康彥凱,黃 靜 ,周長虹 ,何安樂,黎 娜,劉文武 ,周 浩,包小村*
(1.湖南省農(nóng)業(yè)科學院茶葉研究所,湖南長沙 410125;2.湖南潤豐達生態(tài)環(huán)境科技有限公司,湖南長沙 410329)
茶樹是我國重要經(jīng)濟作物之一,也是貧困山區(qū)農(nóng)民脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)之一[1]。2016年我國茶園面積已經(jīng)達4400萬畝,茶葉產(chǎn)量240萬噸,湖南全省茶園面積發(fā)展到206萬畝,產(chǎn)茶19萬噸,茶葉綜合產(chǎn)值達到648億元[2-3]。國際公認的化肥施用量的安全上限為225kg/hm2,但目前我國茶園化肥平均施用量約1t/hm2,施用量遠高于國際安全上限[4]。化肥的多用與濫用,嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境,土壤結(jié)構(gòu),影響了茶葉可持續(xù)發(fā)展[5]。直接減少化肥施用,茶葉產(chǎn)量將嚴重下降,茶葉經(jīng)濟效益將損失嚴重;若不減,生態(tài)系統(tǒng)遭到嚴重破壞,因大量施用化肥,造成土壤板結(jié)酸化、重金屬超標,導(dǎo)致土壤的保肥、供肥能力下降,長期的化肥使用不但降低茶葉產(chǎn)量,同時降低茶葉品質(zhì)。據(jù)《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》的結(jié)果表明:我國耕地土壤有機質(zhì)含量僅為2.08%,嚴重影響了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量[6]。
施肥是影響作物產(chǎn)量與品質(zhì)、土壤可持續(xù)利用關(guān)鍵的農(nóng)業(yè)措施之一,肥料對茶葉的提質(zhì)增效的效果十分顯著[7]。有機肥替代化肥,科學施用有機肥是確保作物產(chǎn)量與品質(zhì),保持土壤良好的生態(tài)環(huán)境,是農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵,是推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。已有研究報道有機肥利于茶樹生長、茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤質(zhì)量。李靜等研究表明[8],茶園施用有機肥與施用化肥相比,有機肥可顯著提高茶葉中水浸出物、茶多酚、兒茶素等的含量[9-10]。有機肥對茶葉產(chǎn)量,茶葉中N、P、K累積及茶園土壤肥力狀況影響顯著[11-13]。目前茶園有機肥主要研究的是菜子餅、農(nóng)家肥、綠肥等,在茶園有機肥施用方面,對經(jīng)科學研究的有機肥創(chuàng)新產(chǎn)品,如微平衡生態(tài)肥和茶樹專用肥研究極少。本文通過田間小區(qū)試驗,以不施肥、菜子餅作為對照,研究一種微平衡生態(tài)肥、茶樹專用肥對春茶產(chǎn)量與品質(zhì)的影響及其最佳施肥量,為茶園科學、標準、高效的進行有機肥施用提供科學依據(jù)。
2016-2017年于湖南省茶葉研究所高橋鎮(zhèn)試制場基地的茶園進行,土壤為紅壤。土壤基本理化性質(zhì)為pH為6.4、有機質(zhì)51.08g/kg、速效氮7.08mg/kg、速效磷 6.86mg/kg、速效鉀 0.49 mg/kg。
1.2.1 供試茶樹品種為碧香早,樹齡8a左右,茶園管理一致。
1.2.2 肥料
有機肥采用如下三種:(1)菜子餅有機肥;(2)微平衡生態(tài)肥:養(yǎng)分配比N:P:K=6:2:3,主要原料組成為棕櫚粕、芝麻粕、菜粕、谷氨酸、煙末、磷礦粉、腐殖酸、氨基酸螯合態(tài)微量元素、復(fù)合微生物菌、寡糖、海藻液、蚯蚓液等;(3)茶樹專用肥:養(yǎng)分配比N:P:K=6:2:3,主要原料組成為茶枯、氨基酸螯合微量元素、海藻提取液等。肥料均由湖南潤豐達生態(tài)環(huán)境科技有限公司提供。
試驗設(shè)計依據(jù):以不施肥和施用菜子餅為對照,微平衡生態(tài)肥、茶樹專用肥肥按三個不同水平處理進行設(shè)置。試驗設(shè)處理CK1:空白試驗(對照組);處理 CK2:菜子餅,300kg/667m2;處理 T1:微平衡生態(tài)肥,220kg/667m2(等價);處理T2:微平衡生態(tài)肥,260kg/667m2;處理T3:微平衡生態(tài)肥,300kg/667m2(等量);處理T4:茶樹專用肥,260kg/667m2;處理T5:茶樹專用肥,300kg/667m2(等量、等價)。處理T6:茶樹專用肥,340kg/667m2。每3行為同一處理,設(shè)三次重復(fù),隨機排列,處理行與處理行間設(shè)保護每處理8m,同行處理小區(qū)間間隔1m,小區(qū)面積12m2(長8m×寬1.5m)。
1.4.1 調(diào)查方法與指標
從茶芽開始萌動開始,對茶樹進行觀察與調(diào)查,對對照組、處理組進行發(fā)芽密度、百芽重進行調(diào)查。茶芽進入開采期后對茶葉進行采樣、固樣、制樣。采樣標準為一芽二葉。
發(fā)芽密度:當春茶第一輪越冬芽萌發(fā)展至魚葉期時進行觀測,在每個小區(qū)內(nèi)隨機選取10個點,單位面積為33cm*33cm,目測并記錄每個觀察點已萌發(fā)芽的個數(shù)[14]。
1.4.2 茶葉生化成分測定
對所獲得的樣品進行生化成分檢測,檢測水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿。其中水浸出物采用全量法(GB/T8305-2002),茶多酚采用酒石酸亞鐵比色法(GB/T8313-2002),游離氨基酸采用茚三酮比色法分析(GB/T8314-2002),咖啡堿采用紫外分光光度法(GB/T8312-2002)[15]。
1.4.3 茶葉品質(zhì)感官審評
采用國家標準GB/T 23776-2009《茶葉感官審評方法》進行審評,由3位具有評茶師資格的專家審評員進行密碼審評,采用百分制打分方式評定茶葉品質(zhì)。
1.4.4 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理使用Excel和DPS7.05統(tǒng)計分析軟件。
茶樹的發(fā)芽密度和百芽重是茶樹生長的主要指標。由表1可知,CK2和T1~T6不同有機肥處理與不施肥CK1處理相比,施有機肥能顯著提高茶樹發(fā)芽密度和百芽重。不同有機肥和同一有機肥不同施用量對茶樹發(fā)芽密度、百芽重的影響具有顯著性差異。CK2、T1~T6處理的茶樹發(fā)芽密度與CK1相比,分別增加11%、26%、18%、37%、21%、36%和21%。與CK2相比,T1~T6處理的茶樹發(fā)芽密度分別提高14%、6%、24%、10%、23%和9%。T1~T6處理的茶樹百芽重與CK2相比,分別提高12%、30%、19%、17%、20%、33%。結(jié)果表明,T1~T6處理與CK2相比,可顯著提高茶樹發(fā)芽密度和百芽重,T3、T5較其它處理,茶樹發(fā)芽密度提高更顯著,T2、T6茶樹百芽重提高幅度較其它處理大。
表1 不同施肥處理對茶樹生長的影響
表內(nèi)同一列中字母相同表示處理間無顯著差異,字母不同表示有顯著性差異(p<0.05)
由表2可知,CK2和T1~T6不同有機肥處理與不施肥CK1處理相比,整體上施有機肥能提高茶葉中的水浸出物,不同有機肥和同一有機肥不同施用量對茶葉水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿含量和酚氨比值影響存在顯著性差異。T2~T3處理的茶葉中的水浸出物和茶多酚含量比CK2高,T4~T6處理較T2~T3高,T5、T6可對茶葉中水浸出物含量顯著性提高,T5、T6水浸出物含量與CK1相比,分別提高8.8%、12.78%,較CK2分別提高6.14%、10.03%。不同施肥處理對茶多酚含量的影響依次為:T6>T5>T3>T2>T4>T1>CK2>CK1,T5、T6 可對茶葉中茶多酚含量顯著性提高,與CK2相比,分別提高20.97%、15.24%。T3、CK2處理顯著提高了茶葉中氨基酸含量,T2與CK1相比,降低了茶葉氨基酸含量,T4~T6處理茶葉氨基酸含量與CK1相比有所提高,但依次降低;CK2與CK1相比,茶葉酚氨比值顯著下降,T1、T2、T5、T6與CK1相比,茶葉酚氨比值顯著升高,T3、T4與CK1相比無顯著性差異;不同有機肥處理,茶葉咖啡堿含量呈無規(guī)則變化,T1、T6和T5顯著降低了茶葉咖啡堿含量,T3、T4顯著提高了茶葉咖啡堿含量,同一有機肥料不同施肥量對咖啡堿含量影響變化不一樣。
表2 不同施肥處理對茶葉內(nèi)含成分的影響
由表3可知,CK2和T1~T6不同有機肥處理,與不施肥CK1相比,對茶葉感官審評品質(zhì)顯著提高,感官審評綜合品質(zhì)較優(yōu)的處理依次為T4>T2>T1>CK2>T5>T6>T3>CK1。不同施肥處理茶湯湯色品質(zhì)依次為 T4>CK2=T1=T5>T2>T3>T6。不同有機肥施肥處理有效提高了茶葉的香氣,T6、T1處理香氣顯著提高,CK2和T2~T5不同處理,與CK1相比,香氣有所提高,但其處理之間無明顯差異。不同有機肥施肥處理對茶葉滋味有顯著性差異,T4、T2對滋味有顯著提高,CK2對滋味有明顯提高,T1、T5對滋味有所提高,T6、T3與CK1相比,滋味無明顯差異。不同有機肥施肥處理對茶葉葉底品質(zhì)影響相對較小,T6、T3、T1對葉底品質(zhì)略有改善。
表3 不同施肥處理對茶葉感官品質(zhì)的影響
茶園施有機肥能顯著提高茶樹的發(fā)芽密度和百芽重,促進茶樹生長。不同有機肥和同一有機肥料的不同施用量對茶樹發(fā)芽密度、百芽重影響具有顯著性差異。微平衡生態(tài)肥、茶樹專用肥與菜子餅有機肥相比,能更顯著提高茶樹發(fā)芽密度和百芽重,對茶樹生長均有較好的促進作用。微平衡生態(tài)肥施用量為260kg/667m2和300kg/667m2、茶樹專用肥施用量為300kg/667m2和340kg/667m2對茶樹的發(fā)芽密度和百芽重均有顯著提高的作用。
茶園有機肥施用與不施肥處理的空白對照組相比,有機肥利于水浸出物、茶多酚、氨基酸含量的提高,不同有機肥料對茶葉酚氨比值、咖啡堿含量影響的趨勢不一致,不同有機肥和同一有機肥的不同施用量對茶葉內(nèi)含成分含量影響存在顯著性差異。微平衡生態(tài)肥比菜子餅更利于茶葉中水浸出物、茶多酚的含量提高,茶樹專用肥較微平衡生態(tài)肥提高茶葉水浸出物含量的幅度大。茶樹專用肥施用量為340kg/667m2對提高茶葉水浸出物、茶多酚含量最為顯著,與CK1相比,分別提高12.78%、25.37%;菜子餅顯著提高了茶葉氨基酸含量,與CK1相比,提高了13.49%;菜子餅顯著降低了茶葉酚氨比值,微平衡生態(tài)肥和茶樹專用肥對茶葉酚氨比值有所提高,不同的施用量提高的幅度不一樣,以茶樹專用肥施用量340kg/667m2提高的幅度最大,與CK1相比,提高了19.89%,以茶樹專用肥施用量260kg/667m2提高的幅度最小,與CK1相比,僅提高了0.28%,無顯著性差異。
茶園不同的有機肥施用對茶葉咖啡堿含量影響呈無規(guī)則變化,T1、T6和T5顯著降低了茶葉咖啡堿含量,T3、T4顯著提高了茶葉咖啡堿含量,而且同一有機肥不同施肥量對咖啡堿含量影響變化不一樣。
茶園施用不同有機肥,同一有機肥不同施用量對茶葉感官品質(zhì)影響存在顯著性差異,茶園施用有機肥,采摘其鮮葉制作的綠茶,其品質(zhì)整體提高。微平衡生態(tài)肥為260kg/667m2時,茶葉感官品質(zhì)最佳;茶樹專用肥施用量260kg/667m2時,茶葉感官審評品質(zhì)次之,在一定范圍內(nèi),茶葉隨著茶樹專用肥施肥量增加,感官品質(zhì)隨之下降,下降趨勢由大變小。
微平衡生態(tài)肥、茶樹專用肥、菜子餅的施用,可有效提高茶葉產(chǎn)量、提高茶葉內(nèi)含成分含量,改善茶葉感官品質(zhì)。有機肥施用種類的選擇和施用量因根據(jù)不同需求對施用量進行相應(yīng)調(diào)整。茶園施用菜子餅300kg/667m2或茶樹專用肥260kg/667m2,其茶葉中酚氨比值降低,利于綠茶品質(zhì)形成;茶園施用茶樹專用肥340kg/667m2,其茶葉中水浸出物、茶多酚含量、酚氨比值升高,利于紅茶品質(zhì)形成。綜上所述,若以制作綠茶為主,施用微平衡生態(tài)肥260kg/667m2為最佳,施用菜子餅300kg/667m2或茶樹專用肥260kg/667m2次之;若以制作紅茶為主,施用茶樹專用肥340kg/667m2為最佳。
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