茶園綠肥套種效應研究進展

林志坤

1.寧德市茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，福建 寧德352100；2.福建省馥益堂茶產(chǎn)業(yè)有限公司，福建 福鼎355200

中國是茶樹的原產(chǎn)地，也是茶葉第一生產(chǎn)、消費國，有著悠久的飲茶歷史?，F(xiàn)如今，茶葉已融入到人們的生活中，對茶葉的要求也經(jīng)歷了從量到質的變化。2015年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部啟動了“減肥減藥”行動，力爭到2020年實現(xiàn)化肥、農(nóng)藥使用量零增長，大力推進化肥、農(nóng)藥減量增效，引領種植業(yè)綠色發(fā)展。2018年以來中央唱響了質量興農(nóng)、綠色興農(nóng)、品牌強農(nóng)主旋律，推進農(nóng)業(yè)由增產(chǎn)導向轉向提質導向，突出優(yōu)質、特色、綠色，進一步調優(yōu)農(nóng)業(yè)結構，推動農(nóng)村各產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。因此，發(fā)展生態(tài)茶園已迫在眉睫。茶樹為葉用植物，對氮素的需求較大，氮素代謝直接影響茶葉品質。綠肥作為生態(tài)茶園氮素的主要來源，其選擇、種植對茶葉生產(chǎn)尤為重要。

茶園套種綠肥，通過割青填埋或直接覆蓋，可以作為茶園肥源，同時還可改善茶園小氣候、土壤理化性狀；保持水土，鞏固梯壁，提高茶葉產(chǎn)量與質量。目前，研究較多的綠肥品種主要有高丹草、日本龍爪稷、多花木蘭、馬棘、鴨毛草、紫花苜蓿、白花三葉草、紅花三葉草、百喜草等。茶園綠肥品種較多，其如何利用以及對茶園有何益處并未明朗。本文從茶樹生長與茶葉品質、茶園病蟲害及雜草生長、茶園土壤及茶樹根際微生物等方面，綜述綠肥套種對茶園的綜合影響，以為茶園合理利用綠肥及綠肥品種篩選提供理論依據(jù)，為茶園綠肥開發(fā)利用提供技術支撐，推動茶產(chǎn)業(yè)“雙減”，促進茶產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展。

一、茶園綠肥對茶樹生長及茶葉品質的影響

1.茶園綠肥對茶樹生長的影響

茶園種植綠肥對茶樹成活率、茶樹生長性狀、茶葉產(chǎn)量等有一定的影響。梁作美等[1]研究表明，套種大豆可以改善茶園土壤微生態(tài)環(huán)境，提高茶苗抗旱能力，茶苗成活率提高約8.9%。此外，茶樹亦更具活力，葉片更鮮活，主干基部莖粗增加約0.2 cm，分枝數(shù)和樹幅均增加。楊海濱等[2]研究表明，幼齡茶園套種花生、黃豆、綠豆和茶肥1 號均能提高茶苗存活率，增加茶樹株高、樹幅和枝干粗，間作花生效果尤為明顯。毛宇驍?shù)萚3]則認為，幼齡茶園狼尾草、花生、印尼大綠豆、茶肥1號等4種綠肥套種下，茶樹莖粗無顯著差異；茶肥1 號和花生處理株高顯著低于狼尾草處理；狼尾草和茶肥1 號適合作為幼齡茶園種植的綠肥。江新鳳等[4]研究表明，茶園套種白花三葉草、紅花三葉草、黑麥草綠肥，能促進茶樹生長，提高茶葉產(chǎn)量（分別提高3.32 kg/hm2、1.80 kg/hm2、4.02 kg/hm2），增強幼齡茶樹生長勢；黑麥草處理茶樹生長勢要較其他處理好。張優(yōu)等[6]研究表明，套種鴨毛草、紅花三葉草、黑麥草、豌豆、白花三葉草、苜蓿、蠶豆、肥田蘿卜和紫云英對茶樹都有一定的促進作用，茶樹高度提高10～20 cm，幅度增加10～15 cm。其中，間作蠶豆和豌豆的茶樹生長最好，比其他綠肥處理高10～15 cm，寬5～7 cm。彭晚霞等[7]研究亞熱帶丘陵茶園覆蓋與間作綠肥的生態(tài)效應，結果表明，鋪草覆蓋、間作白花三葉草都能加強茶園生態(tài)系統(tǒng)的自我調控能力，明顯改善茶葉品質，同時鋪草覆蓋能提高產(chǎn)量26.19%，間作白花三葉草能提高產(chǎn)量33.99%。綠肥套種還有利于茶樹根系的生長。張亞蓮等[8]研究認為，茶肥1號是生長量大、含N 量高的茶園綠肥，有利于促進茶樹根系的生長。因此，不同綠肥均能影響茶樹生長，但效應不同。吳志丹等[5]探討了不同樹型綠肥對茶園產(chǎn)量的影響，結果表明，行間覆蓋直立型綠肥如羽葉決明、茶肥1 號和半直立型綠肥如閩引圓葉決明，全年（春秋兩季）茶園鮮葉總產(chǎn)量比對照分別降低約19%、13%和2%，覆蓋爬地蘭、威恩圓葉決明等匍匐型綠肥，茶園鮮葉總產(chǎn)量分別提高3.99%和3.41%。

茶園套種綠肥后，對茶園具有一定的遮陰作用，從而對茶樹的熒光特性、光合作用以及茶園溫濕度有一定的影響。盛忠雷等[9]研究夏季綠肥田菁、花生等及冬季綠肥黑麥草、白花三葉草等對茶樹熒光生理的影響，研究表明，經(jīng)夏、冬兩季綠肥處理后的幼齡茶樹，熒光Fm值和F0 值存在一些差異；經(jīng)過單季綠肥處理茶樹的熒光參數(shù)變化不大。傅海平等[10]研究表明，茶園間作茶肥1號刈割處理，以及不刈割與刈割比例為1∶1、1∶2、1∶3 時，茶樹葉片凈光合速率呈“單峰”曲線，而不間作處理和全部刈割處理呈“雙峰”曲線，具有明顯的“午休”現(xiàn)象，說明綠肥不同刈割處理下的茶樹葉片凈光合總量與遮光度呈負相關，通過間作綠肥的刈割處理適當調控茶園的光照強度，能夠提高茶樹的凈光合速率。合理套種綠肥有利于改善茶園小氣候，減少直射光，增強漫射光，達到“冬暖夏涼”的效果[11]。高密度（80%～95%）生長馬唐的茶園，溫度較純茶園低1～2 ℃，濕度明顯增加[12]。

不同的綠肥利用方式對茶園土壤養(yǎng)分、水分等都有不同程度的影響，從而影響茶樹生長。王建紅等[13]研究表明，茶樹生長的高幅度（高度×幅度）大小順序為深埋（30 cm）>淺埋（15 cm）>土表覆蓋>無綠肥處理，深埋處理的茶樹高幅度比無綠肥處理的增加19 cm×12 cm，效果最好。由此可以看出，不同綠肥對茶樹生長有一定的影響，其利用方式亦造成不同程度的差異，在間作套種后，需要后續(xù)良好的管理以達到最佳的利用效果。

2.茶園綠肥對茶葉品質的影響

茶園套種綠肥，影響了茶樹對光的利用轉化，從而影響茶樹光合作用進程，進而有利于茶樹次生代謝，對茶葉中內含物質的形成產(chǎn)生有利的影響，而提高茶葉品質[14]。潘榮藝等[12]研究表明，留長馬唐可增加鐵觀音鮮葉水浸出物含量、氨基酸含量（增加50%）；減少茶多酚含量（16%），降低酚氨比。江新鳳等[4]認為，茶園套種白花三葉草、紅花三葉草和黑麥草等不同綠肥，總體上能提高茶葉內含生化成分含量，紅花三葉草處理氨基酸含量增加約0.3%。茶園套種綠肥后，茶鮮葉內含成分發(fā)生一定的變化，從而對茶葉的品質產(chǎn)生一定程度的影響，套種綠肥具體是如何影響茶葉品質還需進一步研究。

二、套種綠肥對茶園病蟲草害的影響

1.間作單一綠肥

（1）間作綠肥對茶園病蟲害及其天敵的影響

套種綠肥有利于改善茶園生態(tài)環(huán)境，提高茶園生物群落多樣性，增加天敵的棲息場所和過渡轉換寄主（補充營養(yǎng)）。進而增加害蟲天敵的種類和個體數(shù)，轉移部分害蟲為害，有效發(fā)揮天敵對有害生物的生態(tài)控制。

綠肥的花粉、花蜜可作為天敵昆蟲食物來源，提高天敵昆蟲的生命力、產(chǎn)卵量，增加繁育代次、寄生率。因此，間作套種多花綠肥能夠引誘天敵，并提高其生育能力，從而增加茶園中的天敵數(shù)量。江道檢等[15]研究表明，茶園間作白花三葉草、印度豇豆與常規(guī)生產(chǎn)茶園的寄生蜂群落結構基本相似，2種處理均能提高寄生蜂種類、數(shù)量和群落數(shù)。許麗艷[16]認為間作綠肥顯著提高茶園小綠葉蟬個體數(shù)、著卵量，降低卵寄生率。黎健龍等[17]研究茶園間作綠肥對小綠葉蟬的影響，結果表明間作2 種不同品種的大豆都能減少小綠葉蟬危害的葉片數(shù)及假眼小綠葉蟬種群數(shù)。

茶園合理套種能夠有效提高茶園節(jié)肢動物群落多樣性，以此控制有害生物的繁殖。程章平[18]研究發(fā)現(xiàn)，茶園套種顯著提高了節(jié)肢動物群落、寄生性類群的物種豐富度，并減少節(jié)肢動物群落和植食性類群的個體數(shù)；套種爬地蘭或圓葉決明的茶園，其捕食性類群和植食性類群的物種多樣性顯著高于套種白花三葉草、印度豇豆的茶園，并能顯著增加螞蟻類和蜘蛛類、寄生性類群的個體數(shù)。套種圓葉決明提高了茶園的粉虱類、蝽類、蚜蟲類和假眼小綠葉蟬的個體數(shù)，降低了尺蠖幼蟲和薊馬類的個體數(shù)。李慧玲等[19]研究表明，套種圓葉決明、三葉豬屎豆與木豆茶園冠層的植食性害蟲和天敵呈顯著正相關。套種圓葉決明茶園冠層節(jié)肢動物1 581 頭，其中植食性害蟲37.51%、捕食性天敵12.65%、寄生性天敵7.46%；套種三葉豬屎豆茶園冠層節(jié)肢動物1 796頭，其中植食性害蟲50.72%、天敵16.87%；套種木豆茶園冠層共采集到節(jié)肢動物781 頭，其中植食性害蟲37.00%、天敵17.42%。

鄭南輝[20]在多花木蘭冠層共采集到節(jié)肢動物5 018 頭，其中肉食性天敵1 106 頭，植食性害蟲929 頭；6—7月的群落多樣性指數(shù)較高，12月比較低；肉食性天敵與植食性害蟲的數(shù)量密切相關。谷明[21]研究表明，種植羅頓豆茶園的小綠葉蟬、茶尺蠖、茶橙癭螨、茶卷葉蛾等危害較小，種植羅頓豆可為茶園天敵提供棲息場所，豐富食物來源，以此提高天敵的種群數(shù)量，增加茶園的生物多樣性。高密度生長馬唐的鐵觀音茶園，其生物種群呈現(xiàn)多樣化，害蟲數(shù)目有效減少，天敵數(shù)量增加；而低密度馬唐環(huán)境下次之[12]。

通過對茶園種植爬地蘭、圓葉決明、白三葉、印度豇豆、三葉豬屎豆、木豆、多花木蘭、羅頓豆和馬唐等綠肥的研究表明，種植綠肥可豐富茶園生物多樣性，對茶園害蟲及天敵的物種豐富度及個體數(shù)有不同的影響。

（2）綠肥間作時間對茶園病蟲害的影響

綠肥間作不同時間對茶園病蟲害發(fā)生的影響不同。陳李林等[22]研究表明，第一年間作圓葉決明、百喜草的茶園綠葉層的小綠葉蟬個體數(shù)顯著低于除雜草和留養(yǎng)雜草茶園，第二年則無顯著差異。同一年份，間作綠肥對不同時間段內茶園病蟲害的影響亦不同。江道檢等[15]研究表明，間作白花三葉草、印度豇豆和生產(chǎn)茶園3 種不同處理茶園的小綠葉蟬數(shù)量消長趨勢一致，其高峰期均為7月底和10月底至11月，2 種間作綠肥處理茶園小綠葉蟬個體數(shù)均顯著增加；3種不同處理茶園茶梢內的小綠葉蟬著卵量變化趨勢大致相同，著卵高峰期都在6月下旬、11月上旬；間作處理茶園的小綠葉蟬著卵量比生產(chǎn)茶園高。

2.不同綠肥組合間作

不同綠肥組合間作可以增加茶園生物多樣性和物種豐富度。李慧玲等[23]在茶園中分別設間作“鋪地木藍+羅頓豆”“鋪地木藍+豬屎豆”“圓葉決明+白花三葉草”“白花三葉草+平托花生”4種不同綠肥組合，發(fā)現(xiàn)不同處理均能提高茶園節(jié)肢動物群落的物種豐富度和群落多樣性，提高寄生性天敵、蜘蛛和捕食性天敵昆蟲在茶園生物群落中的占比，4種不同綠肥組合處理茶園生物群落相似性系數(shù)介于0.741～0.892 之間，表明茶園生物群落在物種種類組成方面較為一致。4類不同綠肥組合處理茶園天敵功能團的豐盛度隨著害蟲功能團豐盛度的增加而增加。茶園綠肥為纓小蜂提供了豐富的營養(yǎng)蜜源和良好的棲息環(huán)境，從而提高茶園纓小蜂的種群數(shù)量。李慧玲等[23]在茶園間作鋪地木藍與羅頓豆組合、鋪地木藍與豬屎豆組合、白花三葉草與圓葉決明組合、白花三葉草與平托花生組合，結果表明，間作爬地蘭加羅頓豆、爬地蘭加豬屎豆的茶園，小綠葉蟬蟲口數(shù)量分別為1 035頭（最高）和378頭（最低）；間作綠肥沒有改變茶園小綠葉蟬的發(fā)生趨勢，但間作提高了茶園纓小蜂和小綠葉蟬的益害比。

三、綠肥對茶園土壤及茶樹根際環(huán)境的影響

茶園綠肥在生長過程中，植株對土壤表面起遮蔽作用，能減少土壤表層水分蒸發(fā)，調節(jié)茶樹根際土壤的溫度、濕度，進一步改善茶園土壤環(huán)境。植株高大、生物產(chǎn)量高的綠肥對抑制根際表土水分蒸發(fā)的作用較強，能增強作物的耐干旱能力。因此，在幼齡茶園中套種綠肥能改善土壤狀況，提高茶園土壤的肥力，改善微生態(tài)環(huán)境[4]。張亞蓮等[8]研究表明，茶肥1號能夠有效改良土壤的理化性狀，改善茶園土壤的生態(tài)，促進茶園土壤固C、N能力。此外，綠肥刈割壓青可減少化肥用量，節(jié)約成本開支，同時還能提供優(yōu)質的青飼料，促進地方畜牧業(yè)的發(fā)展，具有良好的生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益[24]。

1.綠肥對茶園土壤物理性狀的影響

綠肥刈割壓青可覆蓋茶樹根際，增加茶園土壤田間持水量、飽和含水量、毛管孔度和土壤液相比例，改善茶園土壤的物理性狀[5]。留長馬唐的鐵觀音茶園土壤容重降低24%、土壤孔隙度增加近22%[12]。宋莉等[25]研究表明，茶園套種白花三葉草、黑麥草和兩者混播有降低土壤體積質量、降低土壤緊實度、改善土壤氣液相比的趨勢，套種綠肥能夠降低夏季茶園根際土壤溫度，緩和土壤溫度變化，降溫效果為：黑麥草>白花三葉草>混播，表明茶園套種白花三葉草和套種黑麥草對土壤生態(tài)環(huán)境和茶園土壤基本肥力的改善效果相對更佳。王建紅等[13]研究表明，馬棘、紫花苜蓿、高丹草、日本龍爪稷等產(chǎn)量高、生長迅速的綠肥覆蓋土壤表面效果好，可有效減少地表土壤的水分蒸發(fā)；間作綠肥茶園根際表土平均含水量提高5.2%，而根際表土溫度降低7.4 ℃，降幅達24.50%，表明綠肥覆蓋可以有效調控地表溫度。陳慕松[26]研究表明，侵蝕劣地幼齡茶園套種圓葉決明、百喜草、爬地蘭、平托花生、寬葉雀稗等綠肥在高溫季節(jié)中午平均降低地表溫度7 ℃，降低淺土層（20 cm）溫度2.09 ℃，縮小地表和淺土層溫度日間變幅；平均提高土壤含水量2%。科雜1號綠肥覆蓋期長達200 d，厚度可達35 cm，可有效調控地表溫度，在8～9月干旱期土壤表層0～30 cm含水量高達18%～20%，明顯優(yōu)于裸地；抑草效果明顯，達95%以上[27]。幼齡茶園連續(xù)4年套種白花三葉草不僅未與茶樹爭水，反而增加了0～20 cm 土層的含水量和改善了春茶采摘期（4～6月）供水狀況，增加地表土層相對濕度，促進水分利用，有利于提高茶園抗旱能力，緩和土壤溫度變化，保障茶樹根系及地上部的正常生長需求[28]。沈潔等[29]研究發(fā)現(xiàn)，盛夏季節(jié)茶園間作苜蓿削弱了茶園太陽輻射，對茶樹起到較好的遮陰作用，減少茶園土壤溫度的日變化，增加土壤孔隙度及土壤含水率，有利于減少夏季高溫干旱對茶樹生長的影響。

2.綠肥對茶園土壤營養(yǎng)狀況及微生物的影響

綠肥根系生長能夠促進紅壤茶園的土壤礦化，釋放有效態(tài)磷、鉀；提高土壤速效磷、鉀的含量多少因品種而異[6]。宋莉等[25]研究表明，種植綠肥的茶園土壤中速效磷、速效鉀、全氮和有機質含量增幅分別為6.7%～12.6%、0.8%～15.2%、24.1%～26.7%和6.8%～88.9%。吳志丹等[5]則研究表明，綠肥覆蓋的茶園土壤中全氮、有效磷、堿解氮和有機質含量分別提高5.29%～14.31%、0.71% ～33.98%、2.71% ～13.07% 和9.82% ～16.91%；而pH值、速效鉀的含量因品種而異。

黃東風等[30]研究表明，在茶園中翻埋套種的圓葉決明、百喜草等綠肥，可增加土壤有機質含量，改善土壤團粒結構，陽離子交換量提高9.1%，速效氮、速效鉀、速效磷分別增加247.8%、20.3%、147.0%。套種百喜草、平托花生、爬地蘭、寬葉雀稗、圓葉決明5 種綠肥對茶園土壤速效磷和堿解氮影響比較顯著，對土壤速效鉀影響稍弱。提高土壤速效養(yǎng)分含量效果為：堿解氮16.62 mg/kg、速效鉀8.00 mg/kg、速效磷9.69 mg/kg，能夠提高茶園土壤肥力[26]。宋同清等[28,31]研究表明，在幼齡茶園套種白花三葉草4年后，茶園土壤中全氮、水解氮、速效鉀含量分別增加了33.33%、30.03%和16.22%，但全鉀量、速效磷減少（速效磷減少約9.18%）。間作綠肥提高了幼齡茶園土壤堿解氮、有效磷和速效鉀的含量；間作綠肥提高幼齡茶園土壤有效鋅含量，且在埋青后1 個月效果較明顯，依次為綠豆>黃豆>茶肥1號>花生[2]。

張優(yōu)等[6]研究不同科的茶園綠肥對土壤養(yǎng)分含量的影響，結果表明，禾本科、十字花科等綠肥翻埋5 個月后能夠顯著改善土壤有機質含量（肥田蘿卜提高約85%）。十字花科、禾本科的綠肥增加土壤有效養(yǎng)分效果較優(yōu)，而豆科綠肥能明顯提高總氮量（豌豆和蠶豆提高達100%）。

葉菁等[32]研究表明，施用綠肥的土壤比不施肥或只施用化肥的土壤微生物活性更高，進而使土壤平均礦化速率提高了2.8%～110.3%；然而土壤潛在可礦化碳量占總有機碳的比例并未隨著綠肥施用量的增加而顯著增加。宋莉等[25]研究表明，種植綠肥能使土壤微生物數(shù)量明顯增加，細菌、真菌和放線菌數(shù)量分別增加75%～158%、22%～88%和15%～46%?？齐s1 號根系十分發(fā)達，根瘤數(shù)眾多（株根瘤總數(shù)達435個），固氮力強，改善了茶園土壤氮素營養(yǎng)狀況[27]。

綠肥的養(yǎng)分含量釋放和分解速度與其利用方式有很大關系。王建紅等[13]對綠肥進行埋土和覆蓋處理2 個月后分析其分解速度和有效養(yǎng)分含量，綠肥分解速度順序為深埋30 cm（60%～80%被分解）>淺埋15 cm（50%～60%被分解）>表面覆蓋（干物質損失量15%～20%）。綠肥分解與養(yǎng)分釋放呈正相關，綠肥分解快，其有效養(yǎng)分含量增加就多，深埋30 cm 的土壤綠肥分解速度最快、有效養(yǎng)分增加也最多，而表面覆蓋處理，綠肥分解最慢，其土壤養(yǎng)分含量幾乎沒有增加。

綜上可知，套種綠肥、壓青或漚制后施用，能有效改善茶園土壤團粒結構，改善土壤環(huán)境，提高土壤肥力；同時綠肥所含的微量元素，也能促進茶樹生長。

四、展望

合理間作綠肥能夠改善土壤理化性狀，增加土壤養(yǎng)分供給，提高茶葉產(chǎn)量及品質。茶園間作綠肥對提高經(jīng)濟效益、協(xié)調農(nóng)業(yè)生態(tài)及可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。同時，種植、利用綠肥還能改善生態(tài)環(huán)境，有效減少化肥使用量和環(huán)境污染，綠肥在茶葉生產(chǎn)中的應用潛力巨大。但目前綠肥的研究和應用尚存在不少問題，如綠肥的生產(chǎn)應用未能引起人們的足夠重視，對綠肥品種的認識不透徹，對其栽培、利用方式掌握不當；茶園綠肥配套栽培技術缺失，未形成一種可復制、易推廣的茶園綠肥復合種植、利用模式等。在今后的茶園綠肥研究中，間作綠肥品種的篩選應是研究重點，篩選出不易與茶樹爭水爭肥，不影響茶園耕作，采摘等栽培管理作業(yè)方便，不易使茶園感染病蟲害及生物量大、固氮能力強、抗性強的綠肥品種，促進茶樹優(yōu)質高產(chǎn)；保存、引進和選育適宜各個地區(qū)抗性強的品種資源，擴大品種資源的儲備與利用。同時，要進一步完善綠肥的效應評價，建立科學合理的效應模型，為茶園綠肥的應用推廣提供科學的數(shù)據(jù)參數(shù)；對綠肥栽培、利用中的關鍵技術進一步深入研究并集成應用，形成可復制、易推廣的茶園綠肥種植、利用模式，提高綠肥的綜合利用效益。此外，加強對綠肥生產(chǎn)的宣傳引導、示范，并從政策上鼓勵栽培、利用綠肥，提高茶農(nóng)、茶企種植綠肥的積極性。