化肥減量配施有機肥對信陽茶園土壤養(yǎng)分及春茶品質(zhì)的影響

全彥濤， 李 建， 張華南， 范 毅， 景炳年

（河南省科學院河南省生物技術(shù)開發(fā)中心，鄭州 450002）

目前，信陽市茶園面積超14萬hm2，茶產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展給信陽帶來了巨大的社會經(jīng)濟效益，但也產(chǎn)生了諸多的社會環(huán)境問題，主要是茶園土壤管理過度依賴化肥和超量或不正確使用化肥，造成土壤養(yǎng)分失調(diào)、茶葉品質(zhì)下降和環(huán)境污染等問題，嚴重影響了信陽茶產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展. 探索新的施肥方式和方法，減少化肥施用量，已成為信陽茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需解決的問題.

以往研究表明，有機肥與無機肥配合施用，不僅對作物生長的效果較好，而且還是解決化肥施用不合理問題的有效途徑之一［1］，此方法對落實國家化肥、農(nóng)藥雙減政策，實現(xiàn)化肥零增長戰(zhàn)略目標具有重要意義［2］.黃腐酸因具有“改良土壤、增效化肥、改善品質(zhì)、增強抗逆、刺激生長”的五大功效［3］，被廣泛用于化肥減量替代或綠色農(nóng)業(yè)種植中. 黃腐酸生物菌劑是黃腐酸的升級產(chǎn)品，其通過強效生物菌群不僅放大了黃腐酸肥料的基本功效，還增加了調(diào)節(jié)土壤微生物環(huán)境和抑制作物有害菌滋生的功效［4-9］. 目前，黃腐酸對茶葉的增產(chǎn)提質(zhì)效果已得到證實，且在茶葉種植上黃腐酸替代化肥開展了初步研究［10-11］，但對黃腐酸生物菌劑在茶葉種植中的應(yīng)用效果和化肥減量配施的效果未見報道. 本試驗以茶葉為載體，研究黃腐酸生物菌劑與化肥的不同增減配比對信陽茶園土壤養(yǎng)分及毛尖品質(zhì)的影響.

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 供試肥料 黃腐酸生物菌劑（山東泉林嘉有肥料有限責任公司）：黃腐酸≥20%，有機質(zhì)≥45%，枯草芽孢桿菌+地衣芽孢桿菌≥1億/g. 常規(guī)肥料：復合肥料22-10-14（史丹利化肥股份有限公司）.

1.1.2 供試作物 試驗茶樹品種為“信陽種”.

1.1.3 試驗地概況 試驗于2018 年10 月19 日在河南省信陽市浉河區(qū)董家河鄉(xiāng)孔畈村茶園進行，地理位置（N32°07′，E113°78′），海拔347 m 左右，年平均氣溫15.1 ℃，年降雨量1 109.11 mm. 土壤為黃棕壤，土壤pH 值6.0.

1.2 方法

1.2.1 實驗設(shè)計 試驗共設(shè)5個處理：T1（當?shù)啬壳白罴咽┓仕剑词返だ麖秃戏柿?0 kg/667 m2）、T2（在T1基礎(chǔ)上配施黃腐酸生物菌劑40 kg/667 m2）、T3（T1減量20%配施黃腐酸生物菌劑40 kg/667 m2）、T4（T1減量50%配施黃腐酸生物菌劑40 kg/667 m2）、T5（空白對照）. 每個處理面積為100 m2，各實驗處理之間設(shè)置隔離保護行.

1.2.2 施肥方法 沿茶行滴水線開深15～20 cm溝，分施上述各處理肥料作為基肥，并于2月17日統(tǒng)一開溝條施水溶肥作為追肥，其他管理方法與常規(guī)管理一致.

1.2.3 采樣方法 在每個試驗區(qū)按照5點取樣法采集茶葉樣本和0～20 cm耕作層土壤樣本進行相關(guān)檢查.

1.2.4 測定指標及方法

1）土壤基本農(nóng)化指標測定：土壤pH測定采用NY/T 1377電位法［12］；土壤有機質(zhì)測定用NYT 1121.6—2006重鉻酸鉀容量法［13］；土壤全氮和銨態(tài)氮采用LY/T 1228 凱氏定氮法測定［14］；全磷采用LY/T 1232 堿溶和酸溶法測定［15］；有效磷采用LY/T 1232 鹽酸-硫酸、氟化銨-鹽酸和碳酸氫鈉浸提［15］，比色法測定；全鉀采用LY/T 1234 堿溶和酸溶法測定［16］；速效鉀采用LY/T 1234乙酸銨溶液浸提-比色法測定［16］.

2）春茶品質(zhì)指標測定：百芽質(zhì)量測定采用稱量法；茶葉中水分含量的測定參照《中國藥典》2015版通則0832第二法烘干法［17］；游離氨基酸總量參照NY/T 1975—2010氨基酸自動分析儀法和柱前衍生——液相色譜儀法［18］；茶多酚總量測定參照國標GB 8313—2008分光光度法［19］；茶葉粗纖維測定參照國標GB/T 5009.10—2013法［20］. 茶葉中水浸出物總量的測定參照《中國藥典》2015版通則2201水溶性浸出物測定法中熱浸法［21］.

試驗過程中各處理均無藥害發(fā)生.

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤基本農(nóng)化性狀測定結(jié)果和分析

土壤的酸堿度對土壤肥力有重要影響. 研究表明，適宜信陽毛尖生長的茶園土壤pH 值為4.5～5.5［22］.由表1 可知，與空白對照相比，各施肥處理均降低了土壤的pH，其中以T3和T4降幅最大，T1（常規(guī)施肥）降至5.67，T1土壤pH尚不是最適宜信陽毛尖生長的土壤酸堿度［22］. 黃腐酸官能團比較多，能夠根據(jù)作物需要調(diào)節(jié)土壤的酸堿度［23］. 從表1中可以看出，常規(guī)施肥減量配施黃腐酸生物菌劑可以有效調(diào)節(jié)和改善土壤酸堿度，使之更適宜信陽毛尖生長，其中T3和T4處理的土壤酸堿度已比較適宜毛尖的生長.

表1 土壤基本農(nóng)化性狀測定結(jié)果Tab.1 The results of soil basic agricultural chemistry proterties

氮是合成蛋白質(zhì)和葉綠素的重要組成部分［24］，茶樹是喜銨性作物，因此本實驗以土壤中全氮和銨態(tài)氮（NH4-N）含量作為氮元素評價指標［25］. 結(jié)果表明，經(jīng)過施肥的各處理土壤中全氮和銨態(tài)氮含量均高于未使用肥料的空白對照處理. 其中T2處理，即常規(guī)施肥配施黃腐酸生物菌劑的處理對茶園土壤全氮和銨態(tài)氮的增加效果最好，全氮和銨態(tài)氮含量分別達1.28 g/kg和41.5 mg/kg. 其次為T3處理，全氮和銨態(tài)氮含量分別為1.26 g/kg和39.7 mg/kg. 而T1處理對土壤全氮的提升效果要優(yōu)于T4. T1和T4處理土壤中的銨態(tài)氮含量基本一樣.

從表1 中還可以看出，各施肥處理均可提高茶園土壤全磷、有效磷、全鉀和速效鉀含量，且各施肥處理對茶園土壤全磷、有效磷、全鉀和速效鉀的提升與對土壤全氮、銨態(tài)氮含量提升規(guī)律有一定的相似性，即各施肥處理對全磷、有效磷、全鉀和速效鉀的提升作用依次為T2＞T3＞T1＞T4.

土壤有機質(zhì)直接影響著土壤的保肥性、保水性、緩沖性和通氣狀況等［26］，不同施肥處理對土壤有機質(zhì)的影響見表1. 與不施肥處理相比，各施肥處理均提高了土壤有機質(zhì)含量，增幅在0.03%～0.37%，各處理有機質(zhì)增加的總體趨勢為T2＞T3＞T4＞T1＞T5，即常規(guī)施肥配施黃腐酸生物菌劑最高，常規(guī)施肥配減量配施黃腐酸（T3和T4）次之.

綜合上述分析可知，與空白對照和常規(guī)施肥相比，常規(guī)施肥配合減量黃腐酸生物菌劑，可有效調(diào)節(jié)和改善茶園土壤pH，提高土壤有機質(zhì)、全氮、氨態(tài)氮、全磷、有效磷、全鉀、速效鉀含量，說明常規(guī)施肥減量配施黃腐酸生物菌劑更有利于土壤肥力效果的提升.

2.2 影響茶葉百芽質(zhì)量因素的測定結(jié)果和分析

1芽2葉百芽鮮質(zhì)量是衡量信陽毛尖鮮葉品質(zhì)的一個主要因子［27］. 由表2可知，各施肥處理可有效促進茶樹新梢同化物的積累，使信陽毛尖芽頭肥壯重實，因此其1 芽2 葉百芽質(zhì)量明顯大于不噴施肥料的空白處理；T2處理對1芽2葉百芽鮮質(zhì)量的增重作用最佳；黃腐酸生物菌劑對1芽2葉百芽鮮質(zhì)量的增重作用略遜于史丹利復合肥，隨著史丹利復合肥施用量的減少，毛尖1芽2葉百芽鮮質(zhì)量略有降低.

2.3 茶葉品質(zhì)生化成分測定結(jié)果和分析

研究表明，茶葉中獨有的茶多酚、游離氨基酸總量、水浸出物等對茶葉品質(zhì)起決定作用［28］，其中茶多酚主要呈苦澀味，茶多酚在茶湯中含量最高，是綠茶的重要品質(zhì)成分；但它又是綠茶苦澀味形成的主要物質(zhì)，它的含量如果過高，則綠茶就具有明顯的苦澀味［29］. 表3為5個不同處理對信陽毛尖春茶鮮葉品質(zhì)指標的影響結(jié)果. 與空白對照相比，各施肥處理均可降低信陽毛尖中茶多酚含量，降低幅度為28.00%～40.96%，其中以T3對茶多酚的降低幅度最大. 施用肥料的各處理，毛尖鮮葉水分、游離氨基酸總量、粗纖維和水溶性浸出物的含量均高于不施肥的空白處理，說明上述不同肥料處理能改變毛尖茶葉中內(nèi)含物的含量. 茶葉中內(nèi)含成分的多少和相互之間的比例是決定茶葉品質(zhì)優(yōu)劣的基礎(chǔ)，與不施肥料或常規(guī)施肥處理相比，常規(guī)施肥減量配施黃腐酸生物菌劑提高了毛尖春茶鮮葉的水分含量，促進了氨基酸的合成，降低了茶多酚的含量，水浸出物和粗纖維有不同程度的增加，因而更有利于毛尖優(yōu)良品質(zhì)的形成和提高.

表2 影響茶葉百芽質(zhì)量因素的測定結(jié)果Tab.2 The results of tea bud weight

表3 毛尖鮮葉生化成分測定結(jié)果Tab.3 The results of biochemical parameters in fresh leaves of Maojian單位：%

3 結(jié)論

常規(guī)施肥減量配施黃腐酸生物菌劑，尤其是常規(guī)施肥減量20%配施黃腐酸生物菌劑，能改善土壤酸堿度和提高土壤養(yǎng)分，使茶園土壤環(huán)境更有利于信陽毛尖的生長和品質(zhì)提升，且對毛尖百芽鮮質(zhì)量、水分含量、游離氨基酸總量、茶多酚、水浸出物等品質(zhì)指標的提升效果最佳. 因此，在本研究試驗條件下，綜合考慮茶園土壤理化性狀、毛尖品質(zhì)等因素，常規(guī)施肥減量20%配施黃腐酸生物菌劑的效果最好，值得推廣應(yīng)用.