化肥减施对典型绿茶茶园土壤环境及茶叶产量和品质的影响

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zzhang123
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茶树在其生长发育过程中,需要通过施肥补充生长所需营养。现阶段茶园施肥量大、偏施氮肥、施肥管理方式落后等问题严重,造成了茶园土壤酸化、周边水体富营养化等茶园环境污染和茶叶品质下降等一系列问题。浙江绍兴是浙江主要产茶区之一,茶园管理粗放,60%的茶园氮肥施用量大于450kg/hm2,远超过国际上为防止水体污染而设定的225kg/hm2的化肥使用上限,且茶园多分布于山区半山区,坡度大,易造成地表径流损失,造成周边水体富营养化。因此探索浙江绍兴茶园化肥减施模式,减少茶园化肥施用量,改善浙江绍兴茶园环境,实现茶叶的优质高产成为当前茶园中迫切需要解决的问题。  本文在总结绍兴茶园施肥现状、茶园环境问题、合理施肥技术的基础上,在浙江绍兴御茶村有限公司绿茶生产基地,以现有茶园施肥量(450kgN/hm2)为基线,设置3组试验,化肥减施试验:CK(100%化肥)、F1(80%化肥)、F2(50%化肥),有机肥配施试验:OF1(80%化肥+20%有机肥)、OF2(50%化肥+50%有机肥)、OF3(20%化肥+80%有机肥),控释肥试验:CRF1(100%控释肥)、CRF2(80%控释肥)、CRF3(50%控释肥),对不同处理中土壤性质、氮磷径流特征、茶叶产量及品质进行分析评价,旨在探索化肥减量的施肥模式,在不影响茶叶产量和品质的基础上,改善茶园中的环境问题,为浙江绍兴茶园科学施肥提供依据。研究结果如下:  1、化肥减施试验中,随着化肥施用量的减少,土壤有机质含量没有显著变化,土壤pH变化量减小,可以缓解茶园土壤酸化的进程,F1处理中土壤有效磷、有效钾含量仍处于高产优质茶园肥力,与CK(100%化肥)未达到显著性差异(p>0.05),可以保证茶园土壤养分供应,而F2处理中土壤中养分含量显著降低;各处理中茶园中氮、磷径流损失浓度与降雨量呈正比,并且随着化肥量的减少,径流氮磷浓度显著降低,与CK处理相比,F1处理中全氮、全磷平均径流浓度降低0.74mg/L、0.27mg/L,水体富营养化风险降低7%(由67%降低到60%),F2处理显著降低了氮、磷径流浓度,水体富营养化风险降低到43%,较CK、F1处理分别降低24%、17%;与CK相比,F1处理中各季茶叶产量与年总产量均降低,但与CK处理未达到显著差异,且经济效益较CK提高;较CK,F1中水浸出物、氨基酸、咖啡碱无显著差异,酚氨比降低,有利于提高绿茶品质。综上所述,F1处理中茶园土壤仍可以提供足够的养分,并能降低经流氮磷浓度,获得优质的茶叶。  2、有机肥配施试验中,随着有机肥配施比例的增加,土壤pH变化幅度减小,有机质含量升高,达到Ⅰ级土壤肥力标准,OF1、OF2中土壤铵态氮含量升高,有效磷、有效钾等累积含量达到Ⅰ级土壤肥力标准,保证土壤养分供应;与CK处理相比,OF1、OF2、OF3中水体富营养化风险分别降低28.3%、39.2%、55.9%;与CK处理相比,OF1处理中春茶、夏茶、秋茶产量分别提高17.50%、6.9%、18.89%,全年茶叶产量提高13.18%,OF2处理中春茶产量略有降低,夏茶、秋茶产量分别提高33.56%、7.3%,全年茶叶提高2.74%。配施有机肥可以提高茶叶中水浸出物、咖啡碱、氨基酸、茶多酚含量,并降低了茶叶的酚氨比,有利于提高绿茶的品质,以OF1、OF2处理中茶叶品质提高较大。因此,茶园有机肥配施比例为20%~50%时,可以保证茶园土壤养分的供应,降低土壤氮磷流失,并提高了茶叶产量和品质。  3、控释肥试验中,与CK相比,CRF1处理中茶园土壤pH的变化量降低0.09-0.18,减缓了茶园土壤酸化,土壤有机质含量没有明显影响,控释肥处理中土壤养分累积含量低,但是整个观测期内土壤养分含量稳定,变化幅度较小;较CK,施用控释肥降低了径流中氮、磷浓度,CRF1中径流全氮、全磷浓度分别降低1.69mg/L、0.09mg/L,CRF2、CRF3水体富营养化的风险与CK相比分别降低26.7%、47%,;CRF1处理可以明显提高夏茶、秋茶产量,分别为2337.94kg/hm2、879.16kg/hm2,对春茶产量的作用不明显,全年茶叶产量较CK提高64.02kg/hm2,控释肥减量处理中茶叶产量降低;CRF1处理中春茶、夏茶、秋茶水浸出物含量分别提高1.6%、2.1%、0.5‰咖啡碱、氨基酸等物质含量都有提高,并且茶叶中酚氨比降低,有利于绿茶品质的提高。
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