豬場沼液施用對春茶產量和品質的影響

樊戰輝， 孫家賓， 沈 婷， 陳光年， 彭朝暉， 鄭 丹， 楊 琴

(1.成都市農林科學院， 成都 611130； 2.農業農村部沼氣科學研究所， 成都 610041)

沼液含有氮、磷、鉀等多種營養元素[1]和多種氨基酸、維生素、蛋白質、赤霉素、生長素、糖類、核酸以及抗生素等物質，具有速緩兼備的肥效特點[2]，對促進農作物生長有顯著作用，且化學有害物質含量低、施用安全高效[3]，同時還可以減少化肥和農藥等對環境和生態系統的破壞，提高土壤有機質含量[4]。沼液施用能夠提高果蔬、糧油作物產量和改善其品質，嚴建輝[5]等研究發現，柑橘施用沼液后產量增長4.9%，果實的總糖、可溶性固形物含量提高，總酸含量下降，品質得到較大改善；潘紹坤[6]等研究發現，萵筍施用沼肥后可顯著增產3.6%，且能增加維生素C和粗蛋白含量，改善其商品品質；袁怡[7]研究了沼液對生菜種子進行浸種催芽后的影響，結果顯示能顯著提高發芽率和促進生菜幼苗的生長，提高產量和改善品質，明顯的提高生菜中的可溶性蛋白含量，減少硝酸鹽的含量；王富全[8]等研究發現，在小麥和油菜大田實驗中施用沼肥與施用化肥相比，每公頃可節成本增效超過2000元。目前，沼液被廣泛用于農業生產，但沼液對成都地區茶產量及品質的影響還鮮有報道，所以本研究擬通過田間試驗，研究沼液對茶樹生長性狀、茶葉產量、茶葉生化成份等方面的影響，以期為沼液用于茶葉生產提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本狀況

試驗于2016年～2017年在成都市蒲江縣甘溪鎮共和村，位于北緯N30°14′24.23″ 東經E103°19′40.07″，緊鄰雅安市名山茶產區，該地區屬亞熱帶濕潤季風氣候區，冬無嚴寒，夏無酷暑，氣候溫和，雨量充沛，海拔 628 m，年降雨量約1300 mm，常年相對濕度為80%左右，年均日照時數1100 h左右，年均氣溫16.4℃，常年無霜期302 d。土壤為酸性紅、黃壤，土壤養分含量見表1。

表1 試驗土壤養分含量狀況

1.2 試驗材料

供試茶品種：5年生福鼎大白茶。

商品有機肥：有機質≥48%，總養分≥5.5%。

化肥：茶葉專用肥，總養分≥46%，N為16，P為6，K為24。

沼液取自豬場正常產氣沼液池的沼液，主要營養成分見表2。

表2 沼液主要營養表 (mg·L-1)

1.3 試驗方法

田間試驗設計分5個處理，比較施入不同濃度的沼液和化肥、商品有機肥，考察沼液對茶樹生長性狀、茶葉產量和品質的影響，A，B，C處理每666.67 m2沼液施用量為3500 kg，4500 kg，5500 kg，D處理施用商品有機肥300 kg·666.67m-2，E處理施用化肥30 kg·666.67m-2，與沼液施用5500 kg·666.67m-2中N，P，K含量相當，詳見表3。田間試驗小區面積16 m2，重復3次，完全隨機排列，四周設保護行，田間試驗布局圖見圖1。試驗在2016年12月25日對各小區施肥，在施肥后進行田間觀測，并在第1輪采摘后進行指標測定及分析。

1.4 項目測定

茶葉中水浸出物、氨基酸、咖啡堿和茶多酚含量的測定采用國標法(分別為GB/T8305-2013茶水浸出物測定，GB/T 8314-2013茶游離氨基酸總量的測定：GB/T 8312-2013 茶咖啡堿測定，GB/T 8313-2008 茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法)。

表3 茶葉田間試驗設計表

圖1 田間試驗布局圖

2 結果與分析

2.1 不同處理對茶樹生長性狀的影響

茶樹的生長性狀是決定茶葉產量、品質的先決條件，茶樹的發芽密度、百芽重是影響茶葉產量和經濟效益的重要因素，田間試驗結果見表4。

表4 田間觀測結果一覽表

從表4可知施用不同施用量的沼液均可以促使茶樹萌動期提前，與商品有機肥相比提前3～4 d，與化肥相比提前6～7 d，A，B，C這3個不同施用量沼液處理萌動期無明顯差異。觀測茶樹的發芽密度，結果表明，處理B﹥C﹥A﹥E﹥D，施用沼液對茶樹新梢發芽有明顯的促進效果，這與郭燦[9]、沈星榮[10]研究沼肥對春茶新梢發芽密度有明顯的增加效果結果相似，處理A，B，C這3個沼液處理中在B處理效果最佳，與處理A和C相比，分別增加8.56%，3.30%；與處理D和E相比，分別增加19.80%，17.40%。百芽重顯示處理D﹥B﹥C﹥A﹥E，試驗結果表明，與施用化肥相比，沼液處理能提高百芽重，這與任華[11]、林斌[12]等人研究結果相似，其中3個不同濃度沼液處理中，處理B百芽重達最大，為8.0023 g。田間觀察茶樹生長狀況，施用沼液未有燒苗燒葉現象，葉色和發芽整齊度顯示，葉色除處理E偏淡，其他葉色都呈墨綠，整齊度差異不明顯，表明施用沼液能促進茶樹的生長。

2.2 不同處理對茶葉產量和經濟效益的影響

試驗對3月2日至4月1日4輪芽茶采摘進行了產量及經濟產出統計，試驗結果見表5。

表5 不同處理對茶葉產量及經濟效益一覽表

注：表格中收入只是除去施肥成本即肥料與施肥所用人工。

由表5可以看出，不同處理4輪采摘總產量C﹥E﹥D﹥B﹥A，沼液處理中，隨著沼液施用量增加茶葉產量呈增加趨勢，其中處理C產量最大，達到53.50 kg·666.67m-2，分別比處理A，B，D，E增加17.04%，4.80%，3.44%，0.58%。試驗5個處理4輪采摘均呈現逐漸增加趨勢，主要是氣溫逐步升高茶樹生長旺盛，其中第1輪采摘結果顯示處理A，B，C均高于處理D和E，進一步證實了沼液對茶樹新梢發芽具有促進效果；處理A，B，C其后3輪采摘茶葉產量增長速度放緩，3輪和4輪采摘茶葉產量低于處理C和D，可能原因是沼液中的養分大部分為速效型，能直接被作物吸收利用，為了提高茶葉的產量，可以將沼液的使用方法由一次性施入改為分次施入，提高沼液中養分的有效性和肥效的持續性。經濟產值、收入上依次為處理C﹥E﹥B﹥D﹥A，處理C產值最高，收入為4133.41 元·666.67m-2，與其他處理相比，分別增加15.46%，3.15%，7.24%，2.18%。其中處理B產量低于處理D 1.31%但收入卻高于處理D 3.60%，主要是茶葉出售價格隨時間推移逐步降低的原因。試驗表明適當的增加沼液的施用量可以提高茶葉產量、產值，增加茶葉園經濟效益，這與任華[11]、林斌[12]等人研究結果表明沼肥施用可以提高茶葉產量、產值相一致。

2.3 不同處理對茶葉品質的影響

有研究表明，茶葉內含物是形成茶葉品質的基礎和內在依據[9]，茶葉的內在品質主要表現為茶多酚、氨基酸、咖啡堿和水浸出物[10]。試驗在第1輪采摘后對茶葉內含物進行測定分析，結果見表6。

表6 茶葉內含物指標分析結果 (%)

從表6可知，不同處理對春茶水浸出物結果顯處理B﹥C﹥D﹥A﹥E，沼液處理中，隨著沼液施用量的增大而增加，在處理B最大，達到38.46%，隨后略有降低，與處理D和E相比分別增加1.53%，2.15%，有研究者認為水溶浸出物在32%～40%是綠茶品質的品質逆轉閥值范圍[10]，試驗結果均在閥值范圍內，且沼液處理均高于其他兩個處理，表明施入一定量的沼液有利于提高茶葉中的水浸出物。

氨基酸含量顯示處理B﹥C﹥D﹥A﹥E，3個沼液處理隨著沼液施用量的增大呈先升后降趨勢，處理B含量最大，高處理D 2.93%，高處理E 4.46%，表明與商品有機肥、化肥相比沼液可以提高春茶游離氨基酸含量。茶多酚含量3個沼液處理隨著沼液施用量的增大呈先升后降趨勢，且均低于處理D和處理E，沼液B處理與商品有機肥處理D和化肥處理E差異不明顯。茶葉中的咖啡堿含量隨著沼液施用量的增加而增加，處理C含量達最大為2.25%，但含量均低于處理D和處理E，與其相比分別低處理D3.56%、處理E7.56%，咖啡堿在茶葉感官評審中表現為苦味[15-16]，表明沼液施用可以降低茶葉中的苦味。一般認為酚氨比越小綠茶品質相對較好[17-18]，試驗結果3個沼液處理均低于其他2個處理，沼液B處理酚氨比最小，與處理D和處理E相比分別降低3.62%和5.54%，表明施用沼液對春茶制備綠茶成品品質有改善作用，此結果與劉紅梅[19]、李靜[20]等人研究結果相吻合。

3 結論與討論

(1)試驗結果表明，沼液施用可提前春茶萌動時間，與化肥、商品有機肥相比分別提前3～4 d和6～7 d；沼液施用還能增加春茶發芽密度，在施用量為4500 kg·666.67m-2時效果最佳，分別高化肥、商品有機肥19.8%，17.40%；在春茶產量方面，首輪采摘沼液處理均高于化肥、商品有機肥處理，但是后期不及化肥、商品有機肥效果好，實際生產中應該適當補肥以增加產量，可以將沼液的使用方法由一次性施入改為分次施入，提高沼液中養分的有效性和肥效的持續性。從春茶總產量上，施用量5500 kg·666.67m-2春茶產量和產值最優，達到53.50 kg·666.67m-2和4353.41元·666.67m-2，比化肥增產0.58%，產值提高1.83%，產值提高百分比高主要是沼液施用前期產量高茶葉售價高的原因。

(2)沼液施用能改善茶葉品質，提高水浸出物、游離氨基酸，降低咖啡堿、茶多酚含量和酚氨比。其中沼液施用量為4500 kg·666.67m-2時效果最佳，水浸出物高商品有機肥處理1.53%，高化肥處理2.15%；氨基酸含量高商品有機肥處理2.93%，高化肥處理4.46%；咖啡堿含量在沼液處理中均低于商品有機肥和化肥處理，表明沼液處理能降低春茶中的苦味；沼液處理中酚氨比最小，與商品有機肥處理和化肥處理相比，分別降低3.62%和5.54%；沼液處理中，茶多酚含量隨著沼液施用量的增大呈先升后降趨勢，含量均低于商品有機肥處理和化肥處理，但差異不明顯。

(3)試驗中，茶葉產量隨沼液施用量的增加而增加，在施用量達5500 kg·666.67m-2時，產量達最高。