優化施肥技術對普洱現代茶園茶葉產量、養分含量及累積量的影響

李 果，楊 彬，彭 云，李肖宏，呂才有，熊昌云*

(1.云南農業大學熱區健康飲料研究中心，云南 普洱 665000；2.云南農業大學龍潤普洱茶學院，云南 昆明 650201；3.南京農業大學園藝學院，江蘇 南京 210095)

【研究意義】配方施肥是被聯合國糧農組織重點推薦的一項先進農業技術，也是中國當前大力提倡的科學施肥技術[1]，根據云南茶區土壤調查結果顯示[2]，普洱市茶農對茶樹需肥規律不了解，氮磷肥施用不夠合理；普洱現代茶園存在過度施用化肥，土壤肥力供應不足，土壤有機質和磷含量偏低等問題。結合調研普洱現代茶園施肥情況和全區茶園面積產量比來看，普洱市現代茶園普遍存在茶園管理不科學、施肥方式不合理、單一化肥施用過多、以撒施為主的施肥方式等現象，造成茶園出現單產水平和經濟效益低下、茶葉品質下降等突出問題。【前人研究進展】茶葉品質受多種成分綜合影響，土壤中各種養分含量、施肥方式、肥料用量以及加工工藝都是其重要的影響因素[3-4]。張珍明[5]等人對貴州鳥王茶產地不同生態環境的茶園土壤進行測試，研究表明不同環境中土壤微量元素不同，要想提高茶葉品質，需要給茶樹生長提供良好的土壤條件。周裕新[6]等人對油茶進行不同施肥處理，研究表明施復合肥和專用肥的處理對油茶出油率有進一步提高的空間。吳利榮等[7]研究表明，施用不同配比的氮磷鉀會對茶樹的生長性狀和茶園產量造成影響，分析得出初期投產茶園以每年施純氮150 kg/hm2、磷(P2O5) 150 kg/hm2、鉀(K2O) 75 kg/hm2效果最好，在此施肥水平下，紅茶的香氣滋味更好，產量提高，同時增強幼齡茶樹的樹勢，為成齡茶園豐產打下基礎。馬立鋒等[8]調研發現浙江省綠茶主產區茶園氮肥施用量不足(占30 %)或者過量(占41 %)情況比較嚴重，施肥投入與產出并不成正比，并針對茶園施肥現狀提出了控制總氮量，根據土壤測定結果確定磷鉀和其他養分元素等措施。高菲菲等[9]研究結果顯示：普洱市茶園土壤pH值的變化范圍在3.97～5.77，土壤中有機質、堿解氮、有效磷以及速效鉀含量的平均值分別是23.40 g/kg、67.03 mg/kg、30.40 mg/kg和85.46 mg/kg，土壤養分含量水平表明普洱市茶園土壤適宜茶樹的種植，但是土壤堿解氮和速效鉀的含量相對偏低。李友勇等[10]研究表明，云南省現代茶園土壤有機質平均含量為3.88 %，其中堿解氮、速效磷、速效鉀、有效鈣平均含量分別為133.55、6.78、83.56 mg/kg，云南省現代茶園土壤有機質含量豐富，但缺乏其它營養元素。羅凡[11]等人研究結果表明不同施肥方式對茶樹春、夏、秋季新梢的氮、磷、鉀含量影響較大。楊廣容等[12]以現代茶園土壤和茶葉為對照，對云南景邁山、布朗山和南糯山古茶園土壤的pH值、陽離子交換量、有機質、氮磷鉀養分和一芽二葉曬青綠茶的水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡堿及7種多酚類單體含量進行了測定分析。楊廣容等[13]研究表明景邁山土壤有效錳的含量不能滿足茶樹的需求，現代茶園土壤中的全氮、全磷、有效磷含量與有機質含量均顯著低于古茶園。【本研究切入點】普洱市現代茶園存在土壤肥力不足，磷含量偏低，投入與產出不合理等問題，但有關茶園土壤施肥研究較少，茶農也缺乏相應的科學指導。【擬解決的關鍵問題】文章在農民常規施肥配方的基礎上增施磷肥，探討氮磷鉀配比中提高磷肥施用對現代茶園茶葉產量的影響，同時研究不同的追肥次數與基追肥施肥量的優化施肥技術對茶園茶葉產量、養分含量及氮磷鉀累積量的影響，為茶園施肥管理合理和科學化提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和基地概況

以國家級茶樹良種云抗14號為試驗材料，每個小區共采摘100 g鮮葉，采摘標準為1芽2葉，設置烘箱溫度為105 ℃，持續殺青30 min，然后75 ℃烘干，研磨后過0.5 mm篩，用于測定茶葉全量氮磷鉀。試驗在云南農業大學熱帶作物學院茶園基地內進行，地理坐標為北緯N：22°47′45″，東經E：100°58′55″，海拔1302 m，試驗地為坡地，坡度約10°，土壤為紅壤，在茶葉停采未施肥前，于茶樹近根采集0～25 cm的耕層土壤測定其土壤基礎肥力，其中速效磷、速效鉀、堿解氮、有機質含量分別為9.17 mg/kg、130.56 mg/kg、101.55 mg/kg、37.24 g/kg。供試肥料為普鈣(P38 %，云南云天化股份有限公司生產)，尿素(N46 %，云南云天化股份有限公司生產)，硫酸鉀(K54 %，云南云天化股份有限公司生產)。

1.2 試驗方法

試驗采取隨機區組設計，設置4個處理，每個處理重復3次，共12個小區，每個小區面積50 m2，長方形。每個小區15株茶樹，種植規格為1 m×3 m。每個小區間橫向間隔1.5 m，縱向間隔1 m。施肥方式：溝施，基追肥相結合。

試驗設置4個處理。處理1(CK)：不施肥；處理2(常規施肥)：施N：360 kg/hm2，P2O5：120 kg/hm2，K2O：120 kg/hm2，2/3做基肥(10月中下旬)，1/3做追肥(翌年4月中下旬)；處理3(配方肥)：施N：360 kg/hm2，P2O5：150 kg/hm2，K2O：120 kg/hm2，2/3做基肥(10月中下旬)，1/3做追肥(翌年4月中下旬)；處理4(優化配方肥)：施N：360 kg/hm2，P2O5：150 kg/hm2，K2O：120 kg/hm2，1/2做基肥(10月中下旬)，1/4做第1次追肥(翌年4月中下旬)，1/4做第2次追肥(翌年6月中下旬)。

1.3 測定指標與方法

百芽質量：各處理區內分別隨機采摘100個1芽1葉，稱量3次計算平均值。茶芽密度：各小區隨機采取10個0.1 m2內的芽頭，記錄芽頭個數。產量：各小區采摘測產。茶樣氮磷鉀測定：全氮采用濃硫酸—過氧化氫消煮凱氏定氮法、全磷采用硫酸—過氧化氫消煮釩鉬黃比色法、鉀采用硫酸—過氧化氫消煮火焰光度法測定。根據采摘的茶葉產量與氮磷鉀肥施用量計算其偏生產力和農學效率，茶樹新梢氮肥農學利用率(ANE，kg/kg)=(YN-Y0)/FN，氮肥偏生產力(PNE，kg/kg)=YN/FN，其中，YN為施氮處理采摘新梢產量(kg/hm2)；Y0為不施氮處理采摘新梢產量(kg/hm2)，FN為氮素用量(kg/hm2)，茶樹新稍其磷、鉀肥農學利用率和偏生產率計算方法與氮肥一致。

1.4 數據處理

利用Microsoft Excel 2010軟件、SPSS 20.0軟件對試驗數據進行數據統計、方差分析和圖表制作。

2 結果與分析

2.1 不同處理對茶樹新梢氮磷鉀累積量的影響

表1表示在不同施肥處理下，春夏秋三季茶樹新稍吸收氮磷鉀的累積量。如圖1所示：茶樹新梢氮累積量顯著高于鉀、磷累積量。處理4的茶樹新梢氮、磷、鉀的累積量均顯著高于其他處理，較處理3、處理2、處理1(CK)氮的累積量分別提升9.72 %、22.99 %、51.59 %，磷的累積量分別提升11.05 %、28.08 %、63.49 %，鉀的累積量分別提升13.32 %、24.46 %、56.96 %。結果顯示施肥處理能明顯增加茶樹新稍對氮磷鉀等礦質元素的吸收，處理4的茶樹新梢氮磷鉀累積量最高，說明在常規施肥基礎上優化施肥技術可以提升茶樹新梢氮磷鉀累積量。

表1 不同施肥處理對茶樹新梢氮、磷、鉀的農學效率及偏生產力的影響(M±SD)

同一養分數據上不同小寫字母表示P<0.05。下同

2.2 不同處理對茶樹新梢氮磷鉀養分含量的影響

如圖2所示，處理4較處理3的茶樹新梢年平均氮含量無明顯變化，顯著高于處理2、處理1(CK)，較二者的氮養分含量分別增加15.46 %和1.58 %；處理4茶樹新梢磷含量顯著高于處理3、處理2、處理1(CK)，較三者的磷養分含量分別增加2.65 %、10.59 %和38.47 %；處理4茶樹新梢鉀含量顯著高于處理3、處理2、處理1(CK)，較三者的鉀養分含量分別增加5.24 %、5.34 %和27.48 %。處理4總體效果最佳，處理3與處理2鉀養分含量無顯著差異，說明在相同基追相結合的施肥方法中，單獨提高磷肥施用對茶樹新梢養分含量氮、磷影響較大，處理4中優化配方肥與其基追相結合的施肥方法更大程度的增加了茶樹新稍氮磷鉀養分含量。

圖2 茶樹新梢氮、磷、鉀養分含量

由圖3可知，處理3茶樹春季平均氮、磷含量明顯高于處理4、處理2、處理1(CK)，較三者茶樹氮養分分別增加9.43 %、4.72 %和18.06 %，茶樹磷養分分別增加4.59 %、9.78 %和40.07 %；處理3茶樹鉀含量與處理4、處理2無顯著差異，說明在春季不同的施肥方式對鉀含量的積累影響并不大，但對比處理1(CK)能明顯增加新稍養分，提高茶葉品質。

圖3 春季茶樹新梢氮、磷、鉀養分含量

由圖4可知，處理4較處理3的茶樹新梢夏季平均氮含量無明顯變化，明顯高于處理2、處理1(CK)，較二者的氮養分含量分別增加1.6 %和19.89 %；處理4茶樹夏季磷、鉀含量明顯高于處理3、處理2、處理1(CK)，較三者的茶樹磷養分分別增加9.11 %、18.57 %和76.5 %；較三者的茶樹鉀養分分別增加30 %、3.68 %和4.17 %。

圖4 夏季茶樹新梢氮、磷、鉀養分含量

由圖5可知，處理4的茶樹新梢秋季氮、磷、鉀的累積量均顯著高于其他處理，較處理3、處理2、處理1(CK)的氮累積量分別提升9.06 %、10.85 %和20.15 %，磷累積量分別提升21.07 %、40.57 %和71.21 %，鉀累積量分別提升12.04 %、15.51 %和60.82 %，說明優化配方肥能提高秋茶養分的吸收。

圖5 秋季茶樹新梢氮、磷、鉀養分含量

綜上所述，處理3茶樹新梢氮含量最高，處理4茶樹新梢磷、鉀含量最高。相同施肥方式下，夏季茶樹新梢中氮、鉀含量高于春、秋季，春季磷含量高于夏、秋季。氮、磷、鉀作為茶樹生長必需的大量營養元素，其不同的施肥處理對茶樹新梢氮磷鉀累積量和養分有不同程度的影響，優化配方肥可有效提高茶樹新梢磷、鉀含量。

2.3 不同處理對茶樹新梢氮磷鉀農學效率及偏生產力的影響

由表1可知，處理2、處理3、處理4的氮、磷和鉀肥農學效率存在顯著差異，處理3和處理4的氮、磷和鉀肥農學效率均顯著高于常規處理，其中以處理4為最佳，氮肥農學效率為9.58 kg/kg，磷肥農學效率為22.99 kg/kg，鉀肥農學效率為28.74 kg/kg。

處理2、處理3、處理4的氮、磷和鉀肥偏生產力存在顯著差異。處理3和處理4的氮肥、磷肥、鉀肥的偏生產力顯著高于處理2，以處理4為最佳，氮肥偏生產力為23.14 kg/kg，磷肥偏生產力為55.54 kg/kg，鉀肥偏生產力為69.42 kg/kg。處理4(優化配方肥)與處理2(常規施肥)相比，氮肥、磷肥、鉀肥偏生產力分別提高了4.92、5.76、14.75 kg/kg。

2.4 不同處理對茶樹新梢生長性狀和產量的影響

由表2可知，處理4的百芽重、發芽密度和鮮葉產量顯著高于其他處理，百芽重分別較處理2和處理3提高12.74 %和2.06 %，發芽密度分別較處理2和處理3提高10.84 %和1.14 %，鮮葉產量分別較處理2和處理3提高15.71 %和3.98 %，處理4產值分別較處理2和處理3增加28 135和3224元/hm2。結果表明不同施肥處理對百芽重、發芽密度、鮮葉產量和產值有著重要作用。

表2 不同施肥處理對茶樹新梢性狀的影響(M±SD)

3 討 論

施肥在茶葉生產中具有十分重要的作用，合理施肥可以促進茶樹的正常生理生化代謝,提高茶葉的產量與品質[17-18]。施肥處理是影響茶葉產量的重要因素，鮮葉高產是在氮、磷、鉀合理配合施用的情況下獲得的。曾婕等[19]研究表明不同的施肥模式對茶葉產量有明顯增產作用，化肥配施有機肥潛力大、茶園生產力更穩定。楊彬等[20]研究表明優化施肥技術能明顯的提高現代茶園茶葉品質。中國農科院茶葉研究所研究表明[21]，在秋季茶樹的莖和根將會吸收新稍積累的60 %以上的氮養分，被吸收的氮養分隨著開春向地上部轉移，春季氣候干燥，因此大幅度降低了土壤中的養分有效性。提前施用基肥，不僅能及時補充采摘鮮葉導致的茶樹養分缺失，還能提高茶葉品質。根據對普洱市現代茶園植株中礦質養分的測定表明：初春時植株中氮和鉀養分含量較低，跟39 %的茶農習慣一年施肥2次有關，建議科學的施肥方式為每年施1次基肥，2次追肥，追肥時間為5月和7月，此時雨水較為豐富，養分的利用更為高效。本試驗結果證明優化配方施肥相比常規施肥在10月初施入基肥，翌年4月中旬與翌年6月中旬分別追肥，氮磷鉀肥的肥效利用率以及偏生產力均高于其他處理。

氮素是限制茶樹生長和產量形成的首要因素，施用氮肥能增加茶葉中游離氨基酸的含量，進而提高茶葉的鮮爽度和茶葉品質；磷有助于茶樹新梢的生長發育、茶樹葉片內含物質的有效積累，增施磷肥可以增加茶葉的多酚類含量，對改善紅茶色、香、味有利，磷素與氮素同時施用，能有效地提高茶葉的發芽密度；鉀對茶樹進行低量追肥可以促進茶樹生長，施用鉀肥能夠明顯提高兒茶素和茶氨酸含量，有利于綠茶和紅茶品質的形成；相對合理的追肥方式，對提高茶葉產量有顯著效果[22]，茶樹體內的許多含磷化合物，都是既含氮又含磷，氮磷配合施用，有利于增強作物的新陳代謝活動，促進作物根系發育，提供茶樹在生長期吸收養分的能力以及磷肥的利用率，同時鉀肥的施用可促進植株對氮、磷的吸收。文章在通過調查普洱現代茶園土壤情況的基礎上，有針對性的選擇施肥方式，提出優化配方肥方案，研究表明優化配方肥在常規施肥的基礎上增施純磷30 kg/hm2，6月中下旬再追肥一次，百芽重增加，每平方米發芽密度增加，因此鮮葉總產量增加15.71 %，產值增加28 135元/hm2。根據試驗結果，筆者建議在茶園管理中應立足茶園實際，對缺乏磷肥和單一施肥的茶園進行優化配方施肥，以期提高茶葉品質和經濟效益。

4 結 論

本文通過對普洱市茶園基地土壤基礎肥力現狀進行不同氮磷鉀配比的施肥處理，結果表明：與不施肥和常規施肥處理，配方肥和優化配方肥處理均能夠明顯提高茶樹新稍氮磷鉀累積量，其中優化配方肥處理明顯提高了茶園產量、產值以及養分吸收量，證明了合理優化施肥技術對提高茶園產值有重要作用。同時，研究也發現優化配方肥處理后的茶樹新梢在春季氮含量相對不足，這對后續茶葉加工的品質是否有影響有待進一步研究。