不同施肥措施對勐海大葉茶產量與品質的影響

王 凱，張乃明*，劉惠見，鄧毅書

（1.云南農業大學，云南 昆明 650201；2.云南省土壤培肥與污染修復工程實驗室，云南 昆明 650201）

茶葉是我國重要的經濟作物和出口農產品。土壤肥力是土壤的核心［1］，茶葉的優質高產與土壤肥力密切相關［2］，不僅需要氮、磷、鉀含量豐富［3］，還要求三者比例適當［4］，合理施肥對提高茶葉的產量和品質具有重要作用［5］。西南茶區作為我國茶葉產地之一，也是最古老的茶區，云南省勐海縣是一個產茶大縣［6］，大葉茶是其特有的一個茶種，是當地農民收入的主要來源之一。勐海縣茶園處于丘陵紅壤區，有機質含量低，養分淋失比較嚴重，近些年來隨著普洱茶的崛起，由于過度追求經濟利益，長期不合理施肥導致土壤酸化、板結和養分流失等一系列問題［7-11］，主要產茶區氮肥、磷肥、鉀肥、復合肥施肥比例不合理嚴重影響了茶葉的品質，還會影響土壤微生物群落［12］，降低茶樹對病原菌的抵抗力［13］，對茶園土壤生態環境和地表、地下水體質量造成嚴重的影響［14-15］，化肥等有機污染物通過農田地表徑流等進入附近水體，造成農業面源污染，同時一些元素在作物體內富集，威脅人體健康［16-18］。因此，合理施肥能夠減少化學肥料的施用，改善茶園環境，提高茶葉產量與品質［19］，在保障茶園茶產業增產和經濟發展的同時，減輕農業面源污染，促進農業節本增效，實現農業的可持續發展。

大葉茶的產量和品質是多種成分綜合影響的，茶多酚、氨基酸、咖啡堿和水浸出物是衡量茶葉品質的重要指標［20］，因此，茶園施肥問題一直是政府及相關部門關注的重點［21］。本文選取勐海縣勐阿鎮曼邁村丘陵坡地茶園大葉茶為研究對象，通過連續兩年的田間小區試驗，研究了4 個不同施肥處理下對大葉茶產量及品質的影響，為勐海茶園科學施肥，提高大葉茶產量和品質提供參考，為保護茶園生態環境和當地茶農合理施肥提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗點選擇在勐海縣勐阿鎮曼邁村一片集中連片的丘陵坡地茶園，東經100.337471°，北緯22.184598°，屬東南亞熱帶氣候，具有明顯的立體氣候特征。坡度在20～30°之間，土壤類型為赤紅壤，平均海拔1100 m，年平均氣溫18.5℃，霜期僅10 d 左右，年均降水量1341 mm，一年中生長發芽期達10 個月左右。年日照時長1782～1811 h，其中干季平均日照5.6～6.1 h，雨季平均日照3.7～4.4 h。風向多為西風和偏南風，年平均風速1.0～1.5 m·s-1。獨特的氣候和自然資源優勢為茶樹的生長提供了有利條件。

1.2 供試土壤

供試茶園土壤類型為赤紅壤，基本理化性質見表1。

表1 供試茶園土壤基本理化性質

1.3 供試肥料

尿素（N ≥46.4%）；過磷酸鈣（P2O5≥12.0%）；硫酸鉀（K2O ≥50.0%）；有機肥（有機質≥45.0%，總養分≥9.0%）；茶樹專用肥（N-P2O5-K2O=28-5-5）；土壤改良劑。

1.4 施肥小區試驗設計

T1：農民常規施肥處理，尿素+過磷酸鈣+硫酸鉀，年施氮量為500.0 kg·hm-2，施磷量為166.7 kg·hm-2，施鉀量為166.7 kg·hm-2。氮磷鉀施用比例為3.0∶1∶1；

T2：土壤改良劑600.0 kg·hm-2+年施氮肥350.0 kg·hm-2，施磷量為166.7 kg·hm-2，施鉀量為166.7 kg·hm-2，氮磷鉀施用比例為2.1∶1∶1；

T3：茶樹專用肥，年施氮肥350.0 kg·hm-2，施磷量 為166.7 kg·hm-2，施鉀量為166.7 kg·hm-2，氮磷鉀施用比例為2.1∶1∶1；

T4：有機肥3000.0 kg·hm-2+年施氮肥350.0 kg·hm-2，施磷量為166.7 kg·hm-2，施鉀量為166.7 kg·hm-2，氮磷鉀施用比例為2.1∶1∶1。

供試茶園面積約0.1 hm2，坡度20°。小區面積48 m2（長8 m×寬6 m），每個處理設3 次重復，共12 個試驗小區，各小區隨機排列，試驗為期兩年。

1.5 取樣方法

土壤取樣方法：茶葉取樣時間、取樣方法。該試驗茶園每年2 月中旬進入茶葉發芽期，直到11月下旬停止發芽，春季茶葉發芽量大，茶農習慣在每個月上、中、下旬采摘3 次茶葉。小區茶葉采樣時間為2018 年3 月和2019 年3 月，每月的10、20、30 日采摘茶葉。茶葉采摘取一芽兩葉，春茶采摘后進行蒸汽殺青，殺青后相應記錄每個小區茶葉的干毛茶重，每個小區取部分殺青后的茶葉烘干磨細作室內分析測定。

1.6 測定項目

土壤樣本參照鮑士旦土壤農化分析（第3 版）。pH 采用pH 計（水土比為2.5∶1）；有機質采用重鉻酸鉀容量法－外加熱法；全氮采用半微量凱氏定氮法；全磷采用氫氧化鈉熔融－鉬銻抗比色法（GB 8937-88）；全鉀采用氫氧化鈉熔融-火焰光度法；堿解氮采用堿解擴散法；有效磷采用0.5 mol·L-1碳酸氫鈉浸提－鉬銻抗比色法；速效鉀采用醋酸銨浸提-火焰光度法。

茶葉產量按照1 m2樣方取樣稱鮮重，再加工成干毛茶稱重，通過含水率換算得出。茶多酚采用酒石酸亞鐵比色法（GB/T 8313-2002）；氨基酸采用茚三酮比色法（GB/T 8314-2002）；咖啡堿采用紫外分光光度法（GB/T 8312-2002）；水浸出物采用全量法（GB/T 8305-2002）。

2 結果與分析

2.1 不同施肥措施對大葉茶產量的影響

分別對2018 年3 月春茶和2019 年3 月春茶的產量數據（表2）進行分析：施肥處理實施的第一年，3 月份春茶產量以T2的產量最高，與常規施肥對照T1 相比，增加了1.43%，其次是T3，但各處理間差異不顯著；施肥處理實施的第二年，各施肥處理對茶葉產量的影響則相對明顯，與農民常規施肥T1 相比，除了T2 處理外均表現增產，其中以T3的效果最好，3 月份春茶每公頃實現增產31.36 kg，增加了16.27%，其次是T4 處理，3 月份春茶每公頃實現增產18.53 kg，增產率為9.62%，且處理間具有顯著性差異（P ≤0.05）。總體來看，連續施肥兩年后對大葉茶的增產效果更佳，且以茶葉專用肥的整體效果最好，其次是有機肥配施的效果。

表2 不同施肥處理下茶園大葉茶干毛茶產量對比 （kg·hm-2）

2.2 不同施肥措施對大葉茶中茶多酚含量的影響

兩年試驗期不同施肥處理下茶多酚含量變化如圖1 所示。第一年（2018 年3 月）不同施肥處理下，各試驗小區茶葉茶多酚含量無顯著差異，基本范圍在255.84～265.13 mg·g-1之間。第二年（2019 年3 月）不同施肥處理下，T3 與T1 相比大葉茶茶多酚含量有所提升，且差異顯著；T4 與T2相比大葉茶茶多酚含量有所提升，且差異顯著；與常規施肥處理（T1）相比，T3 和T4 處理下的大葉茶茶多酚含量顯著提高，分別達到303.46 和310.36 mg·g-1，增幅分別為11.80%和14.34%；T2 處理下的茶多酚含量雖稍有提升，但與T1 處理差異未達到顯著性水平。試驗結果表明T4 處理下的茶葉茶多酚平均含量最高，有機肥配施處理對提升茶多酚含量效果最好。

2.3 不同施肥措施對大葉茶中氨基酸含量的影響

兩年試驗期不同施肥處理下氨基酸含量變化如圖2 所示。第一年（2018 年3 月）不同施肥處理下，各試驗小區茶葉氨基酸含量無顯著差異，基本范圍在26.72～28.88 mg·g-1之間。第二年（2019年3 月）不同施肥處理下，T4 處理與T2 相比大葉茶氨基酸含量有所提升，且差異顯著；與T1 相比，T2、T3 和T4 處理下的茶葉氨基酸含量均顯著提高，分別達到44.40、42.94 和48.22 mg·g-1，增幅分別為25.60%、21.47%和36.41%。表明添加土壤改良劑、茶樹專用肥和有機肥代替分別與化肥配施均能增加大葉茶氨基酸含量，其中以有機肥配施處理效果最好，添加土壤改良劑次之。

2.4 不同施肥措施對大葉茶中咖啡堿含量的影響

兩年試驗期不同施肥處理下咖啡堿含量變化如圖3 所示：第一年（2018 年3 月）在不同施肥處理下，各試驗小區大葉茶咖啡堿含量無顯著差異，基本范圍在34.23～35.64 mg·g-1之間。第二年（2019 年3 月）在不同施肥處理下，大葉茶中咖啡堿含量表現為：T4（59.47 mg·g-1）＞T3（48.15 mg·g-1）＞T1（46.46 mg·g-1）＞T2（44.82 mg·g-1），且T3 與T1 和T2 處理無顯著性差異，T4 與另外3組處理差異性顯著；對比T1 處理，T2 和T3 處理下咖啡堿含量未表現出顯著性差異，T4 處理下的咖啡堿含量顯著提高，增幅為28.00%。

2.5 不同施肥措施對大葉茶水浸出物含量的影響

兩年試驗期不同施肥處理下水浸出物含量變化如圖4 所示：第一年（2018 年3 月）不同施肥處理下，各試驗小區茶葉水浸出物含量無顯著差異，基本范圍在381.72～399.15 mg·g-1之間。經過一年的試驗期，T4 與T2 處理相比大葉茶水浸出物含量有所提升，且差異顯著；T3 與T1 處理差異顯著。不同施肥處理下的大葉茶中水浸出物含量表現為：T3（421.31 mg·g-1）＞T4（405.05 mg·g-1）＞T2（385.27 mg·g-1）＞T1（382.25 mg·g-1），對比T1 處理，T2處理下茶葉水浸出物含量未表現出顯著性差異，T3和T4 處理下茶葉水浸出物含量顯著提高，其中以T3 處理增幅最大，為10.22%。

3 討論

3.1 不同施肥措施對茶葉產量的影響

施肥是茶葉增產的重要農業措施之一［22］。但是本試驗中，第一年各處理間產量差異不顯著，原因可能是受氮素轉化的影響導致肥料的滯后效應，與王文巖等［23］研究結果一致，連續三年對玉米/小麥進行不同施肥處理，第一年各施肥處理間玉米和小麥產量無顯著性差異。張文錦等［24］研究表明，化肥和有機肥配施可以有效提高茶葉產量；王子騰等［25］研究表明，根據兩年試驗數據研究，有機肥-化肥配施比例為20%～50%時，其茶葉的產量與其他處理相比最高；顏明娟等［26］研究表明，在茶農施氮水平的基礎上減氮20%配施有機肥能提高茶葉產量，有機無機肥配施產量比習慣施肥提高6.8%，本試驗第二年不同施肥處理下，茶樹專用肥處理大葉茶產量顯著高于其他施肥處理，有機肥配施次之，說明茶樹專用肥對提高大葉茶產量效果最好。此外，第一年施肥處理下茶葉產量差異不顯著的原因，本研究還需要進一步從機理機制方面探索研究。

3.2 不同施肥措施對茶葉品質的影響

茶多酚、氨基酸、咖啡堿和茶葉水浸出物是影響茶葉品質的主要物質，近年來國內外許多學者對不同施肥模式下茶園茶葉品質進行研究。本試驗中，第一年各指標處理間差異不顯著；第二年不同施肥處理下，與常規施肥相比，茶樹專用肥處理顯著提高大葉茶茶多酚、氨基酸和水浸出物含量，研究結果與林斌等［27］、呂梅等［28］、蘇友健等［29］研究結果相似，但是咖啡堿含量提升效果不顯著，可能是受施氮量水平的影響；本文中，有機肥配施處理顯著提升了大葉茶品質各項指標含量，有研究表明，田間試驗連續4 年施用有機肥，增加了茶葉中茶多酚和氨基酸含量，咖啡堿含量降低至最適含量2%～4%，提高了茶葉品質［30］，這與朱旭君等［31］、劉術新等［32］和孫宇龍等［33］研究結果一致，有機肥配施處理下能顯著提高茶葉品質。

4 結論

4 種不同施肥措施中，以配方優化后的茶樹專用肥增產效果最好，其次是有機肥替代部分化肥。

在大葉茶品質方面，試驗中的4 種施肥處理中以有機肥替代部分化肥效果最好，對大葉茶的氨基酸、茶多酚、咖啡堿的含量分別提高了36.41%、14.34%、28.00%，而茶樹專用肥在提高茶葉中水浸出物方面效果最好，與常規施肥相比提高了10.22%。