.福建省環境監測中心站 .福建省農業科學院生態研究所 .福建省分析測試中心 楊冬雪 鐘珍梅 陳劍俠 姜能座 林小鳴 王義祥 郭 偉 李翠萍
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福建省茶園土壤養分狀況評價
1.福建省環境監測中心站 2.福建省農業科學院生態研究所 3.福建省分析測試中心 楊冬雪1鐘珍梅2陳劍俠3姜能座3林小鳴1王義祥2郭 偉1李翠萍1
對福建省107個典型茶園土壤進行取樣和分析測定,結果表明:福建省茶園土壤酸化嚴重,土壤pH值在4.5以下的茶園占86.9%,其中pH值低于4.0的嚴重酸化茶園占28%。從土壤肥力指標看,土壤有機質、堿解氮含量豐富,肥力優良和尚可的分別達88.8%和95.3%;速效磷含量中等水平,肥力優良的達64.5%;而速效鉀虧缺,73.9%的速效鉀落在較差等級。從微量元素指標看,有效鋅含量較豐富,適中以上的占91.5%;有效銅、有效錳含量偏低,缺乏的分別占66.0%和55.7%。
茶園 土壤養分狀況 評價
福建是我國茶葉生產的主要省份,全省除個別偏遠島嶼外幾乎是縣縣產茶,涉茶人員已超過300萬人,占全省總人口的十分之一。全省共有茶園面積l7.33萬hm2,占全國茶園總面積的10.5%,居全國第2位。茶葉產量24.52萬t,占全國茶葉總產量的19.2%;平均每667 m2產量99kg,比全國平均水平高30.2%[1]。茶葉在福建省經濟發展中占有十分重要的地位,目前福建省茶葉生產中存在的問題是茶園產量不等,土壤肥力狀況可能是其主要影響因素之一。本研究通過對全省8個設區市32個縣的主要茶園取樣和測試,較全面了解了茶園土壤肥力狀況及土壤養分限制因子,為福建省茶園土壤平衡施肥、提高茶葉產量和品質提供重要的依據。
以《土壤環境監測技術規范》HJ/T166-2004[2]為依據,按照目前福建茶園實際分布情況和面積大小,分別確定在全省南平、三明、寧德、龍巖、漳州、福州、泉州、莆田的8個設區市的32個主要產茶區采集107個樣點,每個土樣以1個取樣點為中心,在5m范圍內取3~5個樣品混合而成,采用GPS記錄中心點位置,具體取樣點設在茶樹樹縫滴水線下,樣品采用竹制工具采集0~40 cm土層土樣,剔除大的根系和礫石等雜物,每點留樣1000g左右,混合。混合土樣經風干、碾碎、去渣、過篩,對角取樣法留500g混合土樣供分析。速效養分和pH值分析的樣品過20目尼龍篩,有機質分析的樣品過60目尼龍篩,全量分析的樣品過200目尼龍篩。
土壤pH值采用水浸提 (水土質量比為2.5:1),電位法測定;有機質采用重鉻酸鉀容量法測定;全氮采用半微量凱氏定氮法測定;全磷、全鉀采用X射線熒光光譜法測定;堿解氮用NaOH浸提擴散法測定;速效磷用氟化銨—鹽酸提取、速效鉀乙酸銨浸提,有效銅、有效錳、有效鋅用0.1 mol/L鹽酸浸提,等離子體發射光譜法測定。
結合茶葉產地環境技術條件(NY/Y 853-2004)[3],將茶園土壤的肥力分為三級,Ⅰ級表示肥力優良、Ⅱ級表示肥力尚可、Ⅲ級表示肥力較差;依據優質、高效、高產茶園土壤營養診斷指標[4],將茶園土壤微量元素的豐缺分為三級,Ⅰ級表示元素過量、Ⅱ級表示元素適中、Ⅲ級表示元素缺乏,將茶園土壤pH值分為三級,Ⅰ級表示酸化、Ⅱ級表示適中、Ⅲ級表示不適宜,分級的依據見表1。

表1 茶園土壤肥力評價標準
續表1

序號評價項目豐缺指標單位評價標準來源 Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級 8有效銅> 21~2< 1mg?kg-1優質、高效、高產茶園土壤指標[4] 9有效鋅> 20.5~2.0< 0.5mg?kg-1 10有效錳>3015~30<15mg?kg-1 序號評價項目土壤酸堿指標單位評價標準來源 Ⅰ級Ⅱ級Ⅲ級 11pH值<4.54.5~5.5>5.5無量綱優質、高效、高產茶園土壤指標[4]
土壤樣品測試結果(見表2)表明,福建省茶園土壤酸化嚴重。在所調查的茶園中,土壤pH值最小值是3.30,最大為6.84,變異系數為10.5%,說明整體變異性較小。茶園土壤pH值主要集中在4.00~4.50,茶園pH值低于4.50的酸化茶園占86.9%,其中pH值低于4.00的嚴重酸化茶園占28%,pH值高于5.50的占2.8%,個別茶園土壤pH值高于6.50,pH值在4.50~5.50之間,符合優質高效高產條件的茶園僅占10.3%。從文獻[5]、[6]報道看,茶園土壤酸化較普遍。有研究表明,茶樹自身物質循環(即茶樹凋落物和修剪葉還園)和茶樹根系代謝會引起茶園土壤酸化,化學氮肥使用量的增加和施用年限的延長也會引起土壤酸化[7],此外,酸雨也會直接造成土壤酸化[8]。

表2 福建省茶園土壤養分分級
福建省茶園土壤有機質整體水平較豐富。茶園土壤有機質含量范圍在3.89~41.9g/kg,平均值18.8 g/kg,變異系數為42.8%,不同茶園土壤有機質含量差異較大。64.5%的茶園土壤有機質含量豐富,達到I級茶園標準,24.3%的茶園土壤有機質含量尚可,符合Ⅱ級茶園標準,另外11.2%的茶園土壤有機質低于臨界值。有機質平均含量接近全國茶園平均值,略高于湖北省、四川省茶園的平均值[9]。
從土壤樣品測試結果可知,茶園土壤氮的供應能力較好。土壤堿解氮含量較高,含量范圍在33.5~521mg/kg,平均含量96.2 mg/kg,變異系數為60.5%,不同茶園土壤堿解氮含量差異較大,48.6%的茶園土壤堿解氮達到Ⅰ級茶園標準,46.7%的茶園土壤堿解氮達到Ⅱ級茶園標準,土壤堿解氮含量低于50 mg/kg的茶園只占4.7%。全氮含量中等偏上,含量范圍在0.29~3.58 g/kg,平均含量0.854 g/kg,變異系數為43.6%,35.5%的茶園土壤全氮含量達到I級茶園標準,24.3%的茶園符合Ⅱ級茶園標準,40.2%的茶園土壤全氮含量低于臨界值0.8 g/kg。茶園堿解氮平均含量高于全國水平[9]。鄭麗燕等研究發現,鐵觀音茶葉中的氮含量與土壤中堿解氮含量無顯著相關關系[10],堿解氮過量不僅不能增產,還會導致土壤酸化。
土壤供磷水平的主要指標是速效磷,茶園土壤速效磷含量范圍在1.20~56.1mg/kg,平均值9.23mg/kg,變異系數達95.5%,不同茶園之間差異大,平均數的代表性較差。49.5%茶園土壤速效磷含量達到I級茶園標準,15.0%的茶園土壤速效磷含量達Ⅱ級標準,35.5%土壤速效磷低于臨界值。茶園土壤全磷偏低,變化范圍在34.00~1706mg/kg之間,不同茶園之間差異較大,變異系數達79.9%,19.6%土壤全磷含量達Ⅰ級茶園標準,15.9%土壤全磷含量達Ⅱ級茶園標準,64.5%土壤全磷含量低于臨界值。速效磷平均含量高于全國水平[9]。在施足氮肥的基礎上,施磷對茶樹增產效果明顯,但施磷會促進茶樹的生殖生長,使開花結果數增加,加大了對養分的消耗。因此,福建省茶園土壤速效磷含量中等,應適當控制茶園磷肥的施用量。
茶園土壤全鉀中等偏上,變化范圍在1.10~31.2 g/kg之間,平均值為6.97 g/kg,變異系數為70.8%。30.8%茶園土壤全鉀含量達Ⅰ級茶園標準,41.1%茶園土壤全鉀含量達Ⅱ級茶園標準,28.1%茶園土壤全鉀含量低于臨界值。土壤速效鉀含量在2.96~233 mg/kg,平均值為43.2 mg/kg,變異系數為73.2%。土壤速效鉀含量達到I級茶園標準的僅有6.5%,含量在Ⅱ級水平的茶園占19.6%,低于臨界值的茶園較多,占總量的73.9%,表明茶園土壤速效鉀虧缺嚴重。由于鉀在抵抗病毒方面具有十分重要的作用,因此,茶園缺鉀應大量補充。據報道,日本茶園有效鉀含量一般在200mg/kg以上,東非和肯尼亞為163~823mg/kg,平均達411mg/kg,可以基本不用鉀肥,根據我國茶區自北而南有效鉀含量逐漸降低的趨勢[9],從總體上講,南方茶區應特別重視鉀肥的使用,對于土壤pH值較低的茶園,一般需進行改良,以施用白云石粉等降低土壤的酸度,提高施鉀的效果。
茶園土壤有效鋅供應較充足,48.1%的茶園土壤有效鋅含量達I級茶園標準,43.4%的茶園有效鋅含量達Ⅱ級茶園標準,僅有8.5%的茶園有效鋅含量低于臨界值。而有效錳、有效銅較欠缺,有效錳、有效銅含量偏低,分別占55.7%和66.0%。微量元素銅、錳、鋅是茶樹正常生長的必需元素,雖然茶樹對其需求量較少,但它們的功能也是不可代替的。微量元素如有效錳對人體健康有著積極的作用[11],馬立鋒徐獻輝等研究發現,浙江省有超過30%的茶園缺錳[12],褔建省茶園缺錳較浙江省嚴重。由于茶園土壤酸性強,導致土壤中金屬元素的淋溶損失,因此,在采取補錳、銅等微量元素的同時,考慮混施石灰、白云石粉等措施。
3.1 福建省茶園土壤pH值為3.30~6.58,養分均值為有機質18.8g/kg,全氮0.85g/kg,堿解氮96.2mg/kg,有效磷9.23mg/kg,速效鉀43.2mg/kg,有效銅0.779mg/kg,有效錳9.16mg/kg,有效鋅0.548mg/kg。
3.2 根據茶園土壤肥力指標和優質高效高產的評價指標,福建省茶園土壤整體酸化嚴重,符合優質高效高產條件的茶園僅占10.3%;福建省茶園土壤養分中,有機質整體水平較豐富,64.5%的茶園有機質達到I級茶園標準;全氮總體含量中等偏上,59.8%的茶園符合Ⅱ級以上茶園標準;堿解氮含量較高,有效鋅供應較充足,速效磷中等水平,不同茶園之間差異較大;速效鉀虧缺嚴重,有效錳、有效銅欠缺過半,不同茶園之間差異較大。
3.3 針對福建省茶園酸化嚴重、堿解氮含量豐富,速效磷含量中等、速效鉀缺乏,應以施用有機肥為主、調整施肥結構和比例,在增施速效鉀、有效銅、有效錳的同時,采取混施石灰、白云石粉等調節福建省茶園土壤pH值的重要措施。
[1] 陳榮冰,林秀貞.福建省茶產業概況及其發展對策[J].福建農業科技.2009,(2):89-92.
[2] 土壤環境監測技術規范[S].HJ/T166-2004.
[3] 茶葉產地環境技術條件[S].NY/Y 853-2004.
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[5] 馬立鋒,等.蘇、浙、皖茶區茶園土壤pH狀況十年來的變化[J].土壤通報.2000,31(5):205-207.
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[7] 郭琳.茶園土壤的酸化與防治[J].茶葉科學技術,2008,(2):16-17.
[8] 馬立峰.重視茶園土壤的急速酸化和改良[J].中國茶葉,2001,23(4):30-31.
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[10] 鄭麗燕,侯玲利等.福建鐵觀音茶園土壤氮素狀況研究[J].中國生態農業學報,2009,17(2):225-229.
[11] 黃永光,胡國腐,等.關于微量元素鋅、銅、錳、鎂的研究[J].國外醫學(口腔醫學分冊),1991,18(5):294-296.
[12] 馬立鋒,徐獻輝等.浙江茶園土壤中硼、錳、鉬元素含量研究[J].中國茶葉,2006,(1):21-22.