汪月琴
摘要 茶樹的生長受養分、水分、病蟲害等多種因素的影響,其栽培與管理技術也各有不同。因此,在不同地區、不同栽培管理方法下,同一品種的產量和品質均有著很大的區別。本文主要探討了茶樹栽培和茶園生產過程中肥水藥管理的研究進展,以期為茶樹栽培以及茶園管理提供參考。
關鍵詞 茶樹栽培;茶園生產;肥水藥;管理
中圖分類號 S571.1? ?文獻標識碼 A
文章編號 1007-7731(2023)06-0091-05
據報道,全世界有超過160個國家和地區,近30億人喜歡飲茶[1]。由于優異的品質和獨特的保健作用,茶已經成了繼咖啡和可可之后的全球第三大飲品,深受大眾的喜愛。飲茶能夠降低心腦血管疾病的風險,對降低膽固醇也有一定的效果,且對預防阿爾茨海默氏病有一定的幫助[2]。近年來,隨著茶樹的栽培規模、生產與需求量的不斷穩定上升,優異的茶葉質量尤為重要,其與茶樹的栽培及茶園生產過程中肥料、水分、病蟲害管理有著直接的關系。
1 茶樹栽培的研究現狀
1.1 國外研究現狀
國外關于茶樹等作物種植適應力的研究較多且開展相對較早。日本是一個高度重視茶樹選育和品種資源的國家,至今已從全世界搜集到4 200多份茶類和近緣種資源,其中包括10多個茶科植物。南非也非常重視茶樹資源的開發與利用,如豆科植物紅灌木茶就來源于南非。德國學者于19世紀末就從氣象方面探討了天氣和茶樹等作物種植的聯系。20世紀40年代后,美國學者從氣象、土地方面入手,根據玉米、棉花、茶葉等糧食和經濟作物的生長發育對環境的要求,再次對農作物種植地作出了界定[3]。20世紀70年代,聯合國糧農組織明確提出了農業生態帶方法,該方法需要同時兼顧農作物生長發育特性與土壤資源利用率方面的可持續性。隨著科學技術的進一步發展,愈來愈多的技術被應用到農業生產中。在此基礎中,國外種植茶樹開始選取影響茶樹生長發育的氣候、土壤、地形、環境等多方面的影響因子作為評價指標,分析茶樹栽培的適宜性[4]。
1.2 國內研究現狀
自20世紀90年代以來,我國茶產業結構發生了巨大變革,以名優茶為代表的茶生產迅速發展,其特點是采早、采嫩、采春茶等,種植對象由“量”向“質、量”并舉,形成了“名優茶”“名優茶+大宗茶”等生產方式。通過選擇優質品種,早采、嫩采,將春茶前期的修剪調整為春茶后期的修剪。名茶的發展,極大地促進了茶葉經濟的發展,也極大地促進了我國茶葉產業的發展。與此同時,加強了設施或覆蓋種植等技術的研究,并逐步推廣到了生產中。20世紀90年代至21世紀初的10年間,茶葉質量和肥料質量都有了新的變化,學者們進一步闡明了茶樹喜氨特征與生理機制、氮素營養形式和供給水平等因素對茶樹一次、二次代謝的調控和品質影響,結合不同地區的土壤特性,開發出適合于不同品種的茶葉專用肥料。近10年來,由于我國生態環境建設的需要,施肥對環境的影響尤其是對溫室氣體排放的影響日益受到重視,施肥技術的研究逐步轉向提高茶葉品質、提高肥料利用率、減輕環境負擔;新產品如有機化肥已廣泛應用于茶園[5]。同時,我國茶樹育種技術不斷發展,先后育成2個國家級茶樹新品種和85個省級茶樹新品種,收集并保存種質資源33余份,在茶樹遺傳、育種技術等領域取得了許多重要的研究成果,其中一些項目(如茶樹單倍體培養)在世界范圍的科學中研究居前沿地位[6]。
2 茶園綜合管理研究現狀
在茶園綜合管理方面,目前我國對茶園土壤管理主要包括土壤調理劑施用、翻耕等。通過科學的土壤管理,可以改善茶樹根際土壤微生態條件,也可以調整土壤的物理構造和各項生理生化參數,提高土壤肥力、水分、微生物數量等,有利于茶樹的健康生長。然而,一般農戶專業知識缺乏,并不了解相關的土壤改良和管理方法。在肥料應用方面,大部分的茶園存在盲目施肥問題,大量施用化肥,不重視有機肥,肥料用量不合理,氮磷鉀肥配比不當,施肥時間不當等現象普遍存在。茶園內常用的灌水方法主要是傳統地面灌溉,該方式導致灌溉不均勻,水資源浪費,并且不利于茶樹生長。在茶樹的種植過程中,一旦發生病蟲害,會嚴重影響茶樹的產量和品質,甚至會摧毀整個茶園,因而對病蟲害的有效預防是整個茶樹種植生產中的關鍵。目前在大部分茶園中,病蟲害主要通過化學防治,對生態危害極大[7]。在茶葉種植栽培中,人們越來越注重環境保護和提高茶樹的品質,在種植過程中要充分考慮當地的情況,選擇適合當地環境的高品質品種,才能起到較好的抗病抗逆效果。在栽培過程中要同時兼顧合理的肥料應用和灌溉以及有效的病蟲害防治措施。另外,為提高資源利用,還可以采用復合型種植、種養結合等,例如將茶樹種植和家禽養殖結合起來,選用生長周期較短,體積較小的家禽品種,既可以節約土地,又可以節省肥料,提高茶葉產量,減少投資。生態茶園的建設,要根據茶葉生產體系的能量轉換規律,通過先進的技術手段,對其進行優化。同時,還可建設以茶為中心的農業示范基地,以提高茶園的資源利用率[8]。
3 茶樹栽培過程中的肥水藥管理研究進展
3.1 肥料對茶樹生長發育的影響
茶樹作為葉用經濟作物,土壤養分含量的高低,直接影響到茶樹的生長發育和茶葉產量[7]。有機質是土壤中各種動、植物殘體,微生物體及其不同程度上降解與綜合作用所形成的物質。雖然有機物質在土壤中所占比重很低,但是在土壤形成、土壤肥力、環境保護和可持續發展中起著舉足輕重的作用。為了改善茶園的土壤條件,增強茶園土壤的耐雨保肥功能,進一步提高土壤有機質含量,增強對茶樹根際微生態的穩定性和抵抗力,特別對地質條件較差的老茶園和新生茶園,應多施有機肥料。研究表明,有機肥在改良茶園土壤的同時可以提升茶葉品質,對茶樹生長、茶葉產量等都有著積極作用[9]。與不施肥相比,長期使用不同類型的有機肥料,茶園土壤的持水量提高14.28個百分點,而土壤容重下降14.59個百分點[10]。生態有機肥的施用量增加時,根際微環境中細菌的活力、豐度、數量和多樣性也隨之增加。單用無機化學化肥的茶園土地中,施肥量越大,土地氨態氮和硝態氮的含量就越高,從而造成土地氨態氮和硝態氮浸出率增加,導致土壤肥力下降,相對于單純使用無機化肥,同等用量的有機肥可以降低土地中硝態氮流失。單純使用有機肥而不搭配其他化肥,盡管可以改善土地品質,卻很容易造成土地無法有效供給茶樹所需要的營養物質,影響茶樹的產量與品質[11]。
合理地選擇肥料和施肥方式,不僅直接影響到茶葉產量,而且對改善茶園的土壤肥力、保護生態環境具有重要意義。通過施肥措施可調控土壤pH值,這可對土壤進行改良。大規模使用肥料確實提高了茶樹產量,但質量卻有所降低,如采制的茶葉香氣低、滋味淡薄。同時,長此以往茶園的土壤板結、土地酸化,對茶樹的質量和生產會造成極大的危害[12]。當前的施肥更加重視施有機肥、土雜肥,并且依據實際生長狀況進行施肥。研究表明,微生物肥料對促進作物生長發育、提高糧食產量、改善產品品質以及抑制病蟲害發生、修復土壤、改善土壤環境等方面具有積極作用。微生物肥具有投資少、高產出、高質量、無污染、原制造工藝簡便等優勢,十分適應現代生態農業工程建設和農村經濟可持續發展的需要[13]。微生物肥中含有功能性的微生物,不僅可以增加茶樹內營養元素的需求量,而且可以促進茶樹生長激素的分泌以及茶樹對營養元素的吸收與利用,從而增加茶樹產量,提高茶葉質量。
在茶樹的施肥管理中,要遵循以下原則:根據茶葉的年齡和生長狀況,茶樹幼苗應根據苗勢,以少施為主,成年茶樹應依據長勢、茶園土壤狀況等進行施肥。一般來說,在茶葉地面部分停止生長以后,在10月下旬到11月初開始施用基肥。為了促進茶葉生長,使茶葉持續高產穩產,必須在春、秋季采摘前進行追施肥料。目前全國各地茶園常用肥料主要是氮、磷、鉀肥。施氮肥可以促進茶樹枝葉和葉片的生長,同時還可以增加茶樹的生長和品質,正常情況下全年的氮肥用量不要超過300 kg/hm2[14]。鉀肥可以促進茶葉對氮的利用,增強茶葉的抗病性和抗凍能力。施磷、鉀肥的用量,也要視土壤種類而定。通常情況下,老齡茶樹應該多用,幼齡茶樹可以少用。根系旺盛的茶樹要多施肥,根系弱的茶樹要少施肥,高產的茶樹要多施肥。此外,要根據土壤的不同,適當增加或減少磷肥。比如,在土壤中施用磷酸鹽,會迅速轉化為難以溶解的物質,而茶根無法吸收。因此,要在紅土上施用更多的磷肥,每年要施300 kg/hm2;一般灰泥土施247.5 kg/hm2,深灰色的土壤施202.5 kg/hm2。鉀肥施285~405 kg/hm2。從土壤的角度來看,鉀的施用與磷的比例正好相反,灰土要多施,其他的要少。此外,由于病蟲害多、老化或氣候較冷的情況下,要多施。
3.2 水分管理對茶樹生長發育的影響
水分缺乏會使茶葉枝條和葉片的生長受到阻礙,使葉片的生長速度減慢,葉片縮小,節間縮短;產生大量夾葉,產量和品質受到一定的影響;如果水分太多,也會導致茶葉的生長速度下降,嚴重的話,會導致根部發黑、腐爛,最終導致死亡[15]。因此,要根據不同的土壤含水量,對茶樹進行適當的水分管理。一般來說,在茶樹發育階段,每個月的平均降雨量都需要大于100 mm,如持續數月的降雨量都不足于50 mm,又不能進行人工澆水,那么茶樹的生產就將遭受明顯干擾。而且,若月降雨量分配不平衡,即使年降雨量滿足了茶樹發育需要,也可能因為月降雨量不夠,造成茶樹減產。除了降雨,水分的蒸發量、下滲等也會減少茶園含水量,進而加劇水分不足對茶樹生長發育造成的影響。由于夏季溫度較高、光線強烈、水分揮發速度快、蒸騰量大等因素,茶園內常會發生水分不足的現象。研究表明,最適宜于根系生長的土壤相對含水率范圍為70%~90%,而在此區域植株根部的總體數量和根重量都能達到最高水準,脫氫酶活力最高,因而植株的根部活力最好[16]。若土壤的含水率超過110%或少于50%,則茶樹的生長發育會因為澇害或缺水而受到很大阻礙,甚至造成茶樹死亡??刂仆寥浪衷谶m宜區域,有利于根系發育,增強根部的伸長生命力,加強茶樹與根際微環境間的接觸,從而提高了茶樹對養分的吸收。
茶葉栽培過程中除天然降雨之外,還需要借助人為手段進行輔助灌溉。為了提高土壤的儲水量,可選用具有良好儲水量的壤土,并采取多種措施(如深耕、增施有機肥),以提高其保水能力。為了便于灌溉,提高茶葉的儲水量,新茶園應修建水平梯田。在茶園中,行間覆蓋是增加土壤濕度、保持土壤松軟、抑制雜草生長、調控土壤溫度、提高土壤有機質的重要手段。旱季要進行人工灌溉,在許多現代茶葉種植基地,都會引進先進的節水灌溉方法,如滴灌、噴淋、微灌水以及限量灌水、控制性交替灌水等,在保證茶樹適宜生長的同時達到節水的目的。在一些傳統的山茶種植基地中,如果不能進行噴灌或滴灌,可通過澆灌來獲得足夠的水源。在山區水資源豐富的情況下,還可以修建導流渠道進行灌溉。
3.3 病蟲害對茶樹生長發育的影響
近年來,茶樹害蟲的發生愈發嚴重,部分茶園在害蟲嚴重的情況下,甚至會出現絕收。目前,茶園內的病蟲害防治效果明顯,但仍有個別茶園大量使用化學藥劑,不僅影響了茶園的產量、品質,還造成了茶園的生態環境問題。茶樹上的病蟲害種類多、危害性大,應充分結合茶樹本身的情況綜合利用各種防治手段。在茶樹上如何綜合利用病蟲害的防控手段,開展茶樹病蟲害防控工作已成為當前需要解決的重要課題。對病蟲害的防控應貫穿茶樹的生長發育期,并逐步減少化學農藥和肥料的應用,從而為茶樹創造良好的生長環境條件。常見的茶樹病蟲害主要有茶小綠葉蟬、灰茶尺蠖、茶毛蟲、茶麗紋象甲、角胸葉甲、茶卷葉蛾類、茶黃薊馬、刺粉虱、茶餅病和茶炭疽病等[17]。例如,茶園炭疽病的病狀首先在葉片邊緣或葉片頂端出現水漬狀的深綠色圓形病斑,然后沿著葉脈擴展,形成不規則的病斑;病斑上有細小的顆粒,不帶輪紋,后期呈灰白色。防治時應加強土壤肥水管理,增施鉀肥、少施氮肥,同時要注重茶園的清溝排水。茶園小葉蟬的危害主要表現為以成蟲、若蟲刺吸茶樹嫩梢嫩葉汁液,導致芽葉萎縮、卷曲、硬化、節間變短、新芽數量減少,芽尖和葉緣變紅、干枯,嚴重時新葉脫落。針對該害蟲防治,應對蟲情進行預報,定期檢查,每百葉蟲數夏茶達到6頭、秋茶達到12頭時,開始用藥;分批適時采茶,降低蟲卵數量,減少害蟲來源。
從茶樹病蟲害防治和茶園生態環境保護的整體觀念入手,應遵循“科學、適宜、高效、實用”的指導原則,因地制宜地將農業防治、化學防治和生物防治及其他防治手段配合起來,將茶樹害蟲數量減少到損失較小的程度,從而確保茶葉的豐產與安全。茶樹害蟲防治的途徑主要包括農業防治、生物防治、物理防治及化學防治4個方面,并且以農業防治和生物防治為主,進行生態調控。農業病蟲害防治是在了解和熟悉茶樹病蟲害和環境保護要求的基礎上,在結合茶樹生長和生產的過程中,以實現給茶樹提供良好生長發育環境的目的。農業防治技術是現代茶樹病蟲害綠色防治科技的重要基礎,科學施肥是其重要的防治措施之一;生物防治是利用生物有機體或其天然產物控制病蟲害的方法,包括利用害蟲天敵、植物源肥料或農藥、微生物及其制劑等;物理防治是主要利用燈、色板、人工、食料、性信息素等進行誘殺或輻射不育等手段實行防治,具有清潔、安全的特點,從而達到降低茶園害蟲數量的目的;化學防治則指的是利用化學試劑作用到茶樹上,但是長期使用農藥化肥會帶來農藥殘留、環境污染、土壤板結和利用率低等一系列問題[18]。
4 茶樹栽培和茶園管理的建議及未來展望
4.1 茶樹栽培中肥料管理建議及未來研究展望
當前,國內大部分茶園施肥存在施肥過量、專用肥比例偏少、有機養分替代率偏低、施肥方式不合理等問題,導致大量養分流失,生產成本上升,環境風險加大。另外,推薦施肥指標體系不完善,不能滿足生產需要。適合茶園土壤條件、養分吸收特性的新型功能性肥料產品研制滯后,施肥機械缺乏,土壤培肥技術創新不足。今后生產中,應大力推廣新型高效肥料技術,提高茶園水、肥、光資源的有效利用;采用噴施技術,促進土壤吸收和控制釋放化肥,提高肥料利用率;制定地方標準,農技部門指導茶農,選擇合適的有機肥料,確保茶園的土壤質量;促進有機肥生產專業化、規?;?、安全化,推廣“茶—沼—畜”的生產模式,發展有機-無機結合的綠色安全茶葉產業。未來要進一步深入探討茶樹營養物質的有效吸收和應用機理,探討礦質營養對茶園質量組成的代謝調節效應,強化茶園土壤中營養物質的循環和轉換特性,并制定出以質量為指導的營養供給和營養檢測技術,開發出新的高產、高效的生化和緩釋肥等新的產品[19]。
4.2 茶樹栽培中灌溉的建議及未來研究展望
茶樹生長期間,相對高空氣濕度可以減少土壤水分蒸發,提高水分利用率。適宜的空氣濕度為80%~90%,低于50%時新梢生長將受到抑制,低于40%茶樹將受害。發展茶葉的區域必須有充足的水源和良好的灌溉條件,宜選擇水庫、湖泊的周邊地區發展。在缺水地區種植茶葉,可使用雜草、稻草、木屑等對茶園地面進行覆蓋,以降低土壤地表溫度,減少水分蒸發。也可搭建簡易遮陽棚,以減少陽光直射帶來的灼傷,從而降低茶園的溫度。借助現代化科技手段,在茶園噴灌中應用無人機、微灌、低壓管道輸水灌溉方式等進行節水灌溉。另外,可根據茶樹的需水需肥要求,通過灌溉控制與過濾系統等實現水肥一體化,將水分、養分直接輸送到茶葉根部土壤,減少用水量。
4.3 茶樹栽培中病蟲害防治的建議及未來研究展望
保持茶園周圍的天然植被,種植明顯的草本和木本植物,秋季適當地在園旁放牧,為蜘蛛類、寄生蜂等害蟲天敵提供棲身之地,提高其生態調控潛力。種植期,應及時、分批、多期地進行采收,以減少病蟲的發生數量。秋播前,應注意控制田間地力,采用中耕等措施,以降低越冬幼蟲的存活率。在常發茶樹上設置誘蟲燈,于害蟲發生高峰期用燈光進行捕食。堅持因地制宜、分區治理的原則,注重生態控制,注重物理、化學、生物的藥物配合。在未來茶樹栽培病蟲害防治中,要加強采用色板誘集、性信息素誘殺、生物殺蟲劑、天敵利用等綠色防治技術,科學、安全、高效地使用各種方式減輕害蟲危害;以低毒低殘留農藥為目標,推動“統防一體化”與“綠色防控”相結合;在病蟲害捕捉方面,使用人工智能技術,圖像捕捉設備自動接收目標圖像,并對圖像進行處理和分析,具有速度快、穩定性好、準確性高等特點,擁有代替人眼進行識別優勢,從而提高了病蟲害的防治效果,確保茶葉品質和生態環境的穩定[20]。
5 結語
隨著經濟水平的不斷提高,人們越來越向往高質量的生活方式,而品茶正是展現人類優質生活的途徑之一,所以市場上對茶葉價格和品質的要求愈來愈高。為了產出更優質的茶葉,就必須從茶樹種植工作和茶園管理技術方面嚴格要求。本文通過對茶樹種植過程中肥料、水分及病蟲害防治3個方面進行全面探究,提出對茶園實施科學管理,從而建立全新的茶園農業模式,不但可以增加茶園效益,還可以提高茶樹品質,改善茶園生態。
6 參考文獻
[1] 楊玲.貴州省茶樹栽培發展成就[J].南方農業,2022,16(10):170-172.
[2] 吳婷婷.茶樹栽培與茶園管理技術發展探究[J].農家參謀,2020,4(16):139.
[3] 余莉.簡析茶樹種植管理技術[J].農民致富之友,2021,4(25):105-106.
[4] 金珊,李孟園,葉乃興,等.茶樹栽培學踐行課程思政——培養茶學專業學生愛農、惠農、助農意識[J].大學教育,2021(5):88-91.
[5] 郭順平.安徽海陽鎮無公害茶葉栽培及病蟲害防治措施[J].農業工程技術,2020,40(8):102-103.
[6] 程俊杰,龍俐至,倪康.茶樹種植智能化管理研究進展與展望[J].中國茶葉,2022,4(5):81-82.
[7] 楊麗冉,楊廣容,馬會杰,等.云南茶樹品種光合特性及其影響因素的研究[J].西南農業學報,2021,34(1):84-85.
[8] 陳鳳哲.安溪鐵觀音茶樹栽培技術初探[J].福建茶葉,2021,43(9):21-22.
[9] 熊飛.幼齡茶園秋季管理技術要點[J].農村百事通,2022,4(8):51-53.
[10] 黃嘉欣.生態因子對茶樹沒食子酸含量及其光合特性的影響研究[D].福州:福建農林大學,2020.
[11] 吳亞楠.基于MPMS誘變體系的茶樹菇細胞工程育種及應用[D].保定:河北大學,2021.
[12] MEDIATRICE.不同原料栽培茶樹菇的栽培特性及子實體營養成分[D].福州:福建農林大學,2020.
[13] 葉偉嬌.安溪縣茶園質量等級評價指標體系構建研究[D].福州:福建農林大學,2020.
[14] 張曉磊.果茶間作模式下茶園環境、茶樹生長及茶葉品質的特征研究[D].南京:南京農業大學,2019.
[15] 梁柱國,李萍,鄭揭鋒,等.茶樹栽培與茶葉加工專業校企協同育人模式的研究與實踐[J].福建茶葉,2020,42(10):268.
[16] 胡波,金志鳳,李穎,等.江南茶區茶樹栽培綜合適宜性評價[J].氣象科技,2018,46(2):390-395.
[17] 張顯晨,周子文,沈周高,等.茶樹栽培學課程思政教學改革探索[J].安徽農學通報,2021,27(12):153-155.
[18] 劉威,袁丁,孫慕芳,等.應用型本科院?!恫铇湓耘鄬W》實踐教學改革與實踐[J].現代園藝,2020,43(11):179-180.
[19] 張顯晨,宛曉春.茶樹栽培學實驗課教學改革探索[J].西部素質教育,2019,5(9):182-183.
[20] 羅顯揚,趙華富,周國蘭,等.貴州省風岡縣田壩村茶樹栽培循環經濟集成技術“3R”分析與應用推廣[J].安徽農業科學,2010,38(26):14381-14385.
(責編:張宏民)