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        植茶年限對(duì)華南地區(qū)茶園土壤養(yǎng)分的影響

        2025-08-28 00:00:00方怡然楊培新羅集豐林少妝楊金風(fēng)鄒鵬儒
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2025年14期

        關(guān)鍵詞植茶年限;茶園;華南地區(qū);土壤養(yǎng)分中圖分類號(hào)S158文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào) 0517-6611(2025)14-0148-05doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.14.030

        開(kāi)放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識(shí)碼(OSID):

        Effectsof Tea PlantingYearson Soil Nutrients ofTea Gardensin South China

        FANG Yi-ran,YANGPei-xin,LUOJi-engetal(Departmentofioenginering,JieyangPolyechnic,Jieyang,Guangdong50) AbstractObjective]Tostudythechangesofsoilnutrients withteaplantingyearsiSouth China,soastoprovidebasisforaccuatesoil management.[ Method] Tea gardens with planting years oflt;5 years (A5) 1 5-lt;10 years ( ), 10-lt;20 years ( A20 )and 20-lt;30 years ( A30 ) in Wujingfu Town,Jiexi County,Jieyang City were takenasthe research objects.The nutrient indexes such as pH ,organic matter and total nitrogen content in the soil of tea gardens with different planting years were measured.[Result] The pH of tea garden soil decreased with the increaseofteaplantigasdaslowertantaddfgualityelddigeagadensila atthlevelI(sdaUdedetigyas,lcdotalrogotteegraemumstandardfhigualitgelddgficeagadsoil,ichwasatteve(celnt)saddeotaloo andtotalpotassotetinildotchaddofigqaitygeldndgefeadel whole,andmotofreatlvelI(md)andvelI(or)eoetsofilalrolablernllbleo phorus and available potassum increased first and then decreased with the growth of tea planting years,and A20,A30could gradually exceed the minmustanddofgalitygeddctgardsilacngll(cet)cusi teaplantationsofdifrentyarsassufcenthileteontntsofassuandososereenealllw.Teaplantsieaid growth stage need to increase the application of phosphorus and potassium,especially in the 5th to 10th year of planting.In production practice, withthecreasfteaptigyasesareasuressuldbkntpreventsolidficanustedylaen fertilizer and applying soil conditioner such as biochar.

        Key wordsTea planting years;Tea gardens;South China;Soil nutrients

        茶樹(shù)[Camelliasinensis(L.)O.Kuntze]在我國(guó)已有幾千年的人工栽種歷史。有數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)的茶樹(shù)種植面積在2021年已達(dá)330.8萬(wàn) hm2 ,約為全球種植總面積的3/5[1]茶葉作為一種天然的健康飲品[2],在全球范圍被廣泛消費(fèi),具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

        茶園土壤作為茶樹(shù)生長(zhǎng)的載體,其養(yǎng)分狀況與茶樹(shù)養(yǎng)分的吸收、分配和積累息息相關(guān),對(duì)茶葉的品質(zhì)及產(chǎn)量有較大影響[3]。相關(guān)研究顯示,茶園土壤的理化性質(zhì)會(huì)隨種植年限的增加產(chǎn)生變化,這些變化不僅影響茶樹(shù)的生長(zhǎng),還會(huì)影響茶園生態(tài)的平衡穩(wěn)定及可持續(xù)發(fā)展[4-5]。因此,深人探討植茶年限對(duì)茶園土壤養(yǎng)分特征的影響,對(duì)科學(xué)管理茶園土壤和提高茶葉品質(zhì)具有重要意義。母媛等[研究表明,隨著植茶年限的延長(zhǎng),四川省名山區(qū)茶園各土層的pH均呈現(xiàn)不同程度的下降趨勢(shì),土壤有機(jī)質(zhì)、總酚和水溶性酚含量則相反;張小琴等[4]在研究貴州省遵義市鳳岡縣的不同種植年限茶園土壤有效營(yíng)養(yǎng)元素時(shí)發(fā)現(xiàn),植茶使茶園土壤呈酸化趨勢(shì),土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、交換鉀、有效硫、有效硼、有效鋅和有效鐵含量隨植茶年限的增加而極顯著增加;土壤有效磷含量呈先增后減的趨勢(shì),但仍達(dá)不到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效茶園土壤有效磷的最低標(biāo)準(zhǔn);土壤有效鎂、有效銅和有效錳含量則隨植茶年限的變化不顯著。

        目前,這類研究主要研究集中在華東[7-8]、西南[6,9]和華中[10]等區(qū)域,針對(duì)華南地區(qū)茶園的相關(guān)研究較少。省作為華南地區(qū)主要的產(chǎn)茶地,在我國(guó)茶葉生產(chǎn)中占有非常重要的地位,其中市作為省主要的茶葉種植地,具有一定的地域代表性。該研究以市揭西縣茶園作為研究對(duì)象,分析不同植茶年限茶園的土壤養(yǎng)分特征,并與優(yōu)質(zhì)茶園土壤的養(yǎng)分狀況進(jìn)行對(duì)比,旨在解決茶樹(shù)連作障礙,為不同種植年限茶園的科學(xué)管理,乃至華南地區(qū)茶園的健康和可持續(xù)生產(chǎn)提供理論根據(jù)。

        1材料與方法

        1.1 研究區(qū)域概況 研究區(qū)位于省市揭西縣五經(jīng)富鎮(zhèn)( 116°04E,23°34N) ,屬亞熱帶季風(fēng)性氣候,具有氣候濕潤(rùn)、溫暖,降水充沛,光熱豐富等特點(diǎn)??h域內(nèi)春季常低溫陰雨;夏季高溫多雨;冬季霜期短、少雨。2022年平均氣溫22.0°C ,全年日照總時(shí)數(shù) 1909.7h ,多年平均降雨量2 235mm[11] 。山地和丘陵為該區(qū)域的主要地形,土壤以紅壤為主;目前全縣茶葉種植面積達(dá) 4833.33hm2[12] 。該縣2019年獲批茶葉省級(jí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園,茶樹(shù)種植業(yè)目前已成為該地區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè),獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。不同植茶年限的茶園位于海拔 800m 左右的地區(qū),茶樹(shù)種植密度15 000株/ ?hm2 ,行距 1.5m ,株距 0.3m 。每年冬至開(kāi)始施用3750kg/hm2 的生物有機(jī)肥和 1 500kg/hm2 的緩釋復(fù)合肥(21-7-12)作為基肥,沿茶樹(shù)滴水線下方開(kāi)溝,依次放入生物有機(jī)肥和緩釋復(fù)合肥,次年春茶采收后追施一次速效復(fù)合肥,使用量 450kg/hm2 ,追肥位置與基肥相同。一般情況下,春茶采收后修剪1次,枝葉還田,茶樹(shù)病蟲(chóng)害主要以殺蟲(chóng)燈、誘蟲(chóng)黃板等物理防治為主,蟲(chóng)情嚴(yán)重時(shí)施用生物農(nóng)藥進(jìn)行防治,人工除草,全程禁用化學(xué)藥劑。

        1.2樣地選取選擇地理位置相近、土壤母質(zhì)相同且管理方法較相似但植茶年限不同的茶園為試驗(yàn)樣地。所選茶園的植茶年限分別為 lt;5 年 年( A10 ) 10~lt;20 年( A20 和 20~lt;30 年( (A30) )。在所選定的不同年份種植的茶園里各設(shè)立3個(gè)樣地,每個(gè)樣地內(nèi)以“S\"型設(shè)5個(gè)取樣點(diǎn)(共計(jì)60個(gè)),用土鉆在靠近茶樹(shù)滴水線位置采集 0~20cm 土層的土壤(取土過(guò)程中為保持原狀土壤結(jié)構(gòu),盡量避免擠壓),每個(gè)樣地內(nèi)的土壤經(jīng)過(guò)混合均勻后用4分法取混合土樣(土樣不小于 1kg? ),所得混合土樣(共計(jì)12個(gè)土樣)用密封袋盛裝并標(biāo)記,帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。

        1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法采用電位法測(cè)定土壤pH,土水比為 1:2.5(V:V) (HJ962—2018)[13];采用重鉻酸鉀-硫酸氧化 (油?。?滴定法測(cè)定有機(jī)質(zhì)(NY/T1121.6—2006)[14];采用 蒸餾滴定法測(cè)定全氮(LY/T1228—2015)[15];采用硫酸-高 氯酸(酸溶法)-鉬銻抗比色法測(cè)定全磷(LY/T1232— 2015)[16];采用氫氟酸-高氯酸法(酸溶法)測(cè)定全鉀(LY/T 1234—2015)[17];采用堿解擴(kuò)散法測(cè)定堿解氮(LY/T1228— 2015)[15];采用氟化銨-鹽酸浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定速效磷 (NY/T1121.7—2014)[18];采用中性乙酸銨溶液浸提-火焰 光度計(jì)法測(cè)定速效鉀(NY/T889—2004)[19]。各樣品進(jìn)行3 次重復(fù)檢測(cè),結(jié)果取算術(shù)平均值。

        1.4茶園土壤養(yǎng)分狀況分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以任艷芳等[20]、劉娟等[21]對(duì)茶園土壤養(yǎng)分分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù),將茶園土壤分為I(優(yōu)良)I(中等)I(較差)3個(gè)等級(jí)(表1)。

        表1茶園土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

        Table1 Gradingstandardsof soil nutrient for tea gardens

        1.5數(shù)據(jù)處理方法利用Excel2010進(jìn)行圖表制作和描述性統(tǒng)計(jì),利用SPSS22.0進(jìn)行方差分析、多重比較。

        2 結(jié)果與分析

        2.1植茶年限對(duì)土壤 pH 和有機(jī)質(zhì)的影響不同種植年限茶園的土壤 pH 依次為 A5(4.95)gt;A20(4.54)gt;A10(4.34)gt;A30 (3.76)(圖1),均為酸性土壤。整體上植茶年限越長(zhǎng),土壤ΔpH 越低。其中 A5 的 pH 顯著高于 !, A20 雖與 A5 和 A10 間均無(wú)顯著差異,但與 A10 均顯著高于 A30(Plt;0.05)A5 與 A20 的 pH 達(dá)到I級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A10 達(dá)I級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A30 達(dá)Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

        不同種植年限茶園有機(jī)質(zhì)含量依次為 (3 1.67)gt;A5(29.80)gt;A10(29.20) ,各年限茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量無(wú)顯著差異,且均達(dá)I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

        2.2植茶年限對(duì)土壤氮磷鉀的影響由圖2可知,不同種植年限茶園的土壤全氮含量依次為 A20(2.43)gt;A30(1.77)gt;A5 ( 1.50)gt;A10(1.46) 。其中 A20 的土壤全氮含量顯著高于 A30(Plt; 0.05), A30 顯著高于 A5 和 A10(Plt;0.05),A5 和 A10 間無(wú)顯著差異。不同植茶年限間的土壤全氮含量均達(dá)I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

        不同種植年限茶園土壤全磷含量依次為 A30(0.89)gt;A20 (0.73)gt;A10(0.33)gt;A5(0.16) 。其中 A20 的土壤全磷含量顯著高于 A5(Plt;0.05) , A30 土壤全磷含量顯著高于 A10(Plt; 0.05) ΛA10 與 A5 達(dá)Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A30 與 A20 的土壤全磷含量達(dá)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

        不同種植年限茶園土壤全鉀含量依次為 A5(19.83)gt;A30 (8 .32)gt;A20(6.52)gt;A10(4.93) 。 A5 的土壤全鉀含量顯著高于 , A30 土壤全鉀含量顯著高于 , A20 土壤全鉀含量顯著多于 l。 A5 的土壤全鉀含量達(dá)I級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A10 達(dá)Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A30?A20 達(dá)Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

        不同種植年限茶園土壤堿解氮含量依次為 A30 (153.35)gt;A20(151.80)gt;A5(97.40)gt;A10(78.85) 。 A30 與 A20 間以及 A10 與 A5 間均無(wú)顯著差異,但 A20,A30 均顯著高于 A5 、A10(Plt;0.05)A30.A20 土壤堿解氮含量達(dá)到I級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A5 達(dá)Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A10 達(dá)Ⅲ 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

        圖1不同植茶年限的土壤 pH 及有機(jī)質(zhì)含量

        Fig.1 Soil pH and organic matter content with different tea planting years

        注:柱上不同小寫字母表示各處理間差異顯著( Plt;0.05 )。

        Note:Different lowercase letters above the columns represent significant diffrence between different treatments( Plt;0.05)

        圖2不同植茶年限的土壤氮磷鉀養(yǎng)分含量

        Fig.2 Content of N,P,and K in soil with different tea planting years

        注:柱上不同小寫字母表示各處理間差異顯著( Plt;0.05)

        Note:Different lowercase letters above the columns represent significant diference between different treatments( Plt;0.05) ::

        不同種植年限茶園土壤速效磷含量依次為 A20 (20 (202.65)gt;A30(179.50)gt;A10(5.75)gt;A5(4.40) 。 A30 與及 A10 與 A5 間均無(wú)顯著差異,但前兩者均顯著高于后兩者( Plt;0.05 ) 土壤速效磷含量達(dá)到I級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A10 達(dá)Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A5 達(dá)Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

        不同種植年限茶園土壤速效鉀含量依次為 A20 (20號(hào) (239.50)gt;A30(147.5)gt;A10(79)gt;A5(64.50) 。 A30 與 A20 間以及 A10 與 A5 間均無(wú)顯著差異,但前兩者均顯著高于后兩者(Plt;0.05)oA2030 土壤速效鉀含量達(dá)到I級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A10?A5 達(dá)Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

        3討論

        茶樹(shù)生長(zhǎng)狀況和茶葉品質(zhì)的高低很大程度上取決于茶園土壤的狀況,而土壤狀況受多種因素影響,并且處于不斷變化之中[22]。土壤的pH反映了土壤中氫離子的濃度,綜合體現(xiàn)了土壤的鹽基狀況,并在一定程度上影響土壤養(yǎng)分的可利用性[23]。在該研究中,不同種植年限茶園的土壤pH介于3.76~4.95 。整體上植茶年限越長(zhǎng),土壤pH越低。茶樹(shù)作為典型的喜酸聚鋁植物,隨著樹(shù)齡的增長(zhǎng)以及修剪枝和凋落物數(shù)量的增加,土壤表層含鋁量上升,加之根系分泌大量有機(jī)酸,茶園土壤溶液中氫離子濃度進(jìn)一步增加[24]。此外,大氣酸沉降的增加以及大量含氮素肥料的施用也加快了茶園土壤酸化的速度。由此推測(cè),茶園土壤會(huì)隨著植茶年限的增加趨于酸化,這與母媛等[、蘇有健等[8]的研究結(jié)果一致。此外,隨著茶樹(shù)年限的增加,該研究中茶園土壤pH已低于任艷芳等[20]、劉娟等[21]研究的茶園土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中優(yōu)質(zhì)茶園肥力土壤pH的最低值4.50,處于較差等級(jí)。當(dāng)pH低于4.0時(shí),茶樹(shù)生長(zhǎng)會(huì)受到抑制22,這亦表明茶樹(shù)雖為喜酸植物,但過(guò)低的土壤pH會(huì)影響茶樹(shù)正常的生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)而降低茶葉的產(chǎn)量及品質(zhì)[4]

        不同種植年限茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量介于29.2~51.67g/kg 隨植茶年限的增加,有機(jī)質(zhì)含量整體呈先升后降的趨勢(shì),且均高于分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中優(yōu)質(zhì)茶園肥力土壤有機(jī)質(zhì)含量的最低值20.00,處于優(yōu)良等級(jí)。茶園土壤有機(jī)質(zhì)主要來(lái)源于茶園自身枯枝落葉等凋落物以及茶樹(shù)自身分泌的有機(jī)酸轉(zhuǎn)化物質(zhì)[8]。隨著生長(zhǎng)年限的增加,茶樹(shù)修剪產(chǎn)生的枝條和落葉等有機(jī)殘?bào)w逐漸增多,土壤有機(jī)質(zhì)在一定程度上得到相應(yīng)地累積。此外,茶園所處海拔較高(大約 800m ),海拔越高,溫度越低,加之降雨量多,植被殘落物豐富,而礦化速率相對(duì)較緩慢,利于有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)一步提升[25]

        不同種植年限茶園土壤全氮含量介于 1.46~2.43g/kg (20均達(dá)I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。這表明揭西山地茶園土壤全氮含量總體較豐富。堿解氮含量是判斷土壤氮素供給能力的重要指標(biāo),能指示土壤中近期可給予植物利用的氮素水平。土壤堿解氮含量隨著植茶年限的增長(zhǎng)呈下降后又逐步上升趨勢(shì)。不同年限茶園土壤堿解氮含量變異較大,其中 A30 與 A20 的均達(dá)到I級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A5 達(dá) I 級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A10 達(dá)Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。這可能是有機(jī)質(zhì)能隨著茶樹(shù)年齡的增長(zhǎng)而增加,為微生物的生長(zhǎng)和代謝活動(dòng)提供了充足的碳源,促使有機(jī)氮的分解和轉(zhuǎn)化速度加快,堿解氮含量得以提高。 A10 的茶樹(shù)正處于根系快速發(fā)展的階段,對(duì)土壤中的堿解氮有較高的需求和吸收量,從而導(dǎo)致土壤中堿解氮含量降低。

        不同種植年限茶園土壤全磷含量介于0.16~0.89g/kg。植茶年限越長(zhǎng),土壤全磷含量越高。 Fe3+ ) Al3+ 在茶園土壤酸性的環(huán)境下濃度較高、活性較強(qiáng)[26],它們可以通過(guò)與磷酸根離子產(chǎn)生反應(yīng)進(jìn)而結(jié)合形成磷酸鐵和磷酸鋁,對(duì)土壤磷的固定作用強(qiáng)[27],加上土壤中磷的移動(dòng)性有限,在這些因素共同作用下,土壤全磷含量能逐年上升[28]。但該研究不同種植年份茶園的整體全磷含量均未達(dá)到優(yōu)質(zhì)茶園全磷含量的最低標(biāo)準(zhǔn)。這是因?yàn)榈靥巵啛釒У貐^(qū),年降水量豐富,土壤在這種氣候下會(huì)加快風(fēng)化速度,促進(jìn)了磷的淋溶,致使全磷含量雖隨年限的增加逐步增長(zhǎng)但整體偏低[29]。土壤速效磷含量在不同年限茶園下顯示出較大的變異。 A20,A30 達(dá)到I級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A10 達(dá)Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A5 達(dá)Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。這可能是由于A20,A30 茶樹(shù)根系發(fā)達(dá),能夠更有效地從土壤中吸收和利用磷。同時(shí)根系分泌物(如有機(jī)酸)能提高土壤中磷有效性。此外隨著植茶年限的增加,土壤的微生物群落而變得更加豐富,亦有助于磷的礦化和釋放。

        不同年限茶園土壤全鉀含量介于 4.93~19.83g/kg ,全鉀含量隨著植茶年限的增長(zhǎng)呈下降后又逐步上升趨勢(shì)。 A5 的土壤全鉀含量達(dá)到I級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A30,A20 達(dá) I 級(jí)標(biāo)準(zhǔn), A10 達(dá)Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。這是由于 A5 階段茶樹(shù)根系尚未完全發(fā)育成熟,對(duì)鉀元素的吸收量相對(duì)較小,而 A10 階段茶樹(shù)處于迅速生長(zhǎng)期,需要從土壤吸收大量的鉀元素,使得土壤全鉀含量下降。因此該階段需要注意適當(dāng)添加鉀肥的施入。土壤速效鉀含量隨著植茶年限的增長(zhǎng)呈上升后下降的趨勢(shì)。茶園土壤修枝量的增加及凋落物的分解有利于緩效態(tài)鉀的釋放,但由于茶樹(shù)生長(zhǎng)對(duì)土壤鉀素需求量在一定時(shí)間內(nèi)亦隨著植茶年限逐漸增加[2],僅憑修枝和凋落物的分解難以滿足需求。此外,土壤鉀的淋溶作用在土壤pH小于5.0時(shí)會(huì)得到加強(qiáng),這將使土壤鉀源減少[4],進(jìn)而導(dǎo)致有效鉀含量的下降。

        4結(jié)論

        茶園土壤pH隨著植茶年限的增加而下降,且逐漸低于優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效茶園土壤的最低標(biāo)準(zhǔn),達(dá)Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(較差);不同植茶年限下,土壤有機(jī)質(zhì)、全氮含量均高于優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效茶園土壤的最低標(biāo)準(zhǔn),達(dá)I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(優(yōu)良);土壤全磷、全鉀含量整體未達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效茶園土壤的最低標(biāo)準(zhǔn),多數(shù)達(dá)ⅡI級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(中等)、Ⅲ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(較差);土壤堿解氮、土壤速效磷、速效鉀含量整體均隨著植茶年限的增長(zhǎng)呈先上升后下降的趨勢(shì),后續(xù)能逐漸高于優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)高效茶園土壤的最低標(biāo)準(zhǔn),達(dá)I級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(優(yōu)良)。

        不同年限的茶園土壤的氮元素比較充足,鉀、磷元素含量整體偏低。茶樹(shù)處于快速生長(zhǎng)階段需求增加磷、鉀元素的施入,特別在種植的第5~10年。在生產(chǎn)實(shí)際中,隨著植茶年限的增加,應(yīng)采取必要的措施防止土壤酸化,可以通過(guò)種植綠肥、施入土壤調(diào)理劑如生物炭等方式進(jìn)行調(diào)整。在栽植期間要合理控制氮素的輸入量,并適當(dāng)提高磷素、鉀素的施入量。

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