有机肥配施对茶叶品质与茶园土壤养分的影响

李 维，刘红艳，江 涛，向 芬，周凌云

1. 湖南省农业科学院 茶叶研究所/农业部 湖南茶树及加工科学观测实验站，湖南 长沙 410125；2. 湖南金叶众望科技股份有限公司，湖南 临湘 414300

茶树是我国丘陵地区重要的叶用经济作物之一，茶产业发展对山区人民脱贫致富和乡村振兴发挥了重要作用[1-2]。近年来我国茶园面积屡创新高，随着茶园良种比例和茶园管理水平的提升，茶叶单位面积产量亦逐年增加，这其中养分投入的贡献功不可没[3]。但受茶区地貌特点和人工成本的影响，且为了追求经济效益，部分茶农盲目施肥，过量施用化肥、少施有机肥和氮磷钾施用不平衡等现象突出。大量调查研究表明，我国茶园年均化肥养分投入量为678 kg·hm-2，化肥年均用量超过200万t，大大超过茶树本身所需[4-6]，且部分肥料养分配置不科学，其中氮磷钾施用比例不完全符合茶树养分需求比例者高达80%。这些现象不仅导致茶园土壤养分流失严重、土壤质量退化和周边水体等环境污染，也进一步影响了茶叶品质与其经济价值[7-11]。因此，对茶园养分投入进行合理配置、优化施肥结构以提升茶园土壤地力及提升茶叶品质是当前茶园管理中亟待解决的问题[12-13]。

前人通过测土配方施肥（茶树专用配方肥）、缓控释肥施用、有机无机肥配施、沟施覆膜及水肥一体化技术在一定程度上增加了茶叶产量并改善茶叶品质，同时提高了茶园土壤肥力可持续供应能力[14-16]。本试验中所采用的茶树专用系列肥料是在对湖南主要茶树品种的养分需求特性的研究基础上，结合该省主要茶叶产区土壤理化特点研制的专用配方肥[17]。为提高肥料的利用率，减少对环境的污染，研究者们前期主要针对该系列茶树专用肥配施对茶树春茶品质和产量的影响进行了初步研究[18]，但关于该系列茶树专用肥料对夏茶品质及茶园土壤理化性质变化尚未涉及。本研究拟进一步对茶树专用系列肥处理茶树后的春、夏季茶叶品质及土壤养分变化开展研究，以期探索适合茶树生长、肥料利用率高的肥料种类，为茶园科学施肥提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试肥料为湖南金叶众望科技股份有限公司生产的“金叶众望”牌系列茶叶专用肥和同品牌尿素；供试茶树品种为‘槠叶齐’，树龄10年，土壤为红壤。

1.2 试验地点

2019—2021年，连续三年在长沙县高桥镇湖南省茶叶研究所试验基地进行（113°20′39.81″E，28°28′38.68″N）。

1.3 试验设计

试验设CK、T1、T2、T3、T4和T5六个处理，施肥组合与施肥量见表1。每个处理小区面积为150 m2，每个处理重复三次；小区与小区间设保护行，同行不同处理小区间隔1 m；除养分外，茶园管理保持一致。

表1 各处理肥料组合及施用量Table 1 Information of different chemical fertilizer applications

1.4 试验方法

1.4.1 调查与采样

2021年3月、5月分别于春茶第一轮茶和夏茶第一轮茶调查茶树新梢发芽密度、百芽重（一芽二叶），并采集茶树新梢样品进行产量与品质指标分析。

茶叶产量统计与感官审评分析：春茶手采一芽一叶计算产量，所采样品手工制作炒青绿茶用于茶叶感官审评；夏茶手采一芽一叶计算产量，所采样品手工制作红茶用于茶叶感官审评。

1.4.2 茶叶生化成分测定

对各施肥模式样品制蒸青样，茶叶品质成分水浸出物、茶多酚、游离氨基酸、咖啡碱等指标分别按照GB/T 8305—2013、GB/T 8313—2013、GB/T 8314—2013和 GB/T 8312—2013等标准进行检测。

1.4.3 茶叶感官审评

按照GB/T 23776—2018进行。

1.4.4 土壤理化指标测定

沿茶树冠面滴水线对各施肥模式进行茶园取土，土层深度为0 ～ 20 cm；土壤pH值、水解性氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、有机质等分别按照NY/T 1121.2—2006、LY/T 1228—2015、NY/T 1121.7—2014、NY/T 889—2014、NY/T 88—1988、NY/T 87—1988 和 NY/T 1121.6—2006标准进行测定。

1.4.5 数据分析

利用EXCEL 2019软件对数据进行处理，利用DPS 14.5和SPSS 22.0软件进行数据统计与分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥模式对茶叶产量的影响

结果（图1）表明，与CK比较，各施肥模式下茶叶的春季、夏季产量均极显著增加（p＜0.01）。从春茶产量来看，T1、T2、T3、T4、T5施肥模式较CK分别提高71.2%、77.0%、120.4%、132.3%和68.8%，其中以T4处理的春茶产量最高；夏茶各施肥模式较CK分别提高119.1%、143.4%、99.6%、103.5%和94.8%，以T2产量最高。

图1 不同施肥模式对茶叶产量的影响Figure 1 Effects of different fertilization modes on yield of tea

2.2 不同有机肥配施模式对茶叶品质成分的影响

从春茶的品质成分变化结果来看，与对照CK相比，各施肥模式的游离氨基酸总量均极显著升高，以T3处理增幅最大，T1、T2、T3、T4、T5施肥模式分别提高12.6%、12.3%、14.6%、13.4%和6.3%；与CK相比，各施肥模式的茶多酚含量显著下降，各施肥模式分别降低11.9%、12.9%、11.5%、12.1%和13.5%；咖啡碱含量以T1增幅最高，极显著增加15.8%，其他施肥模式略有升高；水浸出物以T4最高，各施肥模式间差异不显著。从春茶的品质指标来看，各施肥模式的酚氨比均极显著降低，综合来看，以T3与T4施肥模式的效果最佳（表2）。

表2 不同施肥模式对春茶品质成分的影响Table 2 Effects of different fertilization modes on quality components of spring tea

从夏茶的品质成分变化结果来看（表3），与不施肥对照CK相比，夏茶游离氨基酸总量均极显著增加，T1、T2、T3、T4、T5施肥模式分别提高7.1%、6.8%、8.8%、8.0%和6.2%，以T3增幅最高；整体来看，夏茶游离氨基酸总量增幅低于春茶。与CK比较，各施肥模式处理后茶多酚含量均显著降低，T1、T2、T3、T4、T5分别降低12.1%、11.5%、8.1%、10.6%和9.2%。各施肥模式处理的咖啡碱含量较CK差异不显著。水浸出物含量方面，T5处理较CK显著降低，其他处理无显著性变化。处理后夏茶的酚氨比变化趋势与春茶保持趋势一致，各施肥模式均极显著降低。

表3 不同施肥模式对夏茶品质成分的影响Table 3 Effects of different fertilization modes on quality components of summer tea

2.3 不同施肥模式对茶叶感官品质的影响

春季一芽一叶制绿茶感官审评结果表明（表4），与CK比较，茶叶在汤色、滋味方面T3与T4施肥模式对茶叶样品具有明显优势；香气方面以T1最优，T3、T4与CK基本一致，但香气更为持久；各施肥模式的叶底较CK稍有下降；整体感官审评总分以T3与T4较优，CK次之，随后是T1、T2和T5得分最低。

表4 不同施肥模式对春茶（绿茶）感官品质的影响Table 4 Effects of different fertilization modes on sensory quality of spring tea (green tea)

夏初一芽一叶新梢所制红茶感官审评结果表明（表5），茶叶的汤色、滋味方面以T3、T4较优，其次为T2、T1，T5和CK最低；香气方面以T4较优，其他施肥模式基本一致，但T3香气更为鲜柔；叶底以CK和T4较好，其他施肥模式基本一致；整体感官审评总分以T3、T4较优，T2、T1次之，CK得分最低。从春、夏两季茶叶样本感官审评来看，得分趋势基本保持一致。

表5 不同施肥模式对夏茶（红茶）感官品质的影响Table 5 Effects of different fertilization modes on sensory quality of summer tea (black tea)

2.4 不同施肥模式对茶园土壤养分变化的影响

对连续三年试验处理后的茶园土壤理化指标进行测定，结果表明（表6），各施肥模式条件下的pH值较CK均有不同程度的降低，其中以T1、T5降幅较大。T2、T3、T4施肥模式下土壤有机质含量较CK增加显著。土壤的养分含量方面，各施肥模式的全氮、全磷与CK比较虽有所增加，但并无显著差异，全钾则以T4含量较高，其次为T3，二者与CK比较均达到了显著性差异水平，T1、T2、T5与CK间无显著差异。速效养分方面，施肥处理的速效养分均高于对照，其中T1、T2、T5处理模式下水解氮与有效磷较CK显著升高，T3、T4处理模式较CK差异不显著；各施肥模式下，土壤速效钾含量较CK均显著升高，其中以T5增幅最高，T1次之；总体来看，T3与T4模式下茶园土壤养分增幅较其他施肥模式低。

表6 不同施肥模式对茶园土壤（0 ～ 20 cm）养分指标的影响Table 6 Effects of different fertilization modes on physical and chemical indexes of tea garden soil

3 讨论与结论

茶园增加养分投入有利于茶叶产量的提高，合理的养分投入则有利于茶叶品质的提升[12-13]。从本实验来看，春茶产量以茶叶专用有机肥料+茶叶专用复合肥（T3）和茶叶专用有机肥料＋普通复合肥（T4）施肥模式较高，而夏茶产量则以茶叶专用复合肥（T1）和茶叶专用有机无机复混肥（T2）施肥模式更高，这表明施肥模式对不同季节茶叶产量影响不完全一致，这与前期的研究结果基本一致[11]。前人研究结果表明，适当配施有机肥（25% ～ 50%）能够促进茶树生长，提高茶叶产量，本试验中T3、T4施肥模式春茶产量更高，可能跟T3、T4配施有机肥，且T3有机肥配施量为37%、T4为约50%，从而有利于茶树生长进而促进产量的提升有关[14]。土壤养分指标显示T1、T2施肥模式的茶树速效养分更高，更有利于茶树在树体生长旺季新梢的生长，从而导致其夏茶产量显著提升。这些养分含量的差异同时也影响茶叶的内含成分和感官品质，如以茶树有机肥配施的T3与T4施肥模式在春茶、夏茶的滋味、汤色和香气方面均具有较显著的优势。

土壤的理化指标方面，T3与T4施肥模式的pH值高于施用单一化肥的处理，表明该模式有利于缓解茶园土壤的酸化，从而有利于茶树后期的生长；各处理的全氮、全磷、全钾之间无显著差异，这主要与大田试验的持续时间有关；T3和T4施肥模式的土壤速效养分增幅较其他模式低，而有机质含量较高，表明有机、无机肥配施模式更有助于改良茶园土壤质量，也间接反应了该模式有利于提高茶树养分利用效率，减少了土壤板结与养分流失，有利于茶园整体质量的提升与环境保护[5,15]。综上所述，经过三年（2019—2021年）的生产茶园田间试验，以茶叶专用有机肥料+茶叶专用复合肥（T3）、茶叶专用有机肥料+普通复合肥（T4）配施的施肥模式有利于提升春茶游离氨基酸含量，降低茶叶酚氨比，提升茶叶的感官品质；茶树专用复合肥（T1）和茶树专用有机无机复混肥（T2）施肥模式在夏茶产量与红茶品质方面具有一定的提升作用；同时与常规的普通复合肥+尿素（T5）相比，T1～T4处理中系列茶叶专用肥中的养分配比更适合茶树对养分的需求规律，对春茶、夏茶的品质和产量提升均具有一定的优势，符合农业部“农业行业化肥农药减施增效”的要求，有利于茶产业的高质量发展。