福建典型白茶产区茶园土壤锰锌形态特征及其影响因素

颜明娟，陈贤玉，曹榕彬，林诚，吴一群，黄丁一，吴海玲，陈子聪*

1. 福建省农业科学院土壤肥料研究所，福建 福州 350013；2. 福鼎市茶产业发展中心，福建 福鼎 355200；3. 宁德市土壤肥料技术站，福建 宁德 352100

锰和锌是土壤中常见的微量元素，也是茶树所必需的微量营养元素，其在参与茶树体内多种蛋白质、酶、叶绿素以及生长素的合成和运输过程中发挥着重要作用，但摄入过量或不足均会对茶树生长发育和茶叶品质造成一定影响（Li et al.，2013；Zhang et al.，2020；段小华等，2017）。与其他旱地土壤相比，多数酸性茶园土壤中全锰含量大多低于全国土壤背景值（谢忠雷等，2004，2007；李张伟等，2011），有效锰含量缺乏的茶园比例可达1/3（马立锋等，2004），部分茶园土壤存在隐性缺锰现象；对于茶园土壤锌而言，不同区域和成土母质茶园土壤全锌含量差异很大，常规茶园中土壤锌含量大多低于100 mg·kg−1（郭海彦等，2007；郭雅玲等，2012），土壤有效锌含量总体丰富，部分处于富锌地带茶园土壤含量可达225 mg·kg−1（刘义等，2010）。土壤是茶树吸收锰锌的主要来源，锰锌金属元素进入茶园土壤后，与土壤各组分进行着氧化还原、吸附解吸、沉淀溶解及配合解离等一系列物理化学过程（Stephan et al.，2008；Hamilton et al.，2016；汤帆等，2013），同时伴随着茶园栽培（翻耕、除草和施肥等）和茶树自身物质循环（根系吸收和凋落物分解还园）等过程，从而影响了土壤中锰锌各形态之间的转化和剖面的分布特性。同时，土壤中锰锌生物有效性不仅与其总量有关，而且与其赋存形态密切关系，因而分析锰锌赋存形态及相互关系是反映其在土壤中生物有效性和迁移转化规律的必要环节。

白茶为中国六大茶类之一，为中国特有茶类，原产于福建省的福鼎、政和、松溪和建阳等地，尤以福鼎市茶园面积和产量最大。据统计，2019年福鼎市现有茶园面积2×104hm2，年产茶叶2.92×104t，其中白茶产量 2.33×104t，涉茶总产值106.5×108元，被誉为中国白茶之乡，但目前尚未见有关该区域茶园土壤锰锌形态特征研究的报道。在此背景下，以中国白茶代表性产区—福鼎市主要产茶乡镇茶园为研究对象，采集了 32个表层和8个典型剖面土壤样品，分析土壤中锰锌的赋存形态及剖面分布特征，并探讨其受土壤理化性质的影响，以期为合理调控茶园土壤锰锌供应能力和提高茶叶品质提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

福鼎市位于福建省东北部，地理坐标介于26°52′—27°26′N，119°55′—120°43′E 之间，属于中亚热带季风气候区，海洋性气候特征明显，年平均温度18.5 ℃，年降雨量1669.5 mm，年相对湿度80%，山区平均无霜期228 d。境内陆地以山地丘陵为主，主要土壤类型包括红壤、黄壤、紫色土和冲积土，土壤十分适宜茶树生长，是全国十大产茶县之一，被誉为中国白茶之乡。

1.2 样品采集与处理

2018年4月，根据福鼎市茶园面积分布和土壤类型选择代表性采样点进行采样，共采集表层（0—20 cm）土壤样品32个。采样点主要分布在点头镇、管阳镇、白琳镇、磻溪镇、店下镇、太姥山镇、贯岭镇、叠石镇、前岐镇、佳阳乡、硖门乡等11个乡镇，具体采样点分布见图1。采样时尽量选择茶树生长较均衡、一致的茶园地块，用GPS精准定位，同时记录采样点海拔、土壤类型、茶树品种及植茶年限等信息。每个样地按多点混合法取样，平地茶园采用对角线取样法，坡地茶园采用S型取样法，保证每个子样点采集数量不少于5个，子样点混合成1个样品，用牛皮纸袋保存。同时，为研究茶园土壤锰锌各形态的剖面分布特征，分别在点头镇、管阳镇、磻溪镇和店下镇的8个茶园采集土壤剖面，分0—20、20—40、40—60、60—80和80—100 cm 5个土层，每个土层采集1 kg的土壤样品装入样品袋，共计40个土样。剖面采样点的茶园均为常规成龄茶园，种植茶树品种均为福鼎大毫。采样结束后，及时将所有土壤样品置于室内通风场地晾干，剔除植物残体、石块等杂物，用木棍碾碎玛瑙研钵磨细分别过 2.0、0.84、0.25和0.15 mm的标准筛装袋，标记待测。

图1 研究区位置及采样点分布示意图Figure 1 Location and sampling points of the study area

茶叶取样方法：春茶采收季在对应土壤采样点周围的茶树上采集一芽二叶茶样500 g，及时保鲜，然后在实验室统一进行105 ℃杀青10 min，再转至60 ℃烘干。用粉碎机磨碎，过0.15 mm筛，供测定。

1.3 样品分析

茶园土壤理化性质参照土壤农化分析方法（鲁如坤，2000）：pH测定采用电位法（土水质量比1꞉2.5），有机质用重铬酸钾氧化-外加热法，全氮采用凯氏定氮法，碱解氮采用碱解扩散法，有效磷采用钼锑抗比色法（HCl-NH4F浸提），速效钾采用火焰光度法（NH4Ac浸提），土壤阳离子交换量（CEC）采用乙酸铵交换法。土壤全量锰锌采用微波消解，用氢氟酸-硝酸-高氯酸三酸法消煮，赶酸定容后，采用原子吸收法测定。土壤有效锰锌采用DTPA浸提剂浸提（于保港等，2018），离心过滤后原子吸收法测定，土壤有效锰锌与全量的比值来表征土壤锰锌活化率。茶园土壤锰锌形态分级采用Tessier连续提取法提取（Tessier et al.，1979），将其分为离子交换态、碳酸盐结合态、铁锰结合态、有机结合态和残渣态，用原子吸收法测定各形态含量。土壤养分指标参考高产茶园的土壤营养诊断指标（韩文炎等，2002），土壤有效锰和有效锌分级指标参考王红娟等（2009）的研究结果。

茶叶的测试方法：锌、锰测定用微波消解原子吸收光度法，水浸出物采用重量法（GB/T 8306—2013）、茶多酚采用福林酚试剂比色法（GB/T 8313—2008）、咖啡碱采用紫外分光光度法（GB/T 8312—2013）、游离氨基酸总量采用茚三酮比色法（GB/T 8343—2013）。

1.4 数据处理与统计分析

文中所有数据采用Excel 2007软件处理后，采用SPSS 19.0进行Pearson相关性分析，表格采用Excel 2007，图采用GraphPad Prism 8.03软件制作完成。

2 结果与分析

2.1 研究区茶园土壤理化性质及锰锌含量特征

研究区各采样点茶园土壤理化性质如表1所示，各样地茶园土壤pH值范围为3.7—4.8之间，平均值为4.3，为强酸性土壤；土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷、速效钾和阳离子交换量的平均值分别为 28.2 g·kg−1、1.5 g·kg−1、138.4 mg·kg−1、33.4 mg·kg−1、89.6 mg·kg−1和 11.5 cmol·kg−1。从变异系数来看，pH变异系数最小（为 6.5%），属于弱变异，速效磷变异系数为135.4%，属于强变异外，其余5个指标变异系数范围为23.8%—45.2%属于中等变异。与高产茶园的土壤营养诊断指标相比，pH、全氮、碱解氮、速效磷和速效钾分别低于高产茶园肥力指标的比例分别为84.38%、31.25%、21.88%、18.75%、59.38%和65.63%。该区域茶园土壤养分整体表现为：土壤为强酸性，有机质、全氮和碱解氮含量较丰富，但速效磷和速效钾含量偏低。

表1 研究区茶园土壤理化性质Table 1 Physical and chemical properties of the tea garden soil

研究区各采样点茶园土壤锰锌含量如表2所示，全锰和全锌含量分别为 114.61—1362.41 mg·kg−1和 45.56—306.53 mg·kg−1，均值分别为394.84 mg·kg−1和 101.58 mg·kg−1，高于福建省土壤全锰和全锌背景值（陈振金等，1992）。茶园土壤有效锰含量为4.27—117.00 mg·kg−1，均值为49.41 mg·kg−1，28.13%的茶园有效锰含量属于Ⅲ级茶园；茶园土壤有效锌含量为 0.79—10.60 mg·kg−1，均值为 3.34 mg·kg−1，供试土壤有效锌供应充足，全部达到了Ⅰ和Ⅱ级茶园标准，但还有34.38%的茶园低于高产茶园标准；土壤锰和锌活化率均值分别为11.89%和2.98%，土壤锰活化率明显高于锌。

表2 研究区茶园土壤锰锌含量特征Table 2 Total content of Mn and Zn in the tea garden soil

2.2 茶园土壤锰锌形态

从图2和表3可以看出，茶园土壤锰以残渣态和铁锰氧化物结合态为主，所占比例分别为23.68%—84.74%（均值为48.26%）和6.92%—59.32%（均值为37.10%），碳酸盐结合态比例最低，所占比例为0.38%—6.68%（均值为2.86%）；茶园土壤锰的5种化学形态所占比例大小顺序均表现为：残渣态>铁锰氧化物结合态>有机结合态>离子交换态>碳酸盐结合态。茶园土壤锌以残渣态所占比例最大，所占比例为82.77%—97.41%（均值为90.62%），其次为离子交换态，所占比例为0.92%—7.61%（均值为4.11%），其余3种形态所占比例大多低于2%；茶园土壤锌的5种化学形态所占比例大小顺序均表现为：残渣态>离子交换态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>有机结合态。

图2 不同样地茶园土壤锰锌形态含量Figure 2 Contents of Mn and Zn forms in tea garden soil

表3 茶园土壤锰锌形态比例Table 3 Relative proportions of different forms of Mn and Zn in tea garden soil %

2.3 茶园土壤锰锌形态剖面分布特征

从图3A可以看出，整个茶园土壤剖面中，土壤全锰含量的分布由上至下总体表现出较为明显的递增趋势，0—20 cm土层土壤全锰含量平均值为213.63 mg·kg−1，80—100 cm 土层土壤全锰的平均含量为 512.64 mg·kg−1。土壤锰在剖面中主要以残渣态（46.61%—71.92%）和铁锰结合态（21.45%—46.99%）的形式存在，其余形态所占比例大多低于3%。茶园土壤锰各形态含量在土壤剖面中分布规律与全锰基本一致，这说明该区域茶园土壤中解吸到土壤溶液中的各形态锰容易从土壤表层向深层移动。茶园土壤全量锌含量在土壤剖面中表现出较大的变异性（图3B），在0—40 cm土层中并未表现出锌富集，而在40 cm以下深度内某个土层中存在有较高的锌含量。如样点4和样点7的锌含量最大值分别出现在深度为60—80 cm和40—60 cm的土层中。锌各种形态的平均比例由大到小依次为：残余态 (83.30%)>铁锰盐结合态 (6.89%)>离子交换态 (4.17%)>碳酸盐结合态 (3.37%)>有机结合态(2.26%)，大多数样点离子交换态和有机结合态锌由上至下总体呈现出微弱的递减趋势，其他形态在剖面中变化不明显。

图3 不同样地茶园土壤锰锌形态含量垂直分布Figure 3 Profile distributions of Mn and Zn forms in tea garden soil

2.4 茶园土壤锰锌形态影响因素分析

本研究就茶园土壤锰锌形态与土壤理化性质进行相关性分析，结果如表4、5所示。由表4可以看出，茶园土壤各形态锰含量之间大多呈显著或极显著正相关（碳酸盐结合态与残渣态之间除外）；土壤全锰、碳酸盐结合态锰和残渣态锰与土壤 pH之间呈极显著正相关；离子交换态锰和有机结合态锰与土壤有机质、全氮及碱解氮之间呈显著正相关；离子交换态锰和碳酸盐结合态锰与土壤速效钾之间呈显著或极显著负相关；土壤各形态锰含量与土壤速效磷和CEC之间相关性不显著。

表4 研究区土壤锰形态与土壤理化性质之间的相关性Table 4 Pearson correlation coefficient for Mn forms and soil physicochemical properties in in tea garden of studied area

从表5可以看出，茶园土壤全锌与离子交换态锌和残渣态锌之间呈极显著正相关；离子交换态锌与有机结合态锌和残渣态锌之间呈显著或极显著正相关；碳酸盐结合态锌与铁锰氧化物结合态锌和有机结合态锌之间极显著正相关；铁锰氧化物结合态锌和有机结合态锌之间极显著正相关。土壤 pH与土壤全锌、碳酸盐结合态锌、铁锰氧化物结合态锌和残渣态锌之间呈显著或极显著正相关；土壤有机质和全氮与离子交换态锌和有机结合态锌之间呈显著或极显著正相关，与碳酸盐结合态锌呈显著负相关；土壤碱解氮与土壤离子交换态锌之间呈极显著正相关，与土壤碳酸盐结合态锌呈极显著负相关；土壤速效磷与土壤各锌形态含量之间相关性不显著，土壤速效钾与土壤碳酸盐结合态之间呈显著负相关；土壤 CEC与离子交换态锌之间呈极显著正相关，与土壤碳酸盐结合态之间呈显著负相关，这说明土壤 pH、有机质和全氮是影响茶园土壤锌赋存形态的主要因素。

表5 研究区土壤锌形态与土壤理化性质之间的相关性Table 5 Pearson correlation coefficient for Zn forms and soil physicochemical properties in tea garden of studied area

2.5 茶叶中锰锌含量及影响因素分析

由图4可以看出，各采样点茶叶中锰锌含量范围分别为 155.73—1671.80 mg·kg−1和 34.86—71.12 mg·kg−1，均值分别为 664.47 mg·kg−1和 45.03 mg·kg−1，但各样地之间茶叶锰含量差异较大。茶叶中锰锌含量与土壤中锰锌化学形态之间密切相关，从表6可以看出，茶叶中锰含量与土壤全锰、离子交换态锰和铁锰氧化物结合态锰之间呈显著正相关，茶鲜叶中咖啡碱含量与土壤全锰、离子交换态锰、铁锰氧化物结合态锰和有机结合态锰之间呈显著正相关，其他茶叶品质指标与土壤锰化学形态之间相关性不显著；茶叶中锌含量仅与土壤全锌含量之间呈显著正相关，茶鲜叶酚氨比与土壤有机结合态锌之间呈显著负相关，其他指标与土壤锌化学形态之间相关性不显著。

图4 研究区茶叶锰锌含量特征Figure 4 Contents of Mn and Zn in tea leaves

表6 茶叶中锰锌含量、生化品质与土壤锰锌形态之间的相关性Table 6 Pearson correlation coefficient of soil Mn (Zn)forms and Mn (Zn) contents of tea leaves and tea quality

3 讨论

3.1 研究区茶园土壤锰锌形态特征

茶园土壤的锰锌主要来源于自然源和人为源。自然源主要来自于生物地球化学循环过程，由成土母质决定的，其含量和赋存形态因成土母质类型、成土过程中环境条件（淋溶、侵蚀、风化及微生物分解等）及土壤发育程度等而不同（Song et al.，2016；王昌全等，2010；赵建等，2019）。人为源则主要来自于茶园种植过程中的农事活动（含锰锌复合肥、有机肥、叶面肥等）、大气沉降和交通运输过程等（Maksimovi et al.，2021；徐秋桐等，2014），不同区域土壤中锰锌含量变幅较大。中国土壤中锰锌的含量分别为 10—5532 mg·kg−1和 2.6—593 mg·kg−1，均值分别为 583 mg·kg−1和 76.2 mg·kg−1（魏复盛等，1991）。本研究中，福鼎市32份茶园土壤全锰含量范围为 114.61—1362.41 mg·kg−1（平均值为394.84 mg·kg−1），高于福建省全锰背景值，与浙江省（马立锋等，2004）、粤东凤凰山茶区（李张伟等，2011）、四川茶区（谭和平等，2006）及安溪茶园（江嵩鹤等，2016）的土壤全锰含量相近。同时，除了6个样点茶园外，其余都低于中国土壤锰含量的均值，说明该区域茶园土壤锰含量较低，这可能与该区域茶园土壤成土母质有关和茶树锰吸收规律有关（马立锋等，2004）。在自然成土过程中，土壤锰主要来源于成土母质的风化作用，母质中锰背景值在很大程度上决定着土壤锰的水平（陈青松，2020）。从全国土壤锰的地域分布来看，土壤锰存在自北向南逐渐降低的趋势（魏复盛等，1991）。研究区茶园多以丘陵山地为主，采集的土壤样品主要为红壤，成土母质以凝灰岩、流纹岩和砂砾岩为主。不同成土母质类型会影响重金属的含量及迁移转化（丁维新，1995），紫灰色流纹岩（夹杂凝灰岩、砂页岩）、砂砾岩发育而成的红壤中锰含量较其他母质发育的土壤低（赵维钧，2006；肖厚军等，2013），这直接导致茶园土壤中锰初始含量较低。另外，茶树为典型的聚锰作物，有极强的锰富集能力，茶树叶片中锰含量高达5200 mg·kg−1（黄意欢等，1992），长期的多轮次采摘茶鲜叶带走大量的锰元素，使得茶园土壤中锰含量较低。另外，研究区茶园土壤全锌含量为 4.27—171.00 mg·kg−1，均值为 101.58 mg·kg−1，高于福建省全锌背景值，与福建省其他地区茶园土壤锌含量接近（郭雅玲等，2012），这可能与福建东南沿海地区存在锌地球化学高背景区有关（谢学锦等，2012）。

土壤有效锰锌含量是衡量土壤锰锌供应能力的主要指标，也是能够被茶树吸收利用的主要形态，茶树吸收锰锌与土壤有效态含量呈显著线性正相关。依据土壤Ⅲ级茶园缺锰标准（<15 mg·kg−1）计算，有28.13%比例的茶园土壤缺锰，这也符合南方酸性茶园土壤锰含量现状（马立锋等，2004）。一般而言茶园中的锰含量相对较高，茶树缺锰现象不常见，但是部分严重酸化茶园土壤存在缺锰现象。当前茶园土壤酸化严重（pH在<4.5比例达到46.0%），从而导致土壤中有效锰淋溶严重（叶宏萌等，2017）。茶园土壤有效锌含量为0.79—10.60 mg·kg−1（均值为 3.34 mg·kg−1），明显高于土壤缺锌临界值，但还有 34.38%的茶园低于高产茶园标准。以上可以看出，福鼎市茶园土壤锰锌并不缺乏，但是变异系数大，约有三分之一的茶园土壤有效锰锌含量低于缺乏临界值，根据茶园地形、管理措施和土壤养分等条件间隔年份补充增施锰（锌）肥以提高茶叶品质，福鼎市区域内茶园土壤锰锌含量总体丰富，土壤有效锰锌含量分布不均匀，可适量间隔年份补充锰锌元素以提高茶叶品质，从而促进该区域茶叶增产增收。

土壤中锰锌的赋存形态是衡量其生物有效性的关键参数，并直接影响锰锌在土壤中迁移、活性及对茶树的吸收利用（He et al.，2009）。土壤离子交换态及碳酸盐结合态一般可被茶树直接或间接吸收利用，铁锰氧化物及有机结合态可在一定的氧化还原条件下向离子交换态及碳酸盐结合态转化，从而被茶树吸收利用；土壤中残渣态与金属结合紧密，通常难以作为有效养分供应源，基本不易被茶树吸收利用。本研究中（表3），茶园土壤锰形态分布为：残渣态 (48.26%)>铁锰氧化物结合态(37.10%)>有机结合态 (6.59%)>离子交换态(5.19%)>碳酸盐结合态 (2.86%)，以残渣态和铁锰氧化物结合态为主（两者比例之和为85.36%），与同纬度地区武夷山（叶宏萌等，2017）和安溪（江嵩鹤等，2016）茶园土壤锰的形态分布规律基本一致，这也在一定程度上表明土壤中的锰主要来自于成土母质（陈青松，2020），各赋存形态比例相对稳定。残渣态是该区域茶园土壤锌的主要存在形态，所占比例均值为90.62%，这一比例与凤冈茶园（刘义等，2010）（比例为70.9%—91.3%）和凤凰山茶园（李张伟等，2011）（比例为88.6%）相近，要高于洞庭湖地区茶园（比例为58.57%），这可能与不同地区茶园土壤性质及茶树管理措施不同有关。离子交换态锌是茶树根系能够直接吸收的主要形态，本研究中茶园土壤离子交换态锌所占比例均值为4.11%，要高于其他茶园离子交换态锌所占比例，这可能与研究区茶园土壤酸性和有机质含量较高有关。本研究采样茶园土壤pH都低于5.0，酸性土壤溶液中的锌主要以Zn2+形式存在，这也是离子交换态锌的主要形态。当茶园土壤的有机质含量较高时，土壤有机质则会活化土壤中被固定的难溶态锌，从而使得从而使可交换态锌含量增加（Yuan et al.，1997），土壤中锌的生物有效性也会随之增加。

3.2 茶园土壤锰锌形态剖面分布及其影响因素

有研究表明，土壤锰锌形态剖面分布不仅与成土母质、成土过程及地形条件有关，更容易受土地利用方式、耕作制度及施肥管理等人为因素的影响（Yu et al.，2020；袁程等，2012），是耕作土壤中锰的活化、淋溶、沉淀的综合反应。从茶园土壤锰剖面分布来看（图3），土壤全锰及各形态锰含量的分布由上至下总体表现出较为明显的递增趋势，深层土壤（80—100 cm）全锰、残渣态锰、铁锰结合态锰、有机结合态锰、碳酸盐结合态锰和离子交换态锰分别是表层土壤（0—20 cm）的2.4、1.7、4.9、4.5、1.9和1.5倍，这说明该区域茶园土壤中解吸到土壤溶液中的各形态锰容易从土壤表层向深层移动。这可能由锰的自身性质、特定的茶园自然地理环境和茶树吸收特性共同决定。一方面，研究区域年均降雨量可达1668 mm，酸性土壤中锰的活化和迁移较强，土壤中各形态锰均存在强烈的淋溶作用，从而导致茶园土壤各锰形态含量由土壤表层、亚表层向深层土壤移动富集现象。另一方面，茶树为典型的聚锰作物，茶叶中锰含量可高达5200 mg·kg−1（赵维钧，2006），周年多轮次采摘带走大量的锰元素，导致表层土壤锰元素含量降低。另外，地形变化会通过影响土壤水热环境和地表侵蚀来改变重金属的迁移和转化（张敏等，2019）。福鼎市茶园多集中于丘陵山坡，含锰较高的老叶腐烂分解过程中易被暴雨冲刷带出茶园生态系统。从茶园土壤锌剖面分布来看（图3），不同形态锌在土壤剖面中的分布状况不尽相同，茶园土壤全锌并未在表层土壤中富集，而40 cm以下某个土层中锌有较高值出现；大多数样点离子交换态和有机结合态锌由上至下总体呈现出微弱的递减趋势，存在一定程度的表聚现象，其他形态在剖面中变化不明显。

以往研究表明，土壤锰锌赋存形态及迁移能力与土壤理化性质关系密切（Chen et al.，2017；Li et al.，2019）。土壤pH是土壤性质的综合反应，其主要通过直接影响土壤中锰锌的赋存形态和间接影响锰锌与土壤组分（有机质、氧化物、铁、钙和镁等离子）吸附和解吸过程来改变土壤锰锌迁移转化能力，尤其是在低pH条件下（Antunes et al.，2015）。酸性土壤条件下，pH下降会促进土壤锰锌活性态组分的增加，因而土壤中离子交换态锰锌含量一般随pH值下降而增加（谢忠雷等，2005，2007）。但在本研究中，土壤离子交换态锰锌含量与土壤pH之间呈弱正相关，这与以往的研究结果并不一致，说明还受到其他土壤理化性质和茶树根系吸收的综合影响。研究区茶园土壤pH平均值为4.3，土壤中锰的溶解度较高，降雨量大导致其淋移损失作用也大大增强，从而造成土壤中交换态锰锌含量反而降低。土壤全锰、碳酸盐结合态和残渣态锰锌与土壤pH之间呈极显著正相关，这与谢忠雷等（2007）的研究结果基本一致。

同时，土壤有机质可通过吸附、配位或螯合作用与锰锌结合来改变其赋存形态（徐秋桐等，2014）。本研究中，土壤有机质与土壤离子交换态和有机结合态锰锌之间呈显著正相关，与碳酸盐结合态锌呈显著负相关，这与以往的研究结果基本一致（Randhawa et al.，1997；李张伟等，2011）。一方面，在酸性茶园土壤中，土壤有机质含量增加，其分解过程中产生大量电子使得土壤还原性增强，使得土壤中铁锰氧化结合态锰锌还原分解并转化为可交换态锰锌，从而导致土壤中可交换态锰锌含量增加。另一方面，有机质矿化分解过程中产生大量有机酸，茶树根系分泌物中含有大量有机酸，有机酸中的羟基、羧基及氨基等官能团会增加土壤锰锌的交换吸附作用（Latrille et al.，2010），从而使可交换态锰锌含量增加，这就意味着可以通过增施有机肥来提高交换态锰锌含量。另外，有机质腐解过程中产生富里酸、胡敏酸、糖类及含氮的杂环化合物，这些化合物中的活性基团与锰锌发生螯合（络合）反应（陈艳龙等，2018），从而生成更多的有机结合态锰锌。土壤全氮对土壤离子交换态和有机结合态锰锌的影响与有机质对其的影响方向一致，这与土壤碳氮之间存在明显的耦合关系相一致（许泉等，2006）。

肥料施用对提高茶叶产量和品质起到非常重要的作用，随着茶树栽培过程中肥料过量投入，各地区茶园土壤速效磷和碱解氮含量大幅度增加，土壤阳离子交换量（CEC）有所降低，这些变化也会对土壤锰锌形态和迁移转化规律产生影响。本研究中，离子交换态锰和碳酸盐结合态锰与土壤速效钾之间出现显著或极显著正相关，而碳酸盐结合态锌的变化与速效钾的变化呈显著负相关。这表明钾离子对茶园土壤中锰具有一定的活化能力，可通过离子间的竞争吸附活化土壤中锰元素，提高其在土壤中迁移能力，在降雨的淋溶作用下提高了下层土壤中各锰形态含量（Zhao et al.，2006）。土壤中有效磷可通过沉淀反应降低离子交换态锰锌在土壤中含量（Gao et al.，2011），有利于残渣态含量。就所有供试土壤，茶园土壤各形态锰锌含量与土壤速效磷之间相关性均不显著，这可能与研究区茶园土壤速效磷变幅很大有关（变异系数为135.4%）。土壤阳离子交换量与各形态锰含量之间相关性不显著，与离子交换态锌之间呈极显著正相关，说明增加阳离子交换量有利于提高土壤锌有效性。

综合以上可以看出，福鼎市茶园土壤锰锌含量均值分别为 394.84 mg·kg−1和 101.58 mg·kg−1，高于福建省土壤背景值；土壤有效锰锌总体含量较高，但是分布不均匀，28.13%比例的茶园土壤缺锰，34.38%的茶园低于高产茶园标准。因此，对于该区域部分茶园来说，在茶叶生长发育和品质形成过程中一定要注意追加适宜含锰锌有机无机复混肥。茶园土壤锰形态分布规律表现为残渣态>铁锰氧化物结合态>有机结合态>离子交换态>碳酸盐结合态，土壤锌形态分布规律表现为残渣态>离子交换态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>有机结合态，土壤锌的生物有效性较高，有利于茶树吸收利用。土壤全锰及各形态锰含量总体表现为由上至下递增趋势，离子交换态锌和有机结合态锌由上至下总体呈现出微弱的递减趋势，其他形态在剖面中变化不明显。茶园土壤锰锌形态总体受土壤 pH、有机质和全氮的影响，茶叶中锰和咖啡碱含量与锰形态密切相关。因此在茶叶成长时除要注意追加锰锌复合肥外，可以冬季基肥期间增施有机肥以提高土壤有机质含量；还可以在茶树中行间套种绿肥作物，绿肥翻耕还园后可以将改良土壤和施用锰锌复合肥两种途径有效地结合起来，使各形态锰锌在土壤中处于动态平衡，调节增加土壤中有效态锰锌的含量，提高茶叶品质。

4 结论

（1）福鼎市茶园土壤养分整体表现为：土壤为强酸性，有机质、全氮和碱解氮含量较丰富，但速效磷、速效钾含量偏低。

（2）福鼎市茶园土壤全锰和全锌含量均值分别为 394.84 mg·kg−1和 101.58 mg·kg−1，高于福建省土壤背景值；土壤有效锰锌含量均值分别为 49.41 mg·kg−1和 3.34 mg·kg−1，28.13%比例的茶园土壤缺锰，34.38%的茶园低于高产茶园标准；茶叶中锰锌含量均值分别为 664.47 mg·kg−1和 45.03 mg·kg−1，茶叶中锰锌含量大多处于正常水平。

（3）茶园土壤锰形态分布规律表现为残渣态>铁锰氧化物结合态>有机结合态>离子交换态>碳酸盐结合态，土壤锌形态分布规律表现为残渣态>离子交换态>铁锰氧化物结合态>碳酸盐结合态>有机结合态。

（4）茶园土壤各形态锰含量整体表现为由上至下递增趋势，离子交换态锌和有机结合态锌由上至下总体呈现出微弱的递减趋势，其他形态在剖面中分布规律不明显。茶园土壤锰锌形态总体受土壤pH、有机质和全氮的影响，茶叶中锰和咖啡碱含量与锰形态密切相关，可以通过调节根区土壤有机质（增施有机肥和间套作绿肥）和pH值（有机改良剂）来提高土壤锰锌生物有效性，同时根据茶园立地条件合理周年间隔增施锰（锌）肥以提高茶叶品质。