯著增強(qiáng)了茶樹根系的保護(hù)以及對養(yǎng)分的吸收能力。
在追肥的過程中,通過機(jī)械開溝至5~8 cm的深度,采用條施覆土或表面撒施后進(jìn)行淺旋耕混勻,確保肥料與土壤均勻混合,同樣將處理深度維持在5~8 cm。沼渣的施用通常選擇在秋季或春季進(jìn)行茶園深耕時,因?yàn)檫@2個季節(jié)是茶樹根系生長和養(yǎng)分吸收的高峰期,此時施入沼渣能夠使其與土壤充分融合,為茶樹提供長期的營養(yǎng)供給。具體的施用量則根據(jù)土壤的肥力、茶樹的生長狀況以及沼渣的養(yǎng)分含量來調(diào)整,一般情況下,每公頃茶園施用沼渣約3萬kg,并根據(jù)土壤的肥力情況適當(dāng)調(diào)整施用量。為了進(jìn)一步提升肥料的綜合效果,沼渣可以與其他有機(jī)肥料或無機(jī)肥料進(jìn)行混合使用,例如按照1∶1的比例與雞糞、牛糞等混合,或是與復(fù)合肥摻混,以滿足茶樹對多種營養(yǎng)元素的需求。在施用之前,需要對沼渣進(jìn)行無害化處理,如通過堆放發(fā)酵1~2個月或添加石灰進(jìn)行消毒,以消除病原菌和寄生蟲卵,確保茶樹的健康生長。
2.3.2應(yīng)用效果
古田鎮(zhèn)蛟潭村的高山茶園經(jīng)過連續(xù)2年的對比試驗(yàn)示范,發(fā)現(xiàn)與人工蓬面撒施相比,肥料機(jī)械深施在提升茶葉產(chǎn)量方面的顯著優(yōu)勢。在保持相同肥料用量的情況下,通過秋冬季節(jié)采用機(jī)械開溝施肥的方法,茶葉產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)了12.1%的增長,這一顯著的增產(chǎn)效果,充分體現(xiàn)了機(jī)械深施技術(shù)的高效率。與蓬面撒施相比,經(jīng)過機(jī)械深施處理的土壤,pH值提升了0.12,這說明土壤的酸堿度得到了適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),更有利于茶樹的生長。同時,有機(jī)質(zhì)含量的增加達(dá)到了13.5%,這一增長對于增強(qiáng)土壤的保水和保肥能力以及生物活性極為重要。
3上杭縣茶葉生產(chǎn)中沼肥應(yīng)用發(fā)展建議
為提升沼肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的穩(wěn)定性和標(biāo)準(zhǔn)化水平,建議首先建立一套標(biāo)準(zhǔn)化的沼肥生產(chǎn)流程,嚴(yán)格控制發(fā)酵條件和原料配比,以保障沼肥的基本質(zhì)量。在此基礎(chǔ)上,政府應(yīng)推動區(qū)域性沼氣工程的普及,特別是在茶園集中區(qū)域,通過整合周邊的畜禽糞便資源,實(shí)現(xiàn)沼肥的規(guī)?;a(chǎn)和穩(wěn)定供應(yīng),同時鼓勵農(nóng)戶參與工程建設(shè),提升沼肥的可獲得性。此外,為了減少沼肥在運(yùn)輸和存儲過程中的肥效流失,建議推廣即時應(yīng)用技術(shù),并通過滴灌技術(shù)如沼液滴灌系統(tǒng),提高沼肥的利用效率和作物的吸收率,尤其適用于中型茶園。最后,通過建立示范點(diǎn)展示沼肥應(yīng)用的成效,如古田鎮(zhèn)蛟潭村高山茶園的機(jī)械深施技術(shù),并通過創(chuàng)新合作模式,如“茶-沼渣-畜”模式,實(shí)現(xiàn)種養(yǎng)結(jié)合,提升資源的綜合利用效率,從而增強(qiáng)農(nóng)戶和企業(yè)對沼肥應(yīng)用的信心,推動農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
綜上所述,通過探討“茶-沼渣-畜”模式、中型茶園的沼液滴管技術(shù)以及大型及新建茶園的有機(jī)肥配施沼渣+機(jī)械深施技術(shù),合理利用沼肥可以有效改善土壤結(jié)構(gòu),增加茶葉產(chǎn)量,并促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。然而,沼肥的穩(wěn)定性、來源和肥效保證等問題仍需要進(jìn)一步研究和改進(jìn)。政府應(yīng)加強(qiáng)政策支持,推動沼氣工程的建設(shè),確保沼肥的穩(wěn)定供應(yīng)。同時,建立示范點(diǎn)和創(chuàng)新合作模式,如“茶-沼渣-畜”模式,能夠更好地展示沼肥應(yīng)用的成效,激勵農(nóng)戶參與,從而提升整個茶園的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)收益。
(上杭縣經(jīng)濟(jì)作物技術(shù)推廣站羅桂華)