養分管理對安溪茶園土壤肥力及茶葉品質的影響*

劉 揚，孫麗莉，廖 紅

養分管理對安溪茶園土壤肥力及茶葉品質的影響*

劉 揚，孫麗莉，廖 紅?

（福建農林大學資源與環境學院根系生物學研究中心，福州 350002）

安溪是鐵觀音的主產區，茶園養分管理滯后已成為該地區茶葉生產的瓶頸，本研究旨在為該地區茶園的養分管理提供科學依據。試驗于2015年在安溪縣采集了50個茶園的茶青與土壤樣品，測定了土壤5項主要肥力指標和茶青中9種主要次生代謝物含量；并根據茶農氮肥用量調研數據，初步將茶園養分管理劃分為：少量、中量和過度型等三種方式。限制性主坐標軸分析發現，此分類方式可解釋34.4%（<0.001）茶園土壤肥力參數的總體差異，說明此分類方式能反映出不同茶園養分管理的總體水平；并且，養分管理對表層土壤有效磷的影響最為顯著。進一步分析表明，養分管理對茶青綜合品質的影響可解釋品質總差異的7.48%（<0.001）；大部分茶青次生代謝物在中量型管理下含量最高。說明養分管理影響安溪茶園土壤的肥力狀況，施肥量過高或過低均不利于高品質茶葉的生產，該地區的建議施氮量約為200～400 kg·hm–2·a–1。

土壤肥力；茶青品質；次生代謝物；養分管理；茶園

鐵觀音，屬青茶類，是中國十大名茶之一[1]。安溪縣是我國鐵觀音的主要產區，2009年以來，連續多年位居全國重點產茶縣的榜首。目前，安溪全縣茶園面積超過4萬hm2，總產量6.8萬t，涉茶總產值達148億元，全縣涉茶人口80多萬，農民56%的經濟收入來自于茶葉，茶產業支撐著全縣的經濟發展[2-3]。近年來，茶農片面理解施肥對茶葉增產提質的作用，只看重產量而忽視茶青品質，在經濟利益的驅使下，過度開墾茶園、大量施用復合肥追求高產，致使茶園土壤問題日趨嚴重[4]。茶園養分管理呈現兩種極端，一種是野放化管理，完全任由茶樹自然生長，常年采收，導致土壤養分過度消耗，造成茶園土壤肥力退化；另一種是盲目大量施肥造成資源浪費、環境污染，使得茶園土壤酸化[5-6]、水土流失日益嚴重[7]，同時導致茶葉品質下降。因此，研究茶園養分管理與土壤肥力和茶葉品質間的關系，明確養分管理對茶園土壤肥力和茶葉品質的影響，對合理發展茶產業、防止資源浪費和提升茶葉品質尤為重要。

鐵觀音作為閩南烏龍茶的代表，其品質主要受環境因素和人為因素的影響。人為因素主要指加工工藝，包括茶青采摘標準、搖青、殺青、烘焙方式和時間等[8-10]。環境因素則包括土壤、水分、氣候和季節等[11-12]。茶樹的生長發育狀況決定了茶青品質的優劣，而茶樹生長發育過程中所需的各種礦質養分元素均來自土壤。因此，研究土壤對茶葉品質的影響十分重要。洪翠云等[13]發現，不同供試地鐵觀音鮮葉品質成分顯著不同，根本原因在于土壤肥力存在顯著差異。Ruan等[14]研究發現，土壤中氮素養分的空間異質性會顯著影響茶青中氨基酸含量的變化。李倩等[15]認為土壤的養分指標與綠茶品質化學成分間存在一定的線性關系，有機質和堿解氮與茶葉品質密切相關。

大量研究報道，養分管理能夠影響茶園土壤肥力和茶葉品質。合理施肥不僅可以增加茶葉產量，還能提升茶青品質。毛平生等[16]發現，不同耕作、施肥方式會顯著影響綠茶鮮葉中茶多酚、氨基酸和咖啡堿含量的變化。程博一[17]認為開溝覆膜能提升茶葉的水浸出物、咖啡堿和游離氨基酸含量，同時降低茶多酚含量，顯著提高土壤養分利用效率。李磊[18]利用6種肥料類型，研究施肥對茶葉品質的影響，發現施肥能顯著改善茶葉品質，其中生物有機肥效果最佳。Huang等[19]證實了不同氮源處理會顯著影響茶葉黃酮類物質和茶氨酸的積累。施用復合肥不僅能夠提高茶葉氨基酸的含量，改善茶葉品質，還能促進土壤養分趨于平衡[20]。雖然大量研究證明了施肥會影響茶園土壤養分狀況，進而影響茶葉品質，但不同地區、不同茶樹品種對養分的需求不盡相同。本研究針對安溪鐵觀音養分管理的需求，選取代表性茶園，分析了不同養分管理對土壤肥力及茶青次生代謝物的影響，旨在為該地區茶園養分管理提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

2015年7—8月在安溪縣10個主要產茶鄉鎮，采集了50個茶園的茶青與土壤樣品。具體采樣點（圖1a））包括：1. 參內鄉（8個樣點）：參山村、茶學院、巖前村；2. 感德鎮（6個）：槐植村、槐東村；3. 虎邱鎮（9個）：芳婷村、高村、林東村、雙格村；4. 劍斗鎮（5個）：福斗村、雙洋村；5. 藍田鄉（2個）：進德村；6. 龍涓鄉（4個）：舉源村、長塔村、珠塔村；7. 桃舟鄉（6個）：達新村、康隨村、吾培村；8. 西坪鎮（5個）：柏溪村、蓋竹村、西原村、珠洋村；9. 祥華鄉（3個）：新寨村、寨片場；10. 長坑鄉（2個）：珍田村。

a）Distribution map of sampling sites，b）Picture of tea sampling，c）Picture of soil sampling

茶青樣品采集與處理：茶樹品種為鐵觀音。按照傳統1芽3葉的標準采集茶青（圖1b）），相鄰兩株茶樹采集鮮葉50 g左右混合成一個樣品，每個茶園隨機采摘3個樣品，共計150個茶青樣品。樣品采用熱固樣法，24 h之內在烘箱加熱105℃殺青30 min，然后降至75℃烘干至恒重。使用研磨機將茶葉樣品磨成粉末狀，用于主要次生代謝物的測定。

土壤樣品采集與處理：與采摘茶青相對應，沿茶樹“滴水緣”垂直投影，清除地表枯枝落葉，用土鉆采集0～20 cm土壤（圖1c）），同一茶園與茶青樣品對應，采3點混合形成1個土樣，用于測定表層土壤肥力指標。同時，每個茶園分0～20 cm、20～40 cm和40～60 cm三層，分別采集一個剖面土壤樣品。除少數茶園因土層較淺，未采集剖面樣品外，共計50個表層土樣、46個剖面土樣。土樣在室內自然風干，研磨土樣分別過2 mm和0.149 mm篩用于測定土壤pH、有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀。

1.2 茶園分類

根據在50個茶園調研的茶農施肥習慣（特別是氮肥的投入量），同時參考表層土壤養分的測定狀況，將茶園養分管理初步分為三種類型：少量型（施氮量小于200 kg·hm–2·a–1）、中量型（施氮量200～400 kg·hm–2·a–1）和過度型（施氮量大于400 kg·hm–2·a–1）。按照此方法，采樣的茶園包括少量型16個、中量型14個和過度型20個。

1.3 樣品檢測與方法

茶青品質成分測定：參照國標GB/T 8303-2013和GB/T 8313-2018，稱取50 mg烘干的茶葉樣品粉末，加入1 mL 70%甲醇溶液，渦旋混勻1 min，超聲破碎20 min，12 000 r·min–1離心10 min，吸取上清液500 μL，稀釋200倍后，利用超高效液相色譜-三重四極桿串聯質譜（Xevo TQ-S，Waters公司，美國）測定。定量測定了9種與茶葉品質相關的主要次生代謝物，包括茶氨酸（Theanine）、咖啡堿（Caffeine）、蘆?。≧utin）、表兒茶素（EC）、沒食子兒茶素（GC）、表沒食子兒茶素（EGC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）和表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）及總兒茶素（Total catechin）。

土壤養分指標參考鮑士旦《土壤農化分析（第三版）》[21]進行測定，具體方法如下：pH采用電位法測定（水土比2.5︰1）；有機質（Organic matter，OM）采用高溫外熱重鉻酸鉀氧化—容量法測定；堿解氮（Alkaline nitrogen，AN）采用1 mmol·L–1NaOH 堿解擴散法測定；有效磷（Available phosphorus，AP）采用Bray ?法0.03 mol·L–1NH4F+ 0.025 mol·L–1HCl提取，鉬銻抗比色法測定；速效鉀（Available potassium，AK）采用乙酸銨浸提—火焰光度法測定。

1.4 數據分析與處理

通過SPSS 19.0統計學分析軟件，對所得到的數據進行正態檢驗、TStudent’stest單因素方差分析（One-way ANOVA）、雙因素方差分析（Two-way ANOVA）和鄧肯多重比較（Duncan）法進行差異顯著性檢驗。在考慮外界環境因素的條件下，人為將樣本進行分組，綜合考慮多個因素，進行限制性主坐標軸分析CPCoA（Constrained principal coordinate analysis），觀察分組間是否存在顯著差異[22]。并運用R語言包ggplot2、SigmaPlot12.5軟件，進行數據處理及作圖。

2 結 果

2.1 養分管理對表層土壤肥力的影響

利用養分管理作為限制因素，土壤pH、有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀等五項指標作為土壤肥力參數，進行土壤肥力的限制性主坐標軸分析（圖2）。結果表明，坐標軸1（CPCoA1）是造成樣本間差異性的最大主坐標成分，可以解釋86.4%的差異，其次為主坐標2（CPCoA2），解釋度為13.6%；三種管理方式下的樣本在CPCoA1維度上可以顯著地分開。證實通過農戶調查的施氮水平，確實可以反映不同茶園的養分管理水平。并且，不同養分管理對表層土壤肥力影響極為顯著（<0.001，圖2），三種管理方式可解釋34.4%不同茶園土壤肥力的總體差異?？梢姡煌B分管理顯著改變了安溪茶園表層土壤的肥力狀況。其中，中量型茶園土壤肥力與少量和過度型茶園顯著不同。

對茶園表層土壤分析結果表明，目前安溪茶園土壤酸化嚴重，并且土壤酸化程度受養分管理影響顯著（圖3a））。三種管理方式下，土壤pH分別為4.6、4.3和4.2，均在5.0以下。過度型管理下土壤pH最低，酸化最為嚴重。

隨著施肥量的增加，土壤有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀的含量均顯著提升（圖3b）～圖3e）），其中過度管理的茶園土壤有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀含量最高，中量型次之，少量型最低。在所測定的土壤肥力指標中，養分管理對土壤有效磷的影響最為顯著，其次為土壤速效鉀含量。與少量型管理的茶園相比，中量和過度型管理的茶園土壤有效磷含量分別增加了3.5倍和14.7倍，土壤速效鉀含量分別提升了26.6%和73.2%。少量型和中量型管理的茶園土壤有機質和堿解氮含量差異不顯著。

2.2 養分管理對土壤剖面肥力的影響

雙因素方差分析結果（表1）表明，養分管理和土層深度對大部分土壤肥力指標影響極為顯著。其中，養分管理顯著影響了全部5個指標，土層深度則影響了有機質、堿解氮和有效磷等3個指標；并且養分管理和土層深度對土壤有效磷存在交互作用。

養分管理對中上層土壤肥力影響極為顯著，對下層土壤（40～60 cm）肥力影響不明顯（表1）。雖然不同養分管理下，不同剖面土壤pH的差異不顯著，但整體上呈現出少量型高于中量型和過度型的趨勢。在有機質方面，過度型管理顯著提升了表層土壤有機質的含量，與少量型和中量型相比，分別提升了64.06%和30.85%；養分管理對中下層（20～40 cm和40～60 cm）土壤有機質影響不顯著。過度型管理顯著提升了中上層堿解氮含量，但少量型和中量型兩種管理下，三個土層間差異不顯著。

圖2 不同管理方式土壤肥力的限制性主坐標軸分析（CPCoA）

注：圖中數據為0～20 cm土壤各指標的平均值與標準誤差，L：少量型（n=16），M：中量型（n=14），E：過度型（n=20）。OM、AN、AP、AK分別為有機質、堿解氮、有效磷，速效鉀；不同字母表示不同管理方式間差異顯著（P<0.05）。ns：差異不顯著；*：0.01

養分管理對不同土層有效磷影響最為明顯，表現出過度型、中量型、少量型依次減小的趨勢。與少量型相比，過度管理下三個土層有效磷分別提升了14.50倍、9.22倍和3.89倍；中量型管理顯著提升了中上層土壤有效磷含量。速效鉀的變化與有效磷類似，過度型管理與少量型相比，整個土壤剖面速效鉀含量均顯著提升，分別提升了64.79%、93.60%和52.74%，中量型管理與少量型相比，各土層速效鉀含量有所提升，但差異不顯著。

安溪茶園土壤中有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀等4個指標變異幅度較大，不同土層間普遍以有效磷含量變異最大，并且隨著土層的深度增加，變異系數隨之變大，例如少量型管理下，上、中、下三層土壤，有效磷變異系數分別為66.19%、88.54%和152.21%（表2）。

2.3 養分管理對鐵觀音茶青品質成分的影響

利用養分管理作為限制因素，9種茶青主要次生代謝物作為品質參數，進行限制性主坐標軸分析（圖4）。結果表明，養分管理顯著影響茶青品質。不同養分管理下，茶青次生代謝物存在顯著差異；該差異可解釋7.48%茶青品質成分的總體差異，達到極顯著水平（<0.001）。其中CPCoA1占主導，可以解釋87.02%的差異；并且，按照測定的9種品質成分，中量型管理下的茶青次生代謝物與其他兩種管理顯著分離，說明中量型管理的茶園，其茶青品質顯著不同。

表1 土壤剖面肥力變化

續表

注：NM：養分管理，SP：土壤剖面，同一性狀不同小寫字母表示同一管理方式下不同土層間差異顯著（<0.05）；不同大寫字母表示同一土層不同管理方式間差異顯著（<0.05）。Note：NM：nutrient management，SP：soil profile. Different low-case letters the same column of trait indicate significant differences between soil layers in the same profile. Different upper-case letters indicate significant differences between fertilization modes at the same soil layer（<0.05）.

表2 土壤剖面理化性質統計特征

注：Min：最小值；Max：最大值；CV：變異系數。Note：Min：minimum value；Max：maximum value；CV：coefficient of variation.

圖4 不同管理方式茶青次生代謝物的限制性主坐標軸分析（CPCoA）

從圖5可見，養分管理顯著影響了9種茶青次生代謝物的濃度（圖5）。除蘆丁外，大部分茶青次生代謝物在中量型濃度最高，說明過高或過低施肥均影響茶青大部分次生代謝物的合成，從而降低茶葉品質。就整體茶青次生代謝物濃度而言，中量型養分管理下茶青品質最好。

注：EGC：表沒食子兒茶素；EC：表兒茶素；GC：沒食子兒茶素；EGCG：表沒食子兒茶素沒食子酸酯；ECG：表兒茶素沒食子酸酯；TC：總兒茶素；Thea：茶氨酸；Rut：蘆??；Caf：咖啡堿。圖中數據為茶葉代謝物濃度的平均值與標準誤差。不同字母表示不同管理方式間差異顯著（P<0.05）。Note：EGC：epigallocatechol；EC：epicatechin；GC：gallocatechin；EGCG：epigallocatechin gallate；ECG：epicatechin gallate；TC：total catechin；Thea：theanine；Rut：rutin；Caf：caffeine. The data in the figure are the mean and standard error of the concentration of secondary metabolites in tea leaves. Different letter（s）in the figure indicated significant differences between nutrient management mode at 0.05 level.

3 討 論

3.1 養分管理顯著影響安溪茶園土壤肥力

由于常年采摘，茶園土壤肥力耗竭嚴重[20]，為提高茶葉產量，茶園普遍通過施肥來提升土壤肥力，從而滿足茶樹對養分的需求。然而，我國茶園施肥缺乏統一標準，不同地區和不同茶園養分管理，即施肥習慣和施肥量，均差異較大[23-24]。因此，研究茶園養分管理及其對茶葉品質的影響日趨重要。

本研究發現，養分管理對安溪茶園中上層土壤肥力影響較大（圖2～圖3，表1）。施肥過多或過少，均會導致土壤肥力下降（圖2）。在所測的5個土壤肥力指標中，養分管理對表層土壤有效磷的影響最為顯著，其次為速效鉀、堿解氮和有機質，對土壤pH也存在顯著的影響。究其原因，可能是茶樹作為一種亞熱帶多年生常綠作物，具有喜酸及喜銨的偏好性[17，25]，過度的茶葉采摘與養分管理，特別是氮肥的過量施用，促使茶樹根系釋放更多的質子，從而加劇土壤的酸化過程[26-27]。茶樹能正常生長的土壤pH范圍在4.0～5.5之間[28]，pH過低或過高均會抑制根系的生長發育，不利于茶樹對養分的吸收和利用；同時，土壤過度酸化，還會減少土壤的有益微生物菌群[29]。本研究中各茶園施氮水平差異極大（分別為小于200，200～400 和大于400 kg·hm–2·a–1），茶園表層土壤pH表現出少量型、中量型、過度型遞減的趨勢，過度型管理土壤酸化最為嚴重。這與前人[30]報道安溪茶園土壤整體酸化嚴重的結論相一致。

茶樹作為一種葉用經濟作物，全年的養分需求氮、鉀、磷依次遞減。據Sun等[31]報道，烏龍茶茶青（包括安溪鐵觀音）N︰P︰K的比例為10︰1︰5。因此，本研究發現過量施肥，并未大幅度提高茶園有機質和堿解氮含量（圖3，表1）。常年多次采摘，造成土壤氮素耗竭嚴重，施肥不足則會造成有機質含量下降。楊如興等[32]調查了安溪8個主要產茶鄉鎮鐵觀音茶園的土壤肥力狀況，發現安溪茶園面臨養分失衡，土壤堿解氮嚴重缺乏，土壤鉀素養分相對匱乏等問題。早期研究普遍提出安溪茶園速效鉀含量匱乏，與本文有所出入，這可能與安溪茶農施肥存在盲目性和跟風性有關[33]。隨著當地土肥站科研報告的公布，茶園管理中迅速增大了鉀肥的施用量。同時因對酸性土壤磷肥利用率低、有效磷匱乏的誤解，茶園管理中往往會選用高配比的復合肥，最終造成土壤有效磷和速效鉀含量冗余，與本文研究結果一致。因此，過度型養分管理造成土壤有效磷和速效鉀的大幅度上升，可能與近年來大量使用復合肥，特別是15︰15︰15等高濃度、高配比復合肥有關。

3.2 合理養分管理利于提高茶葉品質

養分管理除影響土壤肥力外，還直接影響茶葉品質。茶氨酸、咖啡堿、蘆丁、ECG、EGCG等9種理化指標是茶葉中重要的品質成分，每種次生代謝物對茶葉品質均有獨特的貢獻，其含量的多少直接決定茶葉品質的好壞[34-35]。在綠茶生產中往往通過配方施肥，提高茶青中氨基酸含量，降低酚氨比，達到提升綠茶品質的目的[20]。李磊[18]對北方茶園的研究發現，不同種類的肥料施用均會顯著影響茶青中茶多酚和氨基酸含量的變化，其中生物有機肥顯著提高茶葉氨基酸含量，降低茶多酚含量，對咖啡堿影響不顯著。顏明娟等[36]研究發現，有機肥和無機肥配施，顯著提升了鐵觀音茶青中茶多酚和氨基酸的含量，從而提升茶青品質。葉江華等[37]研究發現，鐵觀音根際土壤肥力顯著影響茶葉中茶氨酸和咖啡堿的變化，對茶多酚影響不顯著。在不施肥的情況下，隨著茶樹種植年限的增加，鐵觀音鮮葉中茶氨酸和咖啡堿的含量顯著降低。不同品種的烏龍茶隨著不施肥年限的增加，茶青中茶多酚、茶氨酸和咖啡堿的含量均呈現下降趨勢，茶多酚中以EGCG、ECG和EGC的含量下降最為顯著[38]。與上述研究結果一致，本研究也發現養分管理確實顯著影響了茶青品質成分，中量型養分管理下茶青品質最好（圖4，圖5）。在長期施肥不足的情況下，茶樹的生長發育受到顯著抑制，游離氨基酸含量明顯降低[14]，茶氨酸作為茶樹主要氮源供給茶樹新芽萌發生長[39]，進而使得茶氨酸、咖啡堿和EGCG、ECG等兒茶素含量顯著降低，導致茶青品質下降（圖5）。隨著施肥量的增加，在中量型管理下，各類兒茶素含量及茶氨酸含量均顯著提升，達到最優狀態（圖5）。氮素是茶氨酸、兒茶素、咖啡堿等含氮代謝物的重要組分，這幾類化合物的累積呈現此消彼長的特性[40]，過度管理，大量施用高配比、高濃度復合肥，導致茶青中EGCG、ECG等兒茶素及茶氨酸含量顯著降低，咖啡堿顯著提升（圖5），在降低茶葉滋味的同時提高了茶葉的苦味，茶青品質急劇下降?？梢?，施肥過多或過少均影響茶葉品質，合理施肥是高品質茶葉生產的關鍵因素。

前人研究表明，土壤肥力變化會顯著影響茶青中次生代謝物含量的變化，從而影響茶葉品質。例如，李倩等[15]在對嶗山地區土壤養分與茶葉品質研究中，提出茶青中的茶多酚、氨基酸和咖啡堿含量與土壤養分之間存在一定的線性關系。周志等[41]發現，土壤養分狀況顯著影響茶葉品質成分，并且不同土壤養分指標對不同品質成分的影響有所不同。通過邊際效應分析，發現各次生代謝物的最高含量均有其對應的土壤養分范圍。土壤養分含量過高或過低均影響茶葉品質。本研究也發現，中量型管理的茶園，不僅其土壤肥力狀況顯著有別于其他兩種管理類型，其茶青品質也優于其他類型。說明合理的養分管理，不僅有利于生產高品質茶葉，而且有助于提高土壤肥力，從而提升茶葉產量。

4 結 論

養分管理顯著影響安溪茶園中上層土壤肥力，對下層土壤影響不明顯。在所測的5個土壤肥力指標中，養分管理對表層土壤有效磷的影響最為顯著，其次為速效鉀、堿解氮和有機質，隨著施肥量的增加，土壤pH顯著降低。中量型（施氮量200～400 kg·hm–2·a–1）管理方式下，安溪茶園土壤肥力較高。同時，不同的養分管理下，茶青次生代謝物含量也存在顯著差異，中量型養分管理下茶青品質最優。綜上所述，合理的養分管理，不僅有利于提升茶葉品質，而且有助于提高茶園土壤肥力，維持茶園的可持續生產。

［1］ Wang T，Peng X Y，Xin Y，et al. Anxi Tieguanyin is the representative of oolong tea [J]. Agricultural Products Market Weekly，2017（18）：15. [王太，彭小元，辛燕，等. 安溪鐵觀音烏龍茶代表[J]. 農產品市場周刊，2017（18）：15.]

［2］ Chen Y S. Study on construction of quality hygiene and safety traceability system for tieguanyin tea in Anxi[D]. Fuzhou：Fujian Agriculture and Forestry University，2017. [陳雁聲. 安溪鐵觀音茶葉質量衛生安全可追溯體系建設研究[D]. 福州：福建農林大學，2017.]

［3］ Chen M X. Development status and countermeasures of Anxi Tieguanyin industry [J]. Modern Agricultural Science and Technology，2018（15）：262—264. [陳旻賢. 安溪鐵觀音產業化發展現狀及對策[J]. 現代農業科技，2018（15）：262—264.]

［4］ Yu B H. Study on the development problem of Anxi tieguanyin tea[J]. Journal of Agricultural Catastrophology，2016，6（3）：34—37. [喻保華. 安溪鐵觀音茶葉發展問題研究[J]. 農業災害研究，2016，6（3）：34—37.]

［5］ Yang X D，Shi Y Z，Yi X Y，et al. Research progress and prospects on soil acidification at tea plantations[J]. Acta Tea Sinica，2015，56（4）：189—197. [楊向德，石元值，伊曉云，等. 茶園土壤酸化研究現狀和展望[J]. 茶葉學報，2015，56（4）：189—197.]

［6］ Zhang Q，Zong L G，Cao D，et al. Study on soil acidification and its restrictive factors of typical tea garden in Jiangsu Province[J]. Soils，2011，43（5）：751—757. [張倩，宗良綱，曹丹，等. 江蘇省典型茶園土壤酸化趨勢及其制約因素研究[J]. 土壤，2011，43（5）：751—757.]

［7］ Tang L F. Soil and water loss status and prevention countermeasures of mountain tea garden in Anxi County，Fujian Province [J]. Subtropical Soil and Water Conservation，2017，29（2）：29—31. [唐麗芳. 福建省安溪縣山地茶園水土流失現狀及防治對策[J]. 亞熱帶水土保持，2017，29（2）：29—31.]

［8］ Lin J S，Xie C C，Lin R X. Effect of different baking treatment on Nongxiang Tie-Guanyin quality[J]. Tea Science and Technology，2013，54（2）：13—15. [林金俗，謝承昌，林榮溪. 不同烘焙處理對濃香鐵觀音品質的影響[J]. 茶葉科學技術，2013，54（2）：13—15.]

［9］ Chen J H. Preliminary study on the effect of different fermentation degrees on Tieguanyin quality[J]. Tea in Fujian，2013，35（5）：6—7. [陳進火. 不同發酵程度對鐵觀音品質影響的初步研究[J]. 福建茶葉，2013，35（5）：6—7.]

［10］ Lin D Y，Xu Z J，Zhao X，et al. Influences of different leaf quantity and fixation machine speed on the quantity of Tieguanyin[J]. Journal of Food Safety & Quality，2017，8（12）：4771—4775. [林東藝，許智晶，趙炫，等. 不同投葉量與殺青機轉速對鐵觀音品質的影響[J]. 食品安全質量檢測學報，2017，8（12）：4771—4775.]

［11］ Xu B，Zheng H F. The effect of climate on the quality of Tie-Guan-Yin oolong tea[J]. China Tea Processing， 2005（3）：30—32. [徐飆，鄭惠豐. 氣候因素對安溪鐵觀音品質風格的影響[J]. 中國茶葉加工，2005（3）：30—32.]

［12］ Yang Y H. Effects of water conditions in tea gardens on the growth，yield and quality of tea plants [J]. Chaye Journal of Tea，1985，11（3）：6—8，16. [楊躍華. 茶園水分狀況對茶樹生育及產量、品質的影響[J]. 茶葉，1985，11（3）：6—8，16.]

［13］ Hong C Y，Zheng L Y，Wang G，et al. Quality comparison on Tie Guanyin planted in different agrochemical characters[J]. Subtropical Plant Science，2010，39（4）：21—23. [洪翠云，鄭麗燕，王果，等. 不同土壤農化性狀下鐵觀音茶葉品質比較[J]. 亞熱帶植物科學，2010，39（4）：21—23.]

［14］ Ruan L，Wang L Y，Wei K，et al. Comparative analysis of nitrogen spatial heterogeneity responses in low nitrogen susceptible and tolerant tea plants（）[J]. Scientia Horticulturae，2019，246：182—189.

［15］ Li Q，Wang Y，Hou J H，et al. Quality of Laoshan green tea and its relationship with soil fertility factor[J]. Chinese Journal of Soil Science，2010，41（5）：1101—1104. [李倩，王玉，侯君合，等. 嶗山綠茶品質及其與土壤肥力關系的研究[J]. 土壤通報，2010，41（5）：1101—1104.]

［16］ Mao P S，Ruan J Y，Li Y S，et al. Effect of different fertilization methods on tea quality of tea garden[J]. Chinese Journal of Tropical Agriculture，2014，34（3）：4—7，11. [毛平生，阮建云，李延升，等. 茶園不同施肥方式對茶樹養分和鮮葉品質相關成分的影響[J]. 熱帶農業科學，2014，34（3）：4—7，11.]

［17］ Cheng B Y. The effects of different fertilization patterns on tea qualities，yield components and soil nutrients[D]. Hefei：Anhui Agricultural University，2014. [程博一. 不同施肥模式對茶葉品質、產量構成以及土壤肥力的影響[D]. 合肥：安徽農業大學，2014.]

［18］ Li L. The effect of utilizing fertilizer in north tea garden on tea plant growth and tea quality[D]. Taian，Shandong：Shandong Agricultural University，2010. [李磊. 不同肥料處理對茶樹生長和茶葉品質的影響[D]. 山東泰安：山東農業大學，2010.]

［19］ Huang H，Yao Q Y，Xia E H，et al. Metabolomics and transcriptomics analyses reveal nitrogen influences on the accumulation of flavonoids and amino acids in young shoots of tea plant（L.）associated with tea flavor[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2018，66（37）：9828—9838.

［20］ Tian R Q，Lv R Q. Effect of formulated fertilization on nutrient in soil，quality and yield of tea shoots[J]. Acta Tea Sinica，2016，57（3）：149—152. [田潤泉，呂閏強. 配方施肥對茶園土壤養分狀況及茶鮮葉產量品質的影響[J]. 茶葉學報，2016，57（3）：149—152.]

［21］ Bao S D. Soil and agricultural chemistry analysis[M]. Beijing：China Agriculture Press，2000. [鮑士旦. 土壤農化分析[M]. 北京：中國農業出版社，2000.]

［22］ Zgadzaj R，Garrido-Oter R，Jensen D B，et al. Root nodule symbiosis indrives the establishment of distinctive rhizosphere，root，and nodule bacterial communities[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America，2016，113（49）：E7996-E8005. https：//doi.org/10.1073/ pnas.1616564113.

［23］ Zhang M Q，Li J，You Z M，et al. Optimized N，P，K，and organic fertilizations for BaiyaQilan tea[J]. Acta Tea Sinica，2016，57（3）：119—123. [章明清，李娟，尤志明，等. ‘白芽奇蘭’施肥效應及其氮磷鉀適宜用量研究[J]. 茶葉學報，2016，57（3）：119—123.]

［24］ Zhang M Q，Li J，You Z M，et al. A fertilization index of nitrogen，phosphorus and potassium for Tie Guanyin（）tea garden production in Fujian[J]. Acta Tea Sinica，2015，56（3）：151—158. [章明清，李娟，尤志明，等. 投產鐵觀音茶園氮磷鉀施肥指標研究[J]. 茶葉學報，2015，56（3）：151—158.]

［25］ Wan Q，Xu R K，Li X H. Effect of forms of nitrogen on proton release from tea plant roots under hydroponic condition[J]. Acta Pedologica Sinica，2013，50（4）：720—725. [萬青，徐仁扣，黎星輝. 氮素形態對茶樹根系釋放質子的影響[J]. 土壤學報，2013，50（4）：720—725.]

［26］ Guo J H，Liu X J，Zhang Y，et al. Significant acidification in major Chinese croplands[J]. Science，2010，327（5968）：1008—1010.

［27］ Qiao C L，Burenbayin. Effects of application of synthetic nitrogen fertilizers on soil nutrient supply and loss of reactive nitrogen in tea（L. kuntze）gardens in China[J]. Acta Pedologica Sinica，2018，55（1）：174—181. [喬春連，布仁巴音. 合成氮肥對中國茶園土壤養分供應和活性氮流失的影響[J]. 土壤學報，2018，55（1）：174—181.]

［28］ Luo Y P. The science of tea cultivation[D]. 5th ed. Beijing：China Agriculture Press，2016：107—108.[駱耀平. 茶樹栽培學[D]. 5版. 北京：中國農業出版社，2016：107—108.]

［29］ Wang S Q，Hu C Y，Cheng D H，et al. Effects of adjusting pH of tea plantation soil on indigenous microbial fauna and physiological group[J]. Soils，2011，43（1）：76—80. [王世強，胡長玉，程東華，等. 調節茶園土壤pH對其土著微生物區系及生理群的影響[J]. 土壤，2011，43（1）：76—80.]

［30］ Li J，Zhang M Q，You Z M，et al. Plentiful and lack index of soil available nitrogen，phosphorus and potassium and soil fertility evaluation for oolong tea garden in Fujian Province[J]. Acta Tea Sinica，2018，59（1）：19—25. [李娟，章明清，尤志明，等. 福建烏龍茶園土壤速效氮磷鉀豐缺指標與肥力狀況評價[J]. 茶葉學報，2018，59（1）：19—25.]

［31］ Sun L L，Liu Y，Wu L Q，et al. Comprehensive analysis revealed the close relationship between N/P/K status and secondary metabolites in tea leaves[J]. ACS Omega，2019，4（1）：176—184.

［32］ Yang R X，Zhang L，Wang W J，et al. Soil fertility analysis of Tieguanyin tea garden at Anxi County[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin，2010，26（21）：160—166.[楊如興，張磊，王文建，等. 安溪鐵觀音茶園土壤肥力分析[J]. 中國農學通報，2010，26（21）：160—166.]

［33］ Su H G. Status and rational utilization of soil fertility in Anxi tea garden[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin，2015，31（28）：132—135. [蘇火貴. 安溪縣茶園肥力狀況與合理利用研究[J]. 中國農學通報，2015，31（28）：132—135.]

［34］ Lu J S，Wei F H，Li C H. A study on the relationship between main chemical components and quality of tea varieties[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences，1994，7（S1）：1—5. [陸錦時，魏芳華，李春華. 茶樹品種主要化學成份與品質關系的研究[J]. 西南農業學報，1994，7（S1）：1—5.]

［35］ Yang C，Hu Z Y，Lu M L，et al. Application of metabolomics profiling in the analysis of metabolites and taste quality in different subtypes of white tea[J]. Food Research International，2018，106：909—919.

［36］Yan M J，Lin Q，Wu Y Q，et al. Effects of different nitrogen fertilization treatments on soil condition of tea garden and tea quality[J]. Ecology and Environmental Sciences，2014，23（3）：452—456. [顏明娟，林瓊，吳一群，等. 不同施氮措施對茶葉品質及茶園土壤環境的影響[J]. 生態環境學報，2014，23（3）：452—456.]

［37］ Ye J H，Wang H B，Chen X T，et al. Oolong tea：Change of rhizosphere soil fertility and leaves quality without fertilization[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin，2016，32（28）：160—165. [葉江華，王海斌，陳曉婷，等. 不施肥條件下烏龍茶樹根部土壤肥力及茶樹葉片品質變化分析[J]. 中國農學通報，2016，32（28）：160—165.]

［38］ Wang H B，Ye J H，Chen X T，et al. The effect of Oolong tea cultivars（）planting on the soil nutrient contents and qualities of tea leaves[J]. Soil and Fertilizer Sciences in China，2016（6）：51—55. [王海斌，葉江華，陳曉婷，等. 不同品種烏龍茶種植后土壤肥力和茶葉品質的變化[J]. 中國土壤與肥料，2016（6）：51—55.]

［39］ Li R L. Study on theanine in tea leaves [J]. Journal of Tea Communication，1992，19（3）：31—34. [李榮林. 茶葉中茶氨酸的研究[J]. 茶葉通訊，1992，19（3）：31—34.]

［40］ Su Y J，Liao W Y，Ding Y，et al. Effects of nitrogen fertilization on yield and quality of tea[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science，2011，17（6）：1430—1436. [蘇有健，廖萬有，丁勇，等. 不同氮營養水平對茶葉產量和品質的影響[J]. 植物營養與肥料學報，2011，17（6）：1430—1436.]

［41］ Zhou Z，Liu Y，Zhang L M，et al. Soil nutrient status in Wuyi tea region and its effects on tea quality-related constituents[J]. Scientia Agricultura Sinica，2019，52（8）：1425—1434. [周志，劉揚，張黎明，等. 武夷茶區茶園土壤養分狀況及其對茶葉品質成分的影響[J]. 中國農業科學，2019，52（8）：1425—1434.]

Effects of Nutrient Management on Soil Fertility and Tea Quality in Anxi Tea Plantation

LIU Yang, SUN Lili, LIAO Hong?

(Root Biology Center, College of Resources and Environment, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China)

【】Tea is the most important non-alcoholic beverage crop in the world. To meet increasing demand of the market, tea production is intensified through nutrient management. Anxi County in China is one of the main regions producing famous oolong tea—Tieguanyin, where lagging nutrient management is the bottleneck of tea production. This study aims to provide a scientific basis for nutrient management in Anxi tea plantations, through comprehensive analysis of effects of nutrient management modes on plantation soil fertility and tea leaf quality. 【】 In 2015, tea and soil samples were collected from 50 representative tea plantations in the ten major tea production towns of Anxi County, including 150 fresh tea leaf samples, 50 surface soil samples (0–20 cm) and 46 profile soil samples (top: 0–20, mid: 20–40, sub: 40–60 cm). The soil samples were air-dried and ground for determination of soil pH, organic matter (OM), alkali nitrogen (AN), available phosphorus (AP) and available potassium (AK), the five indices set as soil fertility parameters in this study, and the tea leaf samples were analyzed on UPLC-MS (ultra-high performance liquid chromatography coupled with triple quadruple mass spectrometry) for determination of contents of nine main tea-quality-related secondary metabolites. By N fertilization rate, the 50 tea plantations were tentatively divided into three groups: low, moderate and excess. 【】 Based on the division, restricted principal axis analysis shows that nutrient management significantly explained 34.4% of the overall differences in topsoil fertility between the tea plantations (<0.001), which further confirmed that the classification by N fertilization rate could represent the comprehensive level of nutrient management of a tea garden. The tea plantations of the moderate group significantly differed from those of the low and excess groups in soil fertility in the top and mid soil layers, but did not so obviously in the sub soil layer. Nutrient management had the most significant effect on AP among the five soil fertility indices in the topsoil, which was followed by AK, AN and OM, and excess fertilization resulted in severe soil acidification. Further analysis shows that nutrient management significantly affected tea quality and explained 7.48% of the differences in the comprehensive tea quality between the groups (<0.001). The tea leaves from the plantations of the moderate group were the high in content of secondary metabolites, and so the best in tea quality. 【】 On the whole, nutrient management does not only affect soil fertility in the tea plantations in Anxi, but also influence quality of the Tieguanyin produced therein. Either excess or less fertilization is not suitable for production of high quality tea leaves. A proper N fertilizer application rate for high-quality tea production in Anxi tea region is recommended to be 200–400 kg·hm–2·a–1.

Soil fertility; Tea leaf quality; Secondary metabolites; Nutrient management; Tea plantation

S571.1

A

10.11766/trxb201904300148

劉揚，孫麗莉，廖紅. 養分管理對安溪茶園土壤肥力及茶葉品質的影響[J]. 土壤學報，2020，57（4）：917–927.

LIU Yang，SUN Lili，LIAO Hong. Effects of Nutrient Management on Soil Fertility and Tea Quality in Anxi Tea Plantation [J]. Acta Pedologica Sinica，2020，57（4）：917–927.

* 福建省自然科學基金項目（2017J01602）、農業部“茶樹根系養分高效改良及應用創新團隊”項目和國家自然科學基金項目（31701989）共同資助Supported by the Natural Science Foundation of Fujian Province in China（No. 2017J01602），MOA Modern Agricultural Talents Support Project and the National Natural Science Foundation of China（No. 31701989）

，E-mail：hliao@fafu.edu.cn

劉 揚（1993—），男，山東濱州人，碩士研究生，研究方向：植物營養。E-mail：329129309@qq.com

2019–04–30；

2019–11–07；

2019–12–06

（責任編輯：陳榮府）