配方施肥對(duì)烏牛早茶苗營養(yǎng)生長及茶葉品質(zhì)的影響

呂梅 紀(jì)文娟 王潤賢

摘要：應(yīng)用三元二次通用旋轉(zhuǎn)施肥方案，分析氮、磷、鉀配比施肥對(duì)烏牛早盆栽茶苗各項(xiàng)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，氮、磷、鉀施肥配比不同，對(duì)烏牛早茶苗的營養(yǎng)生長、光合特性和品質(zhì)特征影響不同。磷、鉀施肥質(zhì)量配比為1 ∶ 2時(shí)，有利于茶苗營養(yǎng)生長和茶葉品質(zhì)提升。其中T1處理（氮、磷、鉀施肥質(zhì)量配比為1.2 ∶ 0.4 ∶ 0.8）對(duì)烏牛早的苗高、地徑生長最有利;凈光合速率最大的處理為T9（氮、磷、鉀施肥質(zhì)量配比為1.5 ∶ 0.25 ∶ 0.5），葉綠素含量最高的處理為T17（氮、磷、鉀施肥質(zhì)量配比為0.75 ∶ 0.25 ∶ 0.5）;茶葉品質(zhì)最好的處理為T4（氮、磷、鉀施肥質(zhì)量配比為 1.2 ∶ 0.1 ∶ 0.2）。所有施肥處理均能提高咖啡堿的含量，其中T4處理（氮、磷、鉀施肥質(zhì)量配比為1.2 ∶ 0.1 ∶ 0.2）最高，比對(duì)照提高了65.7%。兼顧烏牛早茶苗的生長、光合和茶葉品質(zhì)，最終確定最佳施肥方案是T9處理（氮、磷、鉀施肥質(zhì)量配比為1.5 ∶ 0.25 ∶ 0.5）。

關(guān)鍵詞：施肥;茶葉;生長量;光合特性;品質(zhì)成分

中圖分類號(hào)： S571.106 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2019）01-0120-06

施肥對(duì)茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)的影響在茶樹的科學(xué)栽培管理中居于首位，不同地區(qū)茶園的施肥管理需因地制宜[1-2]。茶樹的生長及茶樹體內(nèi)代謝物的產(chǎn)生和變化與茶樹吸收的礦物營養(yǎng)的類型和濃度密切相關(guān)[3]。氮、磷、鉀是茶樹生長必需的礦質(zhì)營養(yǎng)，茶樹在生長過程中，氮素營養(yǎng)的重要性是居首位的[4]，且需求量最大，鉀素營養(yǎng)的需求量次之，磷素營養(yǎng)的需求量最少。合理的氮、磷、鉀元素配比，能促進(jìn)茶樹的營養(yǎng)生長，增強(qiáng)幼齡茶園的樹勢(shì)，為成齡茶園豐產(chǎn)打下基礎(chǔ)[5]。

烏牛早（Camellia sinensis ‘Wuniuzao）是句容地區(qū)廣泛栽培的優(yōu)良茶樹品種，具有萌芽早、密度大、芽頭肥壯、氨基酸含量高等優(yōu)點(diǎn)，是句容地區(qū)生產(chǎn)茅山長青、金山翠芽等高檔茶葉的重要原料。本研究以烏牛早為研究對(duì)象，根據(jù)大田管理數(shù)據(jù)進(jìn)行推算和整理，并以其為基準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，采用三元二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)施肥方案，系統(tǒng)地探討氮、磷、鉀不同施肥配比對(duì)烏牛早茶樹生長、光合生理及茶葉品質(zhì)的影響，為烏牛早茶園平衡施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2015年在江蘇茶博園大棚內(nèi)進(jìn)行。試驗(yàn)地位于蘇南寧鎮(zhèn)丘陵地帶，平均海拔為10～15 m，年均溫度變化范圍為 13～16 ℃，全年降水量為800～1 200 mm，屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候。

1.2 試驗(yàn)材料

選用生長基本一致的一年生無性系烏牛早茶苗，2015年2月底進(jìn)行單株盆栽定植。盆的尺寸為21 cm×16 cm×17 cm（上口直徑×下口直徑×高），盆栽基質(zhì)為土壤、蛭石、珍珠巖（體積比=2 ∶ 1 ∶ 1，土壤來自試驗(yàn)基地的烏牛早茶園中），基質(zhì)混勻，裝盆待用，每盆平均質(zhì)量為3 kg（不含盆）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)肥料采用分析純?cè)噭?，分別為尿素（含N 46.4%），過磷酸鈣（含P2O5 14%），硫酸鉀（含K2O 51%）。采用二次通用旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，氮、磷、鉀3個(gè)因素5個(gè)水平共20個(gè)處理，另設(shè)1組作為對(duì)照，每個(gè)處理組和對(duì)照組都設(shè)5個(gè)重復(fù)。因素水平具體劃分：-1.682代表低水平，-1代表較低水平，0代表中等水平，1代表較高水平，1.682代表高水平。3月10日開始施肥，施肥的因素水平和試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別見表1和表2。

1.4 指標(biāo)測(cè)定與方法

生長量指標(biāo)測(cè)定：茶苗施肥前（3月14—16日），測(cè)量烏牛早茶苗的苗高和地徑的基礎(chǔ)值，茶苗均高為19.80 cm，地徑均值為3.17 mm。施肥后平均每45 d測(cè)定1次苗高、地徑（測(cè)定時(shí)間分別為4月28—30日，6月14—16日，8月1—3日，10月14—16日，12月1—3日）。茶苗的分枝數(shù)和最長分枝長度，自6月中旬起測(cè)定，8月、10月、12月的測(cè)定時(shí)間同上。待新梢新芽往下數(shù)第3張葉片成熟時(shí)測(cè)量葉片的長度和寬度，并根據(jù)葉乃興的方法[6]計(jì)算茶樹葉面積。

光合特性的測(cè)定：選擇6月晴朗天氣的10：00—16：00，在大棚里采用GFS-3000光合測(cè)量系統(tǒng)測(cè)定每個(gè)施肥處理及對(duì)照組茶苗葉片的凈光合速率（Pn）、胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）及氣孔導(dǎo)度（Gs）等光合生理指標(biāo)，每個(gè)光合指標(biāo)重復(fù)測(cè)定5次，測(cè)定葉片選擇的是當(dāng)季新梢成熟葉片（新芽往下數(shù)第3張葉）。

葉綠素含量測(cè)定：參考選用李合生等的方法[7]。

品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定：采摘1芽2葉，用烘箱法（120 ℃殺青、80 ℃ 烘至恒質(zhì)量）制成干茶，粉碎，過60目篩。水浸出物測(cè)定參照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測(cè)定》;游離氨基酸總量測(cè)定參照GB/T 8314—2002《茶 游離氨基酸總量測(cè)定》;茶多酚含量測(cè)定參照GB/T 8313—2002《茶 茶多酚測(cè)定》;咖啡堿含量測(cè)定參照GB/T 8312—2002《茶 咖啡堿測(cè)定》。

1.5 數(shù)據(jù)處理

用Excel、SPSS 18.0數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，用Origin 9作圖軟件進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配比施肥對(duì)生長量的影響

2.1.1 不同配比施肥對(duì)苗高、地徑的影響 由表3可見，烏牛早茶苗在4—6月生長相對(duì)緩慢，6—8月是苗高快速生長時(shí)期，8—12月是地徑快速增粗時(shí)期。

由表3還可知，與基礎(chǔ)值相比，全年的苗高增長量在各施肥處理間差異較大，且在不同月份各施肥處理的苗高增長量不一致。4月，苗高增長量最大的為T5處理（增量為3.73 cm），最小的為T20處理（增量為0.87 cm）;6月，苗高增長量最大的為T1處理（增量為6.95 cm），增量最小的為T20處理（增量為2.97 cm）;8月，苗高增長量最大的為T1處理（增量為15.84 cm），增量最小的為T20處理（增量為6.42 cm）;10月，苗高增長量最大的為T1處理（增量為 18.27 cm），增量最小額為T20處理（增量為9.15 cm）;12月，苗高增長量最大的為T1處理（增量為20.00 cm），增量最小的為T5處理（增量為11.12 cm）。

從全年的地徑生長量看，T16、T1處理對(duì)烏牛早茶苗地徑生長量的影響顯著。其中，T16處理的效果最好，其他依次是T1、T5、T13、T17處理，與對(duì)照間差異顯著，T20處理的效果最差，且低于對(duì)照。

2.1.2 不同配比施肥對(duì)分枝數(shù)及最長分枝長度的影響 總體上，10—12月是烏牛早快速分枝的時(shí)期。由表4可見，8月份之前，T1處理能顯著促進(jìn)茶苗分枝;8—10月分枝數(shù)最多的是T9處理，12月分枝數(shù)最多的是T10處理。烏牛早茶苗6月、8月的最長分枝均為T1處理，且與對(duì)照差異顯著;10月分枝長度最大的為T3處理;12月分枝長度最長的是T17處理。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全年分枝總數(shù)最多的是T10處理，約14.03個(gè)，其次是T9處理，約13.77個(gè)，然后為T3處理，約13.39個(gè)，再然后為T17處理，約11.21個(gè)。由此可見，對(duì)促進(jìn)分枝和枝條生長較為有利的處理是T10。

2.1.3 不同配比施肥對(duì)葉面積的影響 圖1顯示的是不同施肥配比對(duì)烏牛早葉面積的影響。T9處理的葉面積最大并與對(duì)照差異顯著，說明該施肥配比能促進(jìn)茶樹葉片的伸展。葉面積最小的施肥配比為T1處理，該處理雖然葉面積小于對(duì)照，但與對(duì)照差異不顯著，說明該施肥配比雖然抑制葉片的生長，但未達(dá)到顯著水平。

2.2 不同配比施肥對(duì)生理特性的影響

由表5可以看出，T17處理的葉綠素a（Chla）含量、葉綠素b（Chlb）含量及葉綠素總量[Chl（a+b）]均為最高，分別為 3.93、0.93、4.86 mg/g，且均與對(duì)照差異顯著。Chla含量最低的為T1處理（3.11 mg/g），Chlb含量和Chl（a+b）總量最低的均為T11處理，分別是0.64、3.77 mg/g，也均與對(duì)照差異達(dá)顯著水平。

由表5還可以看出，不同施肥處理對(duì)烏牛早茶苗光合特性有一定的影響。細(xì)胞間隙CO2濃度（Ci）最大的是T12處理，為 335.41 μmol/mol;最小的為T3處理，為 233.02 μmol/mol，且這2個(gè)處理都與對(duì)照差異顯著。凈光合速率（Pn）最大的為T9處理，為6.59 μmol/（m2·s），且T9處理與T17處理差異不顯著，與其他各處理及對(duì)照差異均顯著;Pn最小的為T11處理，為1.69 μmol/（m2·s），且該處理與其他各處理及對(duì)照差異均顯著。葉片氣孔導(dǎo)度（Gs）最大的為T17處理，為 88.28 mmol/（m2·s），Gs最小的為T8處理，為25.69 mmol/（m2·s），且均與對(duì)照差異顯著。蒸騰速率（Tr）最大的為T17處理，為2.58 mmol/（m2·s），該處理與T6處理差異不顯著，與其他處理及對(duì)照差異顯著;Tr最小的為T8處理，為0.71 mmol/（m2·s），與T11處理差異不顯著，與其他處理及對(duì)照差異顯著。

2.3 不同配比施肥對(duì)茶葉品質(zhì)的影響

對(duì)烏牛早茶葉中的主要品質(zhì)成分進(jìn)行測(cè)定，可以看出水浸出物、氨基酸、咖啡堿、茶多酚等表現(xiàn)不一。由表6可見，水浸出物含量最高的為T2處理，為35.48%，高于對(duì)照; 最低的為T3處理，為24.09%，低于對(duì)照，二者均與對(duì)照差異達(dá)顯著水平。咖啡堿含量最高的為T4處理，為3.33%，較對(duì)照高65.7%;最低的為T7處理，為2.43%，且均與對(duì)照差異達(dá)顯著水平。茶多酚含量最高的為T4處理，為26.65%，最低的為T2處理，為19.79%，都與對(duì)照差異達(dá)顯著水平;T2處理與T14處理之間沒有顯著差異但與其他各處理都有顯著差異。氨基酸含量最高的為T4處理，為2.83%，高于對(duì)照;最低的為T7處理，為2.36%，低于對(duì)照，二者均與對(duì)照差異顯著。

不同施肥處理對(duì)烏牛早茶葉酚氨比都有一定的影響。酚氨比最小的施肥處理為T14，其酚氨比為7.08;最大的為T7處理，其酚氨比為10.34，均與對(duì)照差異顯著。對(duì)照的酚氨比為9.71，與對(duì)照差異不顯著的施肥配比有處理T4、T5、T6、T15、T16、T19，其余處理均與對(duì)照差異顯著，且除了T7處理之外，其他處理的酚氨比均小于對(duì)照。

3 討論與結(jié)論

茶樹作為以采摘嫩芽葉為目的的經(jīng)濟(jì)作物，其分枝數(shù)、最長分枝長度、葉面積與茶樹生長勢(shì)作為營養(yǎng)生長的重要組成部分，均與茶葉的產(chǎn)量息息相關(guān)。研究表明，株高、莖粗、分枝數(shù)是實(shí)生苗優(yōu)良單株篩選的重要依據(jù)，而株高和莖粗呈正相關(guān)，莖粗與葉片數(shù)呈正相關(guān)[8]。在本研究中，不同施肥配比對(duì)茶樹的生長量、光合特性及茶葉品質(zhì)的影響不同，但氮含量對(duì)上述指標(biāo)的影響不顯著。一方面可能由于茶樹形態(tài)發(fā)生和茶葉品質(zhì)形成過程中對(duì)營養(yǎng)的需求量及比例不同，一方面可能與烏牛早茶園每年10月份前后施有機(jī)肥，導(dǎo)致茶園土壤養(yǎng)分含量較高有關(guān)。但這也符合茶園內(nèi)過量施氮肥的“報(bào)酬遞減率”[9-10]，同時(shí)也說明，部分茶園在生產(chǎn)過程中存在追求產(chǎn)量而忽視如何提高投入產(chǎn)出比及緩解生產(chǎn)環(huán)境壓力等問題。

3.1 施肥結(jié)構(gòu)對(duì)生長量的影響

總體上，4—12月，在烏牛早茶樹生長過程中，每個(gè)配比的茶樹苗高、地徑增長量基本的趨勢(shì)都是隨著時(shí)間的延長先增加后降低，也就是說茶樹苗高生長較快的時(shí)期為6—8月，地徑的快速生長期在8—10月。

在4月份，烏牛早苗高生長量各處理與對(duì)照差異均不顯著，可能因?yàn)榫嚯x施肥的時(shí)間不長，不同施肥配比對(duì)茶樹苗高的影響還未完全表現(xiàn)出來。在6—12月份，烏牛早苗高生長量最大的施肥處理均為T1處理，與對(duì)照差異顯著，其氮、磷、鉀施肥質(zhì)量配比=1.2 ∶ 0.4 ∶ 0.8。氮元素影響茶樹葉片的增長速率，磷元素影響茶樹的生長速率[11]。這與在施氮的基礎(chǔ)上，按氮磷質(zhì)量比例3 ∶ 1 配施對(duì)提高茶樹產(chǎn)量和改善茶葉品質(zhì)效果比較明顯的結(jié)論[4]相同，說明烏牛早茶苗對(duì)氮肥、磷肥的吸收具有協(xié)同作用。

烏牛早作為灌木，是葉用植物，當(dāng)年的主干加粗不明顯，說明其吸收的營養(yǎng)主要用于萌發(fā)新枝以及新枝新葉的生長。因此，在茶苗定植后的第1年里，應(yīng)將茶園管理重心在穩(wěn)定生長的基礎(chǔ)上向豐產(chǎn)、便于機(jī)械操作的樹形控制傾斜，及時(shí)進(jìn)行定形修剪，促進(jìn)主干增粗，平衡側(cè)枝發(fā)展，增加分枝層次，以形成豐滿的樹冠。

綜合茶樹新梢分枝數(shù)、最長分枝長度和葉面積這3個(gè)生長指標(biāo)，顯著促進(jìn)烏牛早新梢萌發(fā)、生長、葉面積增大的施肥處理分別為T10、T17、T9處理，其氮、磷、鉀施肥質(zhì)量配比分別為0 ∶ 0.25 ∶ 0.5、0.75 ∶ 0.25 ∶ 0.5、1.5 ∶ 0.25 ∶ 0.5。試驗(yàn)表明，在低氮水平下，外施磷鉀肥更有利于促進(jìn)茶樹的新梢萌發(fā)、生長，這與在油茶上的試驗(yàn)結(jié)論[12]相同。同樣，在較高氮肥用量的基礎(chǔ)上，配施磷、鉀肥（質(zhì)量比為1 ∶ 2）促進(jìn)茶樹新梢萌發(fā)和生長的效果也較好。

3.2 施肥結(jié)構(gòu)對(duì)生理特性的影響

葉綠素是茶樹葉片進(jìn)行光合作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，適當(dāng)?shù)牡?、磷、鉀施肥配比能提高植物的光合作用[13]。但由于影響茶樹光合生理的因素較多，且各影響因素之間以及光合生理的各項(xiàng)指標(biāo)之間聯(lián)系較為復(fù)雜，導(dǎo)致同一種施肥處理對(duì)光合生理各項(xiàng)指標(biāo)的影響不完全一致?？赡苡捎诒狙芯坎捎玫奶镩g土壤養(yǎng)分含量較高，所以葉綠素含量、光合性能與施氮量不呈直線關(guān)系。

研究表明，Gs隨著氮肥施用量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)[9]，而Gs的變化直接影響了葉片碳同化所需要的CO2濃度及蒸騰速率。本試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果表明，葉綠素總含量最高的為T17處理，其Gs、Tr也最大，分別為88.28、2.58 mmol/（m2·s），但Pn卻在所有施肥處理中不是最大的，但顯著高于對(duì)照，說明葉綠素含量增加，Cs增加[14]，Tr也隨之增加。

3.3 施肥結(jié)構(gòu)對(duì)茶葉品質(zhì)成分的影響

水浸出物、氨基酸、咖啡堿、茶多酚含量等是茶葉的主要品質(zhì)成分[15]，但茶葉中氨基酸總量等重要組分含量的提高是氮、磷、鉀營養(yǎng)共同作用的結(jié)果[16]。氮是咖啡堿的組成成分之一，咖啡堿含量高低與茶葉品質(zhì)高低呈正相關(guān)[10]。在本研究中，所有處理的烏牛早咖啡堿含量都高于對(duì)照，其中T4處理最為明顯，其氮、磷、鉀施肥質(zhì)量配比為1.2 ∶ 0.1 ∶ 0.2。研究表明，氮素對(duì)綠茶品質(zhì)的影響與其他營養(yǎng)元素不一樣，在任何季節(jié)氮素都能改善綠茶的茶葉品質(zhì)，而其他營養(yǎng)元素對(duì)茶葉品質(zhì)的改善具有季節(jié)性[17]。就氨基酸含量和酚氨比而言，本研究中T1、T2、T3、T4處理較T5、T6、T7、T8處理的氨基酸含量高，酚氨比均較其低，由此可見，氮肥與烏牛早茶葉中的氨基酸含量和酚氨比有直接關(guān)系。

氨基酸含量、茶多酚含量、咖啡堿含量最高的施肥處理均為T4處理，水浸出物含量最高的處理為T2處理，其氮、磷、鉀施肥質(zhì)量配比為1.2 ∶ 0.4 ∶ 0.2，T4和T2處理的氮素水平較高，鉀素營養(yǎng)水平相同，但磷素營養(yǎng)水平差異較大，這可能由于磷素對(duì)綠茶品質(zhì)影響較小，且不同茶葉品質(zhì)對(duì)磷肥敏感程度的差異較大[18]。鉀能調(diào)節(jié)茶樹體內(nèi)的碳氮平衡，茶樹葉片鉀含量與葉片總氮、總磷含量均呈正的線性相關(guān)，且缺鉀對(duì)茶葉香氣品質(zhì)有消極影響[19]。所以，對(duì)于改善句容當(dāng)?shù)貫跖Ｔ缜锊杵焚|(zhì)而言，氮、磷、鉀素施肥質(zhì)量配比為1.2 ∶ 0.1 ∶ 0.2較合適，在施氮的基礎(chǔ)上，適當(dāng)施入磷、鉀肥對(duì)改善茶葉品質(zhì)非常重要[20-21]。

酚氨比作為茶葉品種適制性的生化指標(biāo)，普遍認(rèn)為，酚氨比小于8適制綠茶;在8～15之間紅綠兼制，大于15則適制紅茶。對(duì)于名優(yōu)綠茶，酚氨比≤11時(shí)，酚氨比越低，茶湯的滋味越鮮純[22]?？偟膩碚f，施肥與茶葉品質(zhì)的形成密切相關(guān)，在一定的肥量范圍內(nèi)，能有效提高水浸出物、氨基酸、茶多酚、咖啡堿的含量。在施氮肥的基礎(chǔ)上，配施磷、鉀肥，又能提高茶葉整體品質(zhì)[5]。烏牛早作為句容地區(qū)茅山長青、茗苑曲毫等高級(jí)綠茶的優(yōu)良加工原料，已有多年的栽培歷史，試驗(yàn)再次說明適當(dāng)?shù)氖┓示芙档头影北?，提高烏牛早加工綠茶的茶葉品質(zhì)。當(dāng)然，在茶園施肥管理中，既要根據(jù)當(dāng)?shù)夭鑸@土壤營養(yǎng)情況施肥，還要根據(jù)茶樹品種本身的特性對(duì)茶園進(jìn)行科學(xué)的施肥管理。

另外，施用氨態(tài)氮肥，更有利于提高茶樹的產(chǎn)量和品質(zhì)[23-24]，過磷酸鈣對(duì)綠茶的品質(zhì)最好，硫酸鉀能提高茶葉品質(zhì)成分[4]。但NH4+和K+相互作用會(huì)降低鉀肥的利用效率，長期施用大量的氨態(tài)氮肥會(huì)影響茶樹對(duì)鉀肥的吸收[25]，而氮肥過剩又往往表現(xiàn)在缺鉀時(shí)，磷肥則必須在施氮的基礎(chǔ)上，按照氮磷比2 ∶ 1或3 ∶ 1才能有顯著效果[4]。

綜上，從施肥結(jié)構(gòu)對(duì)烏牛早幼苗生長量、光合生理特性和茶葉品質(zhì)3個(gè)方面的影響綜合比較，T9處理在促進(jìn)烏牛早新梢萌發(fā)、生長和葉面積增大等方面僅次于T10和T17處理。T9處理的凈光合速率最大，與T17處理差異不顯著，與其他各處理與對(duì)照均差異顯著。T9處理氨基酸含量最高，且與T4處理相同，酚氨比略低于對(duì)照，但差異不顯著。因此，兼顧烏牛早茶苗的生長、光合特性和茶葉品質(zhì)提升，確定了最佳施肥方案（氮、磷、鉀施肥質(zhì)量配比為1.5 ∶ 0.25 ∶ 0.5）。當(dāng)然，在施用氮、磷、鉀素營養(yǎng)時(shí)，要結(jié)合茶樹的生長、土壤、天氣等狀況，且按一定的比例適時(shí)適地施用[26]，即根據(jù)茶樹的需肥規(guī)律和營養(yǎng)特點(diǎn)、茶園土壤特性以及各種肥料的施肥效果進(jìn)行平衡施肥。

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