黃曉德, 王壯偉 , 萬(wàn) 青, 朱羽堯, 陳 斌, 錢 驊, 趙伯濤

(1.南京野生植物綜合利用研究院, 江蘇 南京 211111；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 園藝所，江蘇 南京 210014)

茶是我國(guó)亞熱帶丘陵地區(qū)的重要經(jīng)濟(jì)植物之一。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，2016年我國(guó)茶園總面積達(dá)4 448萬(wàn)畝，茶葉產(chǎn)量241萬(wàn)噸，茶葉年產(chǎn)值估計(jì)約為1 702億元，是所有農(nóng)作物里增幅最大的[1]。在蘇州地區(qū)茶樹與枇杷、楊梅、李等果樹進(jìn)行間作是常見的栽培模式，茶果間作不但可以充分利用土地資源，提高經(jīng)濟(jì)效益，而且可以起到遮蔭防凍，促進(jìn)茶葉萌發(fā)，延長(zhǎng)茶葉嫩芽期，賦予茶葉特殊的花香果味的作用。是一種值得推廣的茶園種植方法。

但是，由于茶是多年生的植物，而且具有喜酸好鋁(Al)的特性，適宜在pH4.5～6.5的土壤中生長(zhǎng)[2-3]。茶樹的長(zhǎng)期生長(zhǎng)會(huì)加速土壤的酸化，導(dǎo)致茶園土壤的酸度隨著茶樹種植年限的增加而不斷提高。不僅會(huì)影響茶樹自身的生長(zhǎng)和茶葉品質(zhì)，同時(shí)也會(huì)對(duì)間作的果樹生長(zhǎng)造成抑制。傳統(tǒng)上是采用石灰來(lái)改良酸性土壤，但長(zhǎng)期或大量使用石灰會(huì)引起土壤板結(jié)，還會(huì)引起土壤中鈣、鎂、鉀等元素的平衡失調(diào)，導(dǎo)致減產(chǎn)[4-5]。因此篩選適于茶果間作茶園土壤改良的土壤調(diào)理劑，明確不同土壤調(diào)理劑對(duì)茶果間作茶園土壤性質(zhì)的影響，對(duì)建立茶果間作茶園土壤的科學(xué)管理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)茶果的共同增效具有積極意義。本研究比較了碳酸鹽型、硅鈣型、微生物型、生物炭等4種類型的土壤調(diào)理劑對(duì)茶與枇杷間作茶園土壤的改良作用，以期為茶果間作茶園的生產(chǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)和參考。

1 材料和方法

1.1 材料試劑

1.1.1 土壤及處理

供試土壤采自江蘇蘇州市西山碧水緣茶葉有限公司和庭韻農(nóng)業(yè)專業(yè)合作社的茶、枇杷間作種植基地，采集的土壤經(jīng)自然風(fēng)干，研磨過(guò)1 mm、2 mm篩備用。

1.1.2 主要試劑

無(wú)水乙醇、濃硫酸、鹽酸、氯化鉀、鄰苯二甲酸氫鉀、酸氫二鈉鉻酸、磷酸二氫鉀、硫酸銅，氫氧化鈉，硫酸，石油醚等均為國(guó)產(chǎn)分析純?cè)噭?/p>

1.1.3 主要儀器

TG328A型電子分析天平(上海分析天平廠)；KjelMaster K-375全自動(dòng)凱氏定氮儀(瑞士步琦有限公司)；TAS-990原子吸收分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)；PHS-2型pH計(jì)(上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)茶園土壤的基本性質(zhì)(參見表1)，選取了土壤本底pH4.3～4.8的區(qū)域作為實(shí)驗(yàn)小區(qū)，在常規(guī)管理的基礎(chǔ)上，分別按照表2的條件施用土壤調(diào)理劑。實(shí)驗(yàn)處理自2016、2017年10月份開始，每隔60天追施一次，連續(xù)使用三次。每次施肥后30日對(duì)土壤進(jìn)行取樣，以常規(guī)管理的土壤樣品作為對(duì)照，分析不同處理對(duì)茶果間作茶園酸化土壤的影響。

表1 實(shí)驗(yàn)茶園土壤的基本性質(zhì)

表2 實(shí)驗(yàn)處理

1.2.2 土壤指標(biāo)測(cè)定方法

土壤容重測(cè)定：環(huán)刀法；土壤pH值測(cè)定：水浸提電位法；土壤有機(jī)質(zhì)測(cè)定：重鉻酸鉀——外加熱法；土壤堿解氮含量測(cè)定：堿解擴(kuò)散法；土壤有效磷測(cè)定：碳酸氫鈉法；土壤速效鉀采測(cè)定：火焰光度計(jì)法[6]。

1.2.3 茶青產(chǎn)量測(cè)定

2017、2018年春季在各處理區(qū)內(nèi)，隨機(jī)選取5個(gè)點(diǎn)，采用1 m×1 m的采樣框框定取樣范圍，定期采收樣框內(nèi)單芽的茶青，計(jì)算每666 m2面積的茶青產(chǎn)量。

1.2.4 枇杷產(chǎn)量的測(cè)定

2017、2018年5、6月份在各處理區(qū)內(nèi)，隨機(jī)選取3株枇杷樹，根據(jù)成果實(shí)熟期分批采收果實(shí)，測(cè)定各單株的產(chǎn)量后，計(jì)算平均單株產(chǎn)量。

2 結(jié)果和討論

2.1 不同調(diào)理劑對(duì)土壤物理指標(biāo)的影響

分別對(duì)施用不同土壤調(diào)理劑處理后30日的土壤進(jìn)行采樣，測(cè)定土壤容重、土壤比重及孔隙度，結(jié)果見表3，比較分析可知，實(shí)驗(yàn)所設(shè)的5種調(diào)理劑處理對(duì)茶果間作茶園土壤的土壤容重、比重、孔隙度都有一定影響。其中生物炭型土壤調(diào)理劑對(duì)土壤容重、孔隙度的影響最大，相較于對(duì)照土壤容重下降了14.52%，土壤孔隙度上升了8.14%；其次是微生物型，單純施用鈣鎂型或硅鈣型無(wú)機(jī)鹽類調(diào)理劑的處理對(duì)土壤容重和孔隙度的影響較小。這可能是生物炭型土壤調(diào)理劑本身具有質(zhì)地輕、結(jié)構(gòu)疏松的原因，也表明施用生物炭型土壤調(diào)理劑較無(wú)機(jī)鹽類土壤調(diào)理劑更有利于土壤物理結(jié)構(gòu)的改善。

表3 不同處理對(duì)土壤物理性質(zhì)的影響

2.2 不同調(diào)理劑對(duì)土壤pH 值的影響

分別對(duì)施用不同土壤調(diào)理劑處理后30日的土壤的pH進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如圖1所示。分析可知，實(shí)驗(yàn)中的T1、T2、T3、T5處理均能顯著提高茶果間作茶園土壤的pH，并且隨著使用次數(shù)的增加，對(duì)土壤pH的提高呈累積趨勢(shì)，其中以鈣鎂型土壤調(diào)理劑對(duì)土壤pH的影響最大，對(duì)土壤pH的調(diào)節(jié)速度也明顯快于其他類型，經(jīng)過(guò)三次使用后茶園土壤pH由pH4.36上升到了pH4.68，相較處理前上升了0.32；其次是生物炭與鈣鎂型調(diào)理劑復(fù)合使用處理和硅鈣型調(diào)理劑，三次使用分別使土壤pH上升了0.27和0.22；單施生物炭處理經(jīng)過(guò)三次施用可使土壤pH上升0.2；微生物型土壤調(diào)理劑對(duì)土壤pH 的影響不明顯，僅僅使土壤pH值升高了0.1。可見無(wú)機(jī)鹽型土壤調(diào)理劑對(duì)與茶果間作茶園酸化土壤具有快速調(diào)節(jié)的效果。

圖1 不同處理對(duì)土壤pH的影響

2.3 不同調(diào)理劑對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

對(duì)施用三次土壤調(diào)理劑的土壤進(jìn)行取樣分析有機(jī)質(zhì)含量的變化，結(jié)果如圖2所示。分析可知，施用生物炭的T4、T5處理，明顯提高了土壤中有機(jī)質(zhì)的含量。施用三次后土壤有機(jī)質(zhì)含量分別為23.68 g/kg、23.56 g/kg，相較于對(duì)照分別高了22.37%和21.75%，這一方面可能是由于生物炭型本身含有的有機(jī)物質(zhì)直接提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量，另一方面也可能是由于生物炭對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的調(diào)整作用，改善了土壤微生物的區(qū)系，促進(jìn)土壤中有機(jī)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的原因；無(wú)機(jī)鹽型的鈣鎂土壤調(diào)理和硅鈣土壤調(diào)理劑，對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響較小，經(jīng)過(guò)三次施用后，土壤有機(jī)質(zhì)僅有2.6%和1.1%的增加幅度；微生物型土壤調(diào)理劑經(jīng)過(guò)三次施用，土壤有機(jī)質(zhì)由19.35g/kg，增加到20.35 g/kg，提高了5.16%，可能是由于微生物的施入促進(jìn)了地表及土壤中有機(jī)材料的酵解及自身生長(zhǎng)增殖轉(zhuǎn)化合成有機(jī)物質(zhì)所導(dǎo)致。

圖2 不同調(diào)處理對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)含量的影響

2.4 不同調(diào)理劑對(duì)茶、果產(chǎn)量的影響

分別于2017、2018年對(duì)處理試驗(yàn)區(qū)枇杷的平均單株產(chǎn)量、單芽茶青的平均產(chǎn)量進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果如圖3所示。分析可知，相交對(duì)照，施用土壤調(diào)節(jié)劑，尤其是施用了鈣鎂、硅鈣無(wú)機(jī)鹽型和活性炭型土壤調(diào)理劑的處理，枇杷的單株產(chǎn)量提高5.03%～17.35%；但單芽茶青的產(chǎn)量未表現(xiàn)出明顯差異，各處理單芽茶青的產(chǎn)量較對(duì)照僅僅有不足1%的變化，甚至T3處理的產(chǎn)量較對(duì)照還略有下降?？赡苁怯捎阼凌松L(zhǎng)最適宜土壤pH在6.0左右，而茶最適宜的土壤pH為4.5～5.5土壤，因此實(shí)驗(yàn)處理對(duì)土壤的pH的提高，降低了的土壤酸化對(duì)枇杷的影響，而對(duì)于茶葉生長(zhǎng)，土壤pH仍在最適的范圍內(nèi)，因此對(duì)產(chǎn)量的影響不明顯 。

圖3 不同處理茶、果產(chǎn)量的影響

3 結(jié) 論

通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析表明，鈣鎂型、硅鈣型、微生物型、生物炭型土壤調(diào)理劑茶果間作茶園酸化土壤的改良均有一定改良作用。在實(shí)驗(yàn)的5個(gè)處理中，生物炭型土壤調(diào)理劑在降低土壤容重、提高土壤孔隙度上效果優(yōu)于微生物型及無(wú)機(jī)鹽型；鈣鎂型土壤調(diào)理劑對(duì)土壤pH的提高作用最為顯著，作用效果也明顯快于微生物型和生物炭型，適用于酸化土壤的pH調(diào)控施用；通過(guò)土壤調(diào)節(jié)劑的對(duì)茶果間作茶園土壤酸堿度的改良，可以有效提高枇杷和茶青的產(chǎn)量。因此，選擇生物炭與無(wú)機(jī)鹽型土壤調(diào)理劑進(jìn)行有機(jī)結(jié)合或交替施用，將是實(shí)現(xiàn)茶果間作茶園酸化土壤pH調(diào)控、結(jié)構(gòu)改善、生產(chǎn)性能提高的良好途徑。