阮建云，馬立鋒，伊?xí)栽?，石元值，倪康，劉美雅，張群鋒

茶樹養(yǎng)分綜合管理與減肥增效技術(shù)研究

阮建云，馬立鋒，伊?xí)栽疲?，倪康，劉美雅，張群鋒

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，浙江 杭州 310008

茶葉產(chǎn)業(yè)是我國(guó)南方具有比較優(yōu)勢(shì)的特色農(nóng)業(yè)和農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè)，但是我國(guó)當(dāng)前茶園施肥中存在較多問(wèn)題，主要表現(xiàn)為過(guò)量施肥、茶樹專用肥占比少、有機(jī)養(yǎng)分替代率較低和表面撒施等落后施用方法，造成養(yǎng)分損失大、生產(chǎn)成本升高、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)增大。針對(duì)這些問(wèn)題，本文從精準(zhǔn)養(yǎng)分用量、有機(jī)肥替代部分化肥、調(diào)整肥料結(jié)構(gòu)、改進(jìn)施肥方法和配套土壤改良等5個(gè)方面總結(jié)提出了茶園養(yǎng)分綜合管理技術(shù)策略，建立了茶園氮素總量控制、磷鉀基準(zhǔn)配比和用量基準(zhǔn)，提出有機(jī)肥替代部分化肥的適宜比例與技術(shù)，研制茶樹專用肥基礎(chǔ)配方和穩(wěn)銨緩釋功能性肥料，改進(jìn)優(yōu)化追肥時(shí)期、深施與機(jī)械施肥相結(jié)合的施肥方法。茶園養(yǎng)分綜合管理技術(shù)在農(nóng)民/合作社生產(chǎn)茶園示范應(yīng)用過(guò)程中節(jié)本增效效果顯著。

茶樹；養(yǎng)分綜合管理；減肥；氮素總量控制；養(yǎng)分基準(zhǔn)配比

茶葉是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，也是具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，面積、產(chǎn)量和產(chǎn)值不斷擴(kuò)大。到2017年我國(guó)茶園面積284.87萬(wàn)hm2，2018年茶葉產(chǎn)量達(dá)到了261萬(wàn)t（國(guó)家統(tǒng)計(jì)局，http://data.stats.gov.cn/easyquery.htm?cn=C01）。茶園采摘面積和茶葉產(chǎn)量位居世界第一，茶葉產(chǎn)業(yè)已成為優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)的特色產(chǎn)業(yè)和農(nóng)民增收的支柱產(chǎn)業(yè)，以及中西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)脫貧產(chǎn)業(yè)，為實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)做出了切實(shí)的貢獻(xiàn)。但是，我國(guó)茶園主要分布于紅黃壤地區(qū)，茶園土壤肥力不高，茶園化學(xué)肥料投入量大而利用效率偏低，既降低經(jīng)濟(jì)效益，也易造成環(huán)境危害。如何降低養(yǎng)分特別是化學(xué)肥料的投入，提高茶園養(yǎng)分利用效率，促進(jìn)茶葉綠色發(fā)展是一個(gè)重大挑戰(zhàn)。本文總結(jié)了近十年來(lái)在茶園施肥方面的工作，針對(duì)我國(guó)茶園施肥中存在的問(wèn)題，建立了茶園養(yǎng)分綜合管理技術(shù)策略，從精準(zhǔn)養(yǎng)分用量、有機(jī)肥替代部分化肥、調(diào)整肥料結(jié)構(gòu)、改進(jìn)施肥方法和配套土壤改良等5個(gè)方面提出了技術(shù)措施。

1 我國(guó)茶園施肥現(xiàn)狀及與國(guó)際主要產(chǎn)茶國(guó)的比較

根據(jù)國(guó)家茶產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系對(duì)我國(guó)主要茶區(qū)施肥情況調(diào)查[1]，我國(guó)茶園的養(yǎng)分投入總量（N+P2O5+K2O）平均為796?kg·hm-2，分省年均氮素投入量280~744?kg·hm-2，平均491?kg·hm-2；磷（P2O5）投入量71~241?kg·hm-2，平均147?kg·hm-2；鉀（K2O）投入量75~242?kg·hm-2，平均158?kg·hm-2。按養(yǎng)分總量投入計(jì)算，約36%的茶園屬于養(yǎng)分高投入（總養(yǎng)分≥750?kg·hm-2）。根據(jù)茶葉產(chǎn)量水平和養(yǎng)分含量，估算新梢N、P2O5和K2O的輸出/輸入比例分別為10.6%、10.2%和19.0%，養(yǎng)分利用效率總體較低。茶園N∶P2O5∶K2O養(yǎng)分使用比例平均為1∶0.32∶0.34，顯示磷鉀肥用量比例與過(guò)去相比有了較大提高，偏施氮的現(xiàn)象有所改善[2]，但是施用的復(fù)合肥中等養(yǎng)分比例高濃度復(fù)合肥（如15-15-15）約占80%，相比茶樹旺盛營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)對(duì)氮素需求較高，磷、鉀養(yǎng)分投入過(guò)量問(wèn)題開始凸顯。從養(yǎng)分投入組成來(lái)看，有機(jī)肥養(yǎng)分年用量（純養(yǎng)分計(jì)）35~1?200?kg·hm-2，平均占茶園養(yǎng)分總投入的15%，其中有機(jī)肥N、P2O5和K2O投入量分別為49、32?kg·hm-2和40?kg·hm-2，占養(yǎng)分總投入的10%、22%和25%。我國(guó)部分省份有機(jī)肥施用普及程度很低，茶區(qū)推行有機(jī)肥替代化肥仍有較大推廣空間。在使用方法方面，撒施是普遍采用的施肥方式。撒施的肥料主要落于地表，徑流損失大，而且養(yǎng)分也主要分布于表面，由于根系趨肥特性，造成深層根系減少，降低茶樹對(duì)水分干旱等的抗性。與國(guó)際上主要產(chǎn)茶國(guó)相比，我國(guó)茶園氮素養(yǎng)分用量明顯偏高[3-4]（表1）。如以紅茶為主的印度、斯里蘭卡和肯尼亞，茶葉平均產(chǎn)量約為我國(guó)的1.5~2.1倍，氮施肥量一般低于300?kg·hm-2。以綠茶為主的日本，茶園氮肥平均用量（推薦）為540?kg·hm-2，但是日本茶葉平均產(chǎn)量為1?840?kg·hm-2，為我國(guó)1.8倍。

從國(guó)外經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，日本歷史上經(jīng)歷了一段過(guò)量施肥的時(shí)間。上個(gè)世紀(jì)80年代茶園氮肥用量一度超過(guò)1?000?kg·hm-2，造成土壤酸化嚴(yán)重、地下水污染加劇和溫室氣體排放明顯增加等嚴(yán)重環(huán)境問(wèn)題。據(jù)一項(xiàng)對(duì)70個(gè)茶場(chǎng)的調(diào)查結(jié)果顯示[5]，77%的茶園土壤pH低于4.0，pH 3.0以下的茶園占9%，最低pH為2.7。茶園地表和淺層地下水硝酸根的質(zhì)量濃度達(dá)到了15~61?mg·L-1，全部超過(guò)允許標(biāo)準(zhǔn)（10?mg·L-1）；隨著茶園氮肥用量的增加，茶園附近深層地下水硝酸根濃度不斷增加，從1971年的1?mg·L-1增加到1983年的10?mg·L-1，到1988年進(jìn)一步增加到25?mg·L-1。研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)量施氮肥是茶園地表和地下水硝酸根濃度超標(biāo)的主要原因[6]。因過(guò)量施用化肥或有機(jī)肥，日本茶園N2O年排放量折合純氮達(dá)到39~45?kg·hm-2，排放速率達(dá)到2.0~8.5?mg·m-2·h-1，超過(guò)大田作物的0.054?mg·m-2·h-1[7]。意識(shí)到過(guò)量施肥帶來(lái)的嚴(yán)重問(wèn)題，進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，日本大力推動(dòng)茶園肥料減施行動(dòng)[4]。1993年以前日本茶園氮肥超過(guò)1?000?kg·hm-2，1998年下降為750?kg·hm-2，2005年減少到約600?kg·hm-2，目前日本茶園氮肥用量基本穩(wěn)定在540?kg·hm-2左右。

2 實(shí)現(xiàn)茶園科學(xué)施肥的主要技術(shù)措施

為提高茶園施肥效率，促進(jìn)茶產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展，實(shí)現(xiàn)化肥零增長(zhǎng)和減施的目標(biāo)，參照養(yǎng)分綜合管理技術(shù)路徑[8]，可以從精準(zhǔn)養(yǎng)分用量、有機(jī)肥替代部分化肥、調(diào)整肥料結(jié)構(gòu)、改進(jìn)施肥方法和配套土壤改良等5個(gè)方面著手（圖1）。

注：產(chǎn)量為國(guó)際糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)的2010—2014年平均產(chǎn)量

Note: Yield according to FAO Stat and mean of year 2010-2014

圖1 茶樹養(yǎng)分綜合管理與減肥增效技術(shù)路線和主要環(huán)節(jié)

2.1 精準(zhǔn)養(yǎng)分用量

實(shí)現(xiàn)茶園化肥減施增效，首先要根據(jù)茶樹養(yǎng)分吸收需求特性，制定合理但不過(guò)量的用量限量標(biāo)準(zhǔn)。茶樹的養(yǎng)分需求與茶葉產(chǎn)量、土壤條件、茶葉品質(zhì)形成關(guān)系密切，必須處理好它們之間的關(guān)系。我國(guó)有綠茶、紅茶、烏龍茶、白茶、黃茶、黑茶等茶類，品質(zhì)要求復(fù)雜，茶葉采摘標(biāo)準(zhǔn)多樣，茶園立地條件多變，難以直接依據(jù)產(chǎn)量水平、土壤條件確定養(yǎng)分用量?？紤]到土壤氮、磷、鉀等主要養(yǎng)分循環(huán)特點(diǎn)，茶葉品質(zhì)形成中碳氮代謝相互關(guān)系的重要性[9]，以及我國(guó)現(xiàn)階段生產(chǎn)高度分散的現(xiàn)狀，我們提出了氮素總量控制、磷鉀基準(zhǔn)養(yǎng)分配比、中微量元素因缺補(bǔ)缺的技術(shù)路線，確定茶園養(yǎng)分用量（圖1）。

對(duì)名優(yōu)綠茶、大宗茶、春茶名優(yōu)綠茶+夏秋大宗茶等3種不同生產(chǎn)方式茶園研究表明，茶葉產(chǎn)量和氮素吸收量對(duì)氮肥的響應(yīng)可以用線性加平臺(tái)或二次曲線模型，適宜的氮素用量為280~470?kg·hm-2（圖2），其他研究也顯示相似反應(yīng)模式和用量[10]，茶葉產(chǎn)量對(duì)鉀肥用量也表現(xiàn)出相似的響應(yīng)模型[11]。

結(jié)合其他田間研究，我們提出氮、磷和鉀（N、P2O5、K2O）的初步限量標(biāo)準(zhǔn)是450、150?kg·hm-2和150?kg·hm-2，適宜用量范圍根據(jù)茶類和產(chǎn)量水平進(jìn)行調(diào)整（表2），總體范圍為氮200~450?kg·hm-2，磷（P2O5）、鉀（K2O）分別為60~90?kg·hm-2和60~120?kg·hm-2。其中磷鉀養(yǎng)分的用量可根據(jù)土壤測(cè)試結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，充足時(shí)低水平維持施肥，缺乏時(shí)高水平補(bǔ)充；南方茶園如云南、福建、廣西、廣東、江西等地茶園適當(dāng)配施鎂肥[12]，微量元素因缺補(bǔ)缺，只在土壤分析顯示缺乏時(shí)施用。

2014—2015年，選擇浙江、湖北、四川、江蘇、湖南、云南、安徽等省15個(gè)典型茶園，以當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥為對(duì)照，對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。2年的連續(xù)試驗(yàn)結(jié)果顯示，實(shí)施精準(zhǔn)養(yǎng)分用量施肥養(yǎng)分投入降低39%，產(chǎn)量略有增加（3.6%）（<0.05），養(yǎng)分利用效率（偏生產(chǎn)力PFP）有較大幅度提升（表3）。

注：以不施氮肥處理為100%。名優(yōu)茶生產(chǎn)方式：只采春茶，采摘標(biāo)準(zhǔn)一芽一葉初展新梢；大宗茶生產(chǎn)方式：全年采摘，采摘標(biāo)準(zhǔn)一芽三葉新梢；名優(yōu)茶大宗茶混合生產(chǎn)方式：春茶名優(yōu)茶、夏秋茶大宗茶

表2 總氮控制、磷鉀基準(zhǔn)養(yǎng)分配比施肥技術(shù)茶園養(yǎng)分適宜用量和限量

表3 總氮控制與磷鉀基準(zhǔn)養(yǎng)分配比施肥技術(shù)應(yīng)用效果（n=16）

注：PFP (kg·kg-1)為產(chǎn)量/養(yǎng)分投入量。*表示<0.05；ns表示無(wú)顯著差異

Note: PFP (kg·kg-1), yield/nutrient input.* ,<0.05. ns, not significant

2.2 有機(jī)肥部分替代化肥

有機(jī)肥是重要的養(yǎng)分資源，中國(guó)有幾千年的有機(jī)肥施用歷史。在廣西桂林、廣東清遠(yuǎn)、貴州銅仁、云南普洱等主要茶區(qū)進(jìn)行的有機(jī)肥替代化肥試驗(yàn)顯示，以有機(jī)肥替代化肥氮的30%，顯著提高了茶葉產(chǎn)量、氮素吸收和利用效率（圖3），同時(shí)降低化學(xué)氮肥的使用。但是，有機(jī)肥總養(yǎng)分低，氮素有效性不高，氮/磷、氮/鉀比例與茶樹養(yǎng)分需求不匹配，體積大、運(yùn)輸和施用成本高等。從養(yǎng)分有效性、施用便利性、經(jīng)濟(jì)性等角度考慮，綜合各地試驗(yàn)，有機(jī)肥氮的替代比例以25%~50%較合適，一般不超過(guò)50%[13]。有機(jī)廢棄物、畜禽糞肥等經(jīng)過(guò)微生物制劑發(fā)酵處理制成商品有機(jī)肥，與化肥等配合可進(jìn)一步制成有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥，或者與明確功能的微生物與腐熟有機(jī)堆肥再進(jìn)行二次固體發(fā)酵，制成微生物有機(jī)肥。施用微生物有機(jī)肥后，肥料效果得到提升[14-18]（表4）。加強(qiáng)適宜茶樹養(yǎng)分需求特征的有機(jī)肥開發(fā)，重視有機(jī)肥的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，消除農(nóng)民對(duì)商品有機(jī)肥肥效不高的疑慮。

2.3 調(diào)整化肥產(chǎn)品使用結(jié)構(gòu)

隨著化肥工業(yè)的發(fā)展，新型高效肥料品種不斷出現(xiàn)。如茶樹專用肥、緩控釋長(zhǎng)效肥料（包膜肥料、合成緩溶性有機(jī)氮肥、合成緩溶性無(wú)機(jī)氮肥等）、生物炭基復(fù)混肥（含有生物質(zhì)碳）、石灰性肥料。針對(duì)茶園普遍使用等比例復(fù)合肥的不利情況，根據(jù)茶樹養(yǎng)分的需求特性，配置養(yǎng)分配比合理的茶樹專用肥，是提升施肥效率的重要技術(shù)措施。針對(duì)我國(guó)茶區(qū)范圍大、茶園土壤肥力變化復(fù)雜的情況，可以采用大配方、小調(diào)整的策略，我們提出了基礎(chǔ)配方為18-8-12-2（N∶P2O5∶K2O∶MgO）的茶樹專用肥，在全國(guó)各地茶園76個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)、連續(xù)2年試驗(yàn)，平均減施養(yǎng)分投入18%，茶葉產(chǎn)量增產(chǎn)13%，平均每公頃節(jié)本增效6?585元（表5），證明該配方具有較好的通用性[20]。在此基礎(chǔ)上，可根據(jù)土壤狀況和茶類特點(diǎn)，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

茶樹具有明顯的偏銨特性，以銨態(tài)氮為主時(shí)茶葉生長(zhǎng)、產(chǎn)量和游離氨基酸含量明顯高于硝態(tài)氮營(yíng)養(yǎng)（圖4）[20]。緩控釋肥料由于改變了養(yǎng)分的釋放特性，許多試驗(yàn)證明特別適合于茶樹等多年生作物。將硝化抑制劑與緩釋技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)制具有穩(wěn)銨、長(zhǎng)效的新型肥料，具有顯著增產(chǎn)和提升茶葉品質(zhì)的效果。但是，緩控釋肥料價(jià)格比較高，而且養(yǎng)分釋放特性也發(fā)生了明顯的變化，需要根據(jù)各地土壤和氣候條件，提出適宜的施用技術(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)使用緩釋尿素效果不明顯，但與普通尿素結(jié)合使用，調(diào)節(jié)好速效養(yǎng)分和緩釋養(yǎng)分之間的關(guān)系，土壤氮素養(yǎng)分供應(yīng)更加平穩(wěn)，明顯提高茶葉產(chǎn)量和氮素利用效率（圖5）[21]。

注：CK、N300、N450、N300(OM 30%)分別表示不施氮肥、化肥氮300?kg·hm-2、化肥氮450?kg·hm-2、化肥氮300?kg·hm-2（化肥、有機(jī)肥氮各占70%、30%）等4個(gè)處理，圖中數(shù)據(jù)為4個(gè)田間試驗(yàn)的平均值，以相對(duì)于N450處理的百分比表示。REN=(NF-N0)/FN′100，AEN=(YF-Y0)/FN，其中，NF、N0分別為施肥和不施肥處理新梢氮素吸收量，YF、Y0分別為施肥和不施肥處理新梢產(chǎn)量，F(xiàn)N為化肥氮用量

表4 有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混肥和微生物有機(jī)肥施用效果

表5 茶樹專用肥施用效果[19]

注：養(yǎng)分配比（N-P2O5-K2O-MgO）為18-8-12-2。*表示<0.05，ns表示無(wú)顯著差異

Note: Nutrient formula (N-P2O5-K2O-MgO): 18-8-12-2. *,<0.05; ns, not significant

2.4 改進(jìn)施肥方法

根據(jù)我國(guó)的氣候特點(diǎn)，多數(shù)茶區(qū)茶樹新梢的生長(zhǎng)期為3—9月，生長(zhǎng)周期長(zhǎng)達(dá)7~8個(gè)月。為了保證養(yǎng)分持續(xù)穩(wěn)定的供應(yīng)，根據(jù)茶樹年生長(zhǎng)規(guī)律，需要基肥與追肥結(jié)合施用?；试诓烧Ｖ购笫┤?，目的是補(bǔ)充茶樹養(yǎng)分儲(chǔ)備，增強(qiáng)茶樹在秋冬季的光合作用，提升越冬抗寒能力，追肥在茶樹生長(zhǎng)期間施用，起到及時(shí)補(bǔ)充養(yǎng)分、滿足新稍迅速生長(zhǎng)的需要。過(guò)去的研究表明，分次追肥有利于提高效果，但是過(guò)多次數(shù)又增加生產(chǎn)成本和勞動(dòng)力需求，降低生產(chǎn)效益。氮、磷、鉀等不同養(yǎng)分在土壤中的變化差異明顯，其中氮素轉(zhuǎn)化主要依賴于土壤微生物作用，變化路徑和損失途徑多而復(fù)雜，因此，氮肥需要分次使用以提高效率。在磷、鉀等養(yǎng)分轉(zhuǎn)化中化學(xué)或物理化學(xué)過(guò)程起主導(dǎo)作用，損失途徑相對(duì)較少，研究[11]發(fā)現(xiàn)，鉀、鎂肥作基肥一次性施用與分次追肥沒(méi)有明顯差別。為了平衡成本與效率的關(guān)系，我們提出只對(duì)氮肥按基肥和追肥實(shí)行分次施用，而磷、鉀肥一次性施用。氮肥全年用量的30%~40%作為基肥，其余的作為追肥在春茶、夏茶和秋茶前施用。有機(jī)肥、復(fù)合肥主要用作基肥，速效氮肥主要用作追肥。

圖4 氮素形態(tài)（銨態(tài)氮和硝態(tài)氮）對(duì)茶樹新梢游離氨基酸含量的影響

田間微區(qū)15N試驗(yàn)表明，在1月中旬至2月茶樹根系生長(zhǎng)停止和地上部深度休眠的情況下，茶樹根系依然具有較強(qiáng)的氮素吸收、并向地上部轉(zhuǎn)運(yùn)的能力，吸收的氮素儲(chǔ)存于茶樹的根系、枝條和成熟葉中，為春季茶樹新梢生長(zhǎng)重新分配和利用[22]。春茶前追肥時(shí)期對(duì)春茶期間氮素吸收有重要影響（圖6），二者可以二次曲線方程給予表述。由于多數(shù)地區(qū)茶葉品質(zhì)以春茶最優(yōu)，為了促進(jìn)春茶芽葉早萌發(fā)、發(fā)得多且整齊，春茶前的追肥時(shí)期以采茶前40~60?d為宜。由于茶樹葉片具有快速吸收氮素等養(yǎng)分的能力，可以根據(jù)需要進(jìn)行葉面施肥，從而減少土壤施用[23]。

施肥位置顯著影響茶樹養(yǎng)分的吸收，茶樹的根系主要分布在10~30?cm的土層中，研究表明，基肥深施15~20?cm效果最好，表面撒施效果最差（圖7）。而對(duì)于各季節(jié)氮素追肥，由于降水比較充沛，氮素的移動(dòng)性比較強(qiáng)，研究表明施肥深度的影響比較弱，可以開淺溝施肥或撒施+淺旋耕效果較好。

注：CK為不施肥處理，尿素（Urea）、樹脂包膜緩釋氮肥（SRF）、緩釋氮肥+尿素（SRF60%+Urea40%）等3個(gè)處理氮素用量均為300?kg·hm-2，樹脂包膜緩釋氮肥含硝化抑制劑DCD。不同字母表示顯著差異。REN=(NF-N0)/FN′100，AEN= (YF-Y0)/FN，其中，NF、N0分別為施肥和不施肥處理新梢氮素吸收量，YF、Y0分別為施肥和不施肥處理新梢產(chǎn)量，F(xiàn)N為化肥氮用量

2.5 配套改良土壤

茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)并不單單取決于施肥，土壤物理性狀也十分重要，疏松、結(jié)構(gòu)良好的土壤對(duì)茶葉品質(zhì)影響巨大。耕作是一種有效的技術(shù)手段，可以提升土壤pH、降低土壤容重改善通透性，改變土壤的水熱狀況，促進(jìn)土壤微生物的生長(zhǎng)和繁衍，提高土壤無(wú)機(jī)氮等養(yǎng)分供應(yīng)，改善養(yǎng)分的空間移動(dòng)特性，促進(jìn)茶樹對(duì)氮素等養(yǎng)分的吸收利用，提高茶葉產(chǎn)量和氨基酸含量，改善茶葉品質(zhì)（表6）。

圖6 春茶氮素吸收利用與早春追肥和采摘間隔天數(shù)的關(guān)系

注：施用部位：表面撒施、開溝5?cm和15?cm深施肥、表面撒施+淺旋耕混勻

注：*表示<0.05，ns表示無(wú)顯著差異

Note: Different letters following data of the same line indicate insignificant difference between no tillage and tillage

3 結(jié)論

我國(guó)當(dāng)前茶園施肥存在主要問(wèn)題為，區(qū)域或農(nóng)戶養(yǎng)分用量變異大，約36%的茶園過(guò)量施肥，養(yǎng)分利用效率低；通用復(fù)合肥是磷鉀養(yǎng)分的主要來(lái)源，茶樹專用肥占比低；有機(jī)肥施用普及性不足，有機(jī)養(yǎng)分替代率較低；表面撒施占有相當(dāng)比例，施用方法落后，造成養(yǎng)分損失高。針對(duì)這些問(wèn)題，總結(jié)提出了茶園養(yǎng)分綜合管理技術(shù)策略，以氮素總量控制、磷鉀基準(zhǔn)配比、中微量元素因缺補(bǔ)缺精準(zhǔn)茶園養(yǎng)分用量，以茶樹專用肥、新型功能性肥料調(diào)整通用復(fù)合肥和速效肥為主的肥料結(jié)構(gòu)，以適宜比例推動(dòng)有機(jī)肥替代部分化肥，把握分次施肥時(shí)期，深施肥料與機(jī)械施肥，改進(jìn)施肥方法。在9個(gè)農(nóng)民/合作社生產(chǎn)茶園示范應(yīng)用顯示，應(yīng)用綜合養(yǎng)分管理技術(shù)平均減少養(yǎng)分投入42%、產(chǎn)量增加9%，茶葉品質(zhì)成分氨基酸、茶多酚含量略有增加，每公頃茶園節(jié)本增效4?410元。

[1] 倪康, 廖萬(wàn)友, 伊?xí)栽? 等. 我國(guó)茶園施肥現(xiàn)狀與減施潛力分析[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2019, 25(3): 421-432. Ni K , Liao W Y , Yi X Y, et al. Fertilization status and reduction potential in tea plantations of China [J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2019, 25(3): 421-432.

[2] 阮建云, 吳洵, 石元值, 等. 中國(guó)典型茶區(qū)養(yǎng)分投入與施肥效應(yīng)[J]. 中國(guó)土壤與肥料, 2001(5): 9-13. Ruan J Y, Wu X, Shi Y Z, et al. Nutrient input and evaluation of fertilization efficiency in typical tea areas of China [J]. Soil and Fertilizer Sciences in China, 2001(5): 9-13.

[3] Nonada K. Nitrogenous environmental load in tea fields and fertilizer application technology for the reduction of the environmental load [J]. Tea Research Journal, 2005(100): 29-41.

[4] Owuor P O, Othieno C O, Kamau D M, et al. Long term fertilizer use on high yielding clone S 15/10: tea yields [J]. International Journal of Tea Science, 2008, 7(1/2): 19-31.

[5] Oh K, Kato T, Li Z P, et al. Environmental problems from tea cultivation in Japan and a control measure using Calcium Cyanamide [J]. Pedosphere, 2006, 16(6): 770-777.

[6] Hirono Y, Watanabe I, Nonaka K. Trends in water quality around an intensive tea-growing area in Shizuoka, Japan [J]. Soil Science & Plant Nutrition, 2009, 55(6): 783-792.

[7] Akiyama H, Yan X Y, Yagi K. Estimations of emission factors for fertilizer-induced direct N2O emissions from agricultural soils in Japan: Summary of available data [J]. Soil Science & Plant Nutrition, 2006, 52(6): 774-787.

[8] Zhang F S, Cui Z L, Chen X P, et al. Chapter one-integrated nutrient management for food security and environmental quality in China [J]. Advances in Agronomy, 2012, 116: 1-40.

[9] Ruan J Y, Haerdter R, Gerendas J. Impact of nitrogen supply on carbon/nitrogen allocation: a case study on amino acids and catechins in green tea [(L.) O. Kuntze] plants [J]. Plant Biology, 2010, 12: 724-734.

[10] 蘇有健, 廖萬(wàn)有, 丁勇, 等. 不同氮營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2011, 17(6): 1430-1436. 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.

[11] Ruan J Y, Ma L F, Shi Y Z. Potassium management in tea plantations: Its uptake by field plants, status in soils, and efficacy on yields and quality of teas in China [J]. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 2013, 176: 450-459.

[12] Ruan J Y, Ma L F, Yang Y J. Magnesium nutrition on accumulation and transport of amino acids in tea plants [J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2012, 92: 1375-1383.

[13] 吳志丹, 尤志明, 江福英, 等. 配施有機(jī)肥對(duì)茶園土壤性狀及茶葉產(chǎn)質(zhì)量的影響[J]. 土壤, 2015, 47(5): 874-879. Wu Z D, You Z M, Jiang F Y, et al. Effects of combined application of organic manure and chemical fertilizer on properties of tea garden soil and the yield and quality of tea [J]. Soils, 2015, 47(5): 874-879.

[14] 尹一萌, 姜麗娜, 符建榮, 等. 茶葉有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)混專用肥效應(yīng)研究[J]. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2005, 17(5): 334-336. Yin Y M, Jiang L N, Fu J R, et al. Study on the effect of organic and inorganic compound fertilizer for tea [J]. Acta Agriculturae Zhejiangensis, 2005, 17(5): 334-336.

[15] 何青元, 殷麗瓊, 劉德和. 精制有機(jī)肥在茶園中施用試驗(yàn)研究[J]. 福建茶葉, 2004(2): 10-11. He Q Y, Yin L Q, Liu D H. Study on application effect of refined organic fertilizer in tea garden [J]. Fujian Tea, 2004(2): 10-11.

[16] 石元值, 韓文炎, 馬立峰. 生物有機(jī)肥在茶樹上的施用效果試驗(yàn)初報(bào)[J]. 茶葉, 2004, 30(4): 234-235. Shi Y Z, Han W Y, Ma L F. Preliminary report on application effect of bio organic fertilizer on tea plant [J]. Tea, 2004, 30(4): 234-235.

[17] 吳全, 姚永宏, 李中林. 尹氏牌高效有機(jī)肥在茶園中的使用效果研究[J]. 中國(guó)茶葉, 2004(3): 20-21. Wu Q, Yao Y H，Li Z L. Study on the effect of Yin's brand high efficiency organic fertilizer in tea garden [J]. China Tea, 2004(3): 20-21.

[18] 許允文, 韓文炎, 石元值, 等. 茶園施用多效有機(jī)菌肥的試驗(yàn)效果[J]. 中國(guó)茶葉, 2001(4): 12-14. Xu Y W, Han W Y, Shi Y Z, et al. Effect of multi effect organic fertilizer on tea garden [J]. China Tea, 2001(4): 12-14.

[19] 伊?xí)栽? 馬立鋒, 阮建云, 等. 茶葉專用肥減肥增產(chǎn)增收效果研究[J]. 中國(guó)茶葉, 2017, 39(4): 26-27. Yi X Y, Ma L F, Ruan J Y, et al. Effect of specialized compound fertilizer on tea [J]. China Tea, 2017, 39(4): 26-27.

[20] Ruan J Y, Haerdter R, Gerendas J, Sattelmacher B. Effect of root zone pH and form and concentration of nitrogen on accumulation of quality-related components in green tea [J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2007, 87(8): 1505-1516.

[21] 馬立鋒, 蘇孔武, 黎金蘭, 等. 控釋氮肥對(duì)茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)和氮素利用效率及經(jīng)濟(jì)效益的影響[J]. 茶葉科學(xué), 2015, 35(4): 354-362. Ma L F, Su K W, Li J L, et al. Effects of controlled-release nitrogen fertilizer on tea yield, quality, nitrogen use efficiency and economic benefit [J]. Journal of Tea Science, 2015, 35(4): 354-362.

[22] Ma L F, Shi Y Z, Ruan J Y. Nitrogen absorption by field-grown tea plants () in winter dormancy and utilization in spring shoots [J]. Plant Soil, 2019(442): 124-140

[23] Ruan J Y, Gerendas J. Absorption of foliar-applied urea-N-15 and the impact of low nitrogen, potassium, magnesium and sulfur nutritional status in tea (L.) plants [J]. Soil Science & Plant Nutrition, 2015, 61(4): 653-663.

Integrated Nutrient Management in Tea Plantation to Reduce Chemical Fertilizer and Increase Nutrient Use Efficiency

RUAN Jianyun, MA Lifeng, YI Xiaoyun, SHI Yuanzhi, NI Kang, LIU Meiya, ZHANG Qunfeng

Tea Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China

Tea is an important agricultural industry with great comparative advantage in southern China. However, there are some problems in tea fertilization inducing large nutrient loss, higher production cost and environmental risks. These problems are mainly excessive nutrient input, low proportion of specialized compound fertilizer for tea, low substitution rate of organic nutrients and low efficient application methods such as surface broadcasting. This paper summarized previous results and formulated a technical strategy of integrated nutrient management in tea plantation (INMT) including optimizing nutrient input amounts, properly replacing part of chemical fertilizer with organic fertilizers, choosing right fertilizer products, improving fertilization methods and ameliorating soil properties. Optimization of nutrient input amounts was achieved by controlling whole annual N input on the basis of tea type and yield level, and P and K on their relevant ratio to N and soil test if available. Limits of top input for these nutrients were suggested. Reasonable replacement ratio of organic fertilizer was recommended at 25%-50% of the total N input. A compound fertilizer with specialized formula for tea was developed and tested in more than 70 plantations across the main tea producing areas, efficiently increasing yield and quality while saving nutrient input. Fertilizer application was improved through changing topdressing period and adopting deep and mechanical application.Integrated nutrient management of tea was evaluated in 9 farmers’ and cooperative tea plantations. The average yield was increased by 9% in contrast with 42% reduction of average nutrient input. The tea quality was maintained or improved as indicated by slightly increased contents of amino acids and tea polyphenols.

, integrated nutrient management, reduction of chemical fertilizer, total nitrogen supply strategy, NPK relevant ratio

S571.1；S154.1

A

1000-369X（2020）01-085-11

2019-07-17

2019-08-26

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2016YFD0200900）、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新工程（CAAS-ASTIP-2018-TRICAAS）、國(guó)家茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS23）

阮建云，男，博士，研究員，主要從事茶樹栽培與養(yǎng)分管理方面的研究，jruan@mail.tricaas.com