孔曉君，尚曉陽(yáng)，李玉勝，時(shí)玉娟，孔凡鑫，盛萍萍，王慧，惠海濱，丁德恩

（1.日照市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東 日照 276826；2.山東省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心作物二部，山東 濟(jì)南 250014）

茶樹（Camellia sinensis L.）是我國(guó)一種重要的經(jīng)濟(jì)作物。在區(qū)域農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、供給側(cè)改革中，茶產(chǎn)業(yè)已成為部分地區(qū)農(nóng)業(yè)增收、脫貧攻堅(jiān)、鄉(xiāng)村振興的特色產(chǎn)業(yè)和主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。2020年我國(guó)茶園總面積316.5萬(wàn)公頃，干毛茶產(chǎn)量299萬(wàn)噸，產(chǎn)值已達(dá)2 627億元。

施肥可以滿足茶樹養(yǎng)分需求，維持正常生理代謝過(guò)程，對(duì)提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)具有積極作用。肥料對(duì)茶葉增產(chǎn)的貢獻(xiàn)率達(dá)41%［1］。片面追求產(chǎn)量、高投入高產(chǎn)出的粗放經(jīng)營(yíng)模式，導(dǎo)致茶園化肥過(guò)量投入。過(guò)量施肥往往造成肥料殘留或損失增加、肥料利用率低下，導(dǎo)致土壤酸化、地下水污染（NO-3）、溫室氣體（NH3、NO2）排放等環(huán)境污染問(wèn)題［2，3］。倪康等［4］研究表明，我國(guó)30%的茶園化肥投入過(guò)量，80%的茶園化肥NPK比例與茶葉養(yǎng)分需求不協(xié)調(diào)。化肥用量高、利用率低、損失多等問(wèn)題嚴(yán)重制約茶葉生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。合理施肥是維持茶葉高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、提升茶園土壤質(zhì)量、減少生態(tài)環(huán)境污染的重要農(nóng)藝措施。

有機(jī)肥替代是減少化肥用量的有效手段。我國(guó)有機(jī)物料資源豐富，總養(yǎng)分量約7億噸，是全國(guó)化肥用量的1.5倍［5］。有機(jī)養(yǎng)分在提高土壤肥力、改善土壤結(jié)構(gòu)、豐富土壤微生物等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用［6］。但我國(guó)有機(jī)養(yǎng)分原料利用率低，實(shí)際利用不足40%，部分被隨意丟棄或直接露天焚燒，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問(wèn)題。我國(guó)茶園有機(jī)肥養(yǎng)分所占比例更低，僅有15%［4］。化肥減施有機(jī)替代施肥模式較單一化肥相比能顯著提升土壤養(yǎng)分供給能力，減少肥料養(yǎng)分流失，提高作物產(chǎn)量和改善作物品質(zhì)。同時(shí)，茶葉生產(chǎn)作為一種勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，面臨農(nóng)村勞動(dòng)力越來(lái)越短缺的困境，優(yōu)化控釋肥施用措施、改變過(guò)往分次追肥的施肥模式、降低勞動(dòng)力成本也顯得尤為必要。研究控釋肥作用效果和化肥減施有機(jī)替代，對(duì)推動(dòng)日照地區(qū)化肥減施增效、促進(jìn)茶葉產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展具有積極作用。本研究以實(shí)現(xiàn)減肥增效、提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)為目的，開展控釋復(fù)合肥、減施化肥配施有機(jī)肥試驗(yàn)，研究5種不同施肥模式對(duì)中茶108產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益和品質(zhì)的影響，以期為本地區(qū)茶園科學(xué)施肥提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2019—2020年在山東省日照市五蓮縣潮河鎮(zhèn)魏家村開展。該地（35°37.7′N，119°25.6′E）位于日照市東北，膠東丘陵與魯中南低山丘陵交接地帶，海拔77.8 m，屬于暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨量充沛，季節(jié)性降水明顯，日照時(shí)間長(zhǎng)、光照強(qiáng)度大。年平均氣溫13.1℃，年平均降水765.8 mm，主要集中在6—8月，占全年降水的60%以上，無(wú)霜期200 d。茶園土壤為棕壤，0～20 cm耕層土壤基本理化性質(zhì)：土壤有機(jī)質(zhì)含量10.56 g/kg、全氮1.26 g/kg、堿解氮175.2 mg/kg、有效磷41.4 mg/kg、速效鉀79.8 mg/kg，pH值5.11。

1.2 試驗(yàn)材料

供試肥料：尿素（N 46%）、磷酸二銨（N 18%、P2O546%）、硫酸鉀（K2O 50%）；控釋復(fù)合肥包膜材料采用樹脂和硫磺，控釋時(shí)間約3個(gè)月，N-P2O5-K2O含量（%）為20-6-14；商品有機(jī)肥中有機(jī)質(zhì)含量≥45%。

供試茶樹品種為中茶108，中國(guó)茶葉研究所選育而成，育芽力強(qiáng)，抗寒性、抗旱性、抗病性好，適合本地茶區(qū)種植。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)設(shè)置5種施肥處理，分別為普通化肥處理（CF，尿素671.5 kg/hm2、磷酸二銨228.3 kg/hm2、硫酸鉀490 kg/hm2，氮磷鉀比例與茶樹專用控釋肥一致）、減施化肥配施有機(jī)肥處理（OCF，尿素335.8 kg/hm2、磷酸二銨114.2 kg/hm2、硫酸鉀245 kg/hm2，有機(jī)肥2 000 kg/hm2）、控釋復(fù)合肥處理（CRF，茶樹專用控釋復(fù)合肥1 750 kg/hm2）、減施控釋肥配施有機(jī)肥處理（OCRF，茶樹專用控釋復(fù)合肥875 kg/hm2、有機(jī)肥2 000 kg/hm2），對(duì)照（CK，不施肥）。隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次。小區(qū)面積60 m2。

施肥方法：CF和OCF處理將化肥按照40%、25%、23%和12%的比例分別于3月中下旬、6月中旬、7月中旬和8月中下旬施入。CRF和OCRF處理將控釋復(fù)合肥、有機(jī)肥均作為基肥，于每年的10月底至11月上旬一次性開溝條施，深度15～20 cm。灌溉、除草、病蟲害防治等田間管理統(tǒng)一進(jìn)行。

中茶108于2014年5月定植，為雙行條栽，行距1.8 m，株距0.4 m。

1.4 樣品采集及分析

打頂采摘法取樣，采集一芽二葉新梢，每次采摘記錄采摘量，計(jì)算茶葉產(chǎn)量。選取春茶、夏茶、秋茶樣品進(jìn)行蒸青、風(fēng)干、磨碎后，密封保存?zhèn)溆茫苑治霾枞~品質(zhì)生化成分指標(biāo)。水溶性浸出物測(cè)定采用稱量法［7］，茶多酚測(cè)定采用酒石酸鐵比色法，游離氨基酸總量測(cè)定采用茚三酮比色法［8］。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003軟件進(jìn)行處理；采用SAS 8.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，最小顯著性差異法進(jìn)行差異性分析（P＜0.05）；用SigmPlot 10.0軟件制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 減少化肥配施有機(jī)肥對(duì)茶葉品質(zhì)的影響

茶多酚、游離氨基酸、水浸出物作為茶葉3個(gè)主要滋味物質(zhì)和功能性成分，常常用來(lái)評(píng)價(jià)茶葉品質(zhì)。茶葉水浸出物主要由多酚類物質(zhì)、糖類、水溶蛋白、維生素等可溶性物質(zhì)組成，含量高低與茶葉營(yíng)養(yǎng)豐富度密切相關(guān)，是評(píng)價(jià)茶葉質(zhì)量?jī)?yōu)劣的綜合性指標(biāo)。通常春茶水浸出物含量顯著高于秋茶和夏茶。

由圖1a看出，施肥可顯著提高茶葉水浸出物含量。CK春茶、夏茶和秋茶水浸出物含量?jī)H為406、381 mg/g和386 mg/g；除CF處理夏茶外，其它處理春茶、夏茶和秋茶水浸出物含量較對(duì)照均顯著提高，增幅2.93%～9.55%?？蒯審?fù)合肥處理的茶葉水浸出物較普通化肥處理有一定程度的增加，但差異未達(dá)顯著水平。無(wú)論是普通化肥還是控釋復(fù)合肥減施50%配施有機(jī)肥后，茶葉水浸出物含量顯著提高。OCF處理較CF處理，春茶、夏茶和秋茶水浸出物含量分別提高4.66%、3.26%和4.91%；OCRF處理較CRF處理，春茶、夏茶和秋茶水浸出物含量分別提高5.28%、3.99%和5.37%。

游離氨基酸是茶葉香氣、滋味重要的主體物質(zhì)之一，是茶湯口感的主要影響因子。由圖1b看出，春茶游離氨基酸含量平均為30.7 mg/g，明顯高于秋茶（24.3 mg/g）和夏茶（20.5 mg/g）。施肥顯著提高茶葉游離氨基酸含量，CK春茶、夏茶和秋茶游離氨基酸含量?jī)H為24.1、17.8 mg/g和20.8 mg/g，各施肥處理較對(duì)照增幅達(dá)6.18%～49.80%。與CF相比，CRF春茶、秋茶和夏茶游離氨基酸含量分別提高11.1%、3.91%和2.65%。配施有機(jī)肥處理顯著提高茶葉游離氨基酸含量。OCF處理較CF處理，春茶、夏茶和秋茶游離氨基酸含量分別提高24.1%、16.9%和12.2%；OCRF處理較CRF處理，春茶、夏茶和秋茶游離氨基酸含量分別提高16.8%、24.2%和17.6%。

茶多酚是存在于茶葉的多元酚物質(zhì)，與茶湯色澤和滋味密切相關(guān)。由圖1c看出，春茶茶多酚含量平均為237 mg/g，明顯低于夏茶（259 mg/g）和秋茶（249 mg/g）；施肥降低了春茶、夏茶、秋茶的茶多酚含量。CK春茶、夏茶和秋茶茶多酚含量分別為245、268 mg/g和259 mg/g，化肥處理（CF和CRF）則明顯降低，降幅分別為2.69%、4.84%、4.17%和3.54%、0.97%、3.05%，但CF和CRF處理間差異未達(dá)顯著水平。OCF較CF處理，春茶、夏茶和秋茶茶多酚含量分別降低3.06%、0.98%和1.73%；OCRF較CRF處理，春茶、夏茶和秋茶茶多酚含量分別降低2.70%、5.42%和3.47%。

酚氨比為茶多酚與游離氨基酸的比值，是茶湯滋味中苦澀與鮮爽的比例特征，一般用以評(píng)價(jià)茶葉適制性。綠茶酚氨比越小則品質(zhì)越高，茶湯味醇、鮮爽。由圖1d看出，春茶的酚氨比最低，平均為7.91，明顯低于夏茶（12.8）和秋茶（10.4）。CK春茶、夏茶和秋茶酚氨比分別為10.2、15.1和12.4，各施肥處理酚氨比較CK均顯著降低，降幅達(dá)10.8%～37.3%。與CF相比，CRF春茶、秋茶和夏茶酚氨比有一定程度降低，但差異未達(dá)顯著水平。有機(jī)肥處理（OCF和OCRF）則顯著降低酚氨比，OCF較CF處理，春茶、夏茶和秋茶酚氨比分別降低21.9%、15.3%和12.4%；OCRF較CRF處理，春茶、夏茶和秋茶酚氨比分別降低16.7%、23.9%和17.9%。

圖1 減少化肥配施有機(jī)肥對(duì)茶葉品質(zhì)的影響

2.2 不同施肥處理對(duì)茶葉產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表1看出，施肥顯著提高鮮茶葉產(chǎn)量。各施肥處理茶葉較CK增產(chǎn)達(dá)68.4%～96.5%，凈收益提高58.2%～89.4%。與CF相比，CRF增產(chǎn)較少，僅為2.92%，差異不顯著。減施化肥50%配施有機(jī)肥處理，茶葉產(chǎn)量顯著提高，OCF較CF處理增產(chǎn)12.9%；OCRF較CRF處理增產(chǎn)13.4%。

表1 不同施肥處理對(duì)茶葉產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的影響

減少化肥配施有機(jī)肥處理（OCF和OCRF）的總收入較高，化肥處理（CF和CRF）次之，CK最低。肥料投入成本CRF最高，OCRF次之，CF和OCF較低。采茶成本依次為OCRF＞OCF＞CRF＞CF＞CK。與化肥處理相比，配施有機(jī)肥處理茶園經(jīng)濟(jì)效益顯著提高，OCF較CF處理增效13.8%；OCRF處理較CRF處理增效17.9%。

3 討論與結(jié)論

馬立峰等［9］研究發(fā)現(xiàn)，在廣西桂林黃壤土茶樹上施用控釋肥（高分子有機(jī)物包膜氮肥），與普通化肥（尿素）處理相比，“大白茶”產(chǎn)量差異未達(dá)顯著水平，但每公頃降低勞動(dòng)力成本0.48萬(wàn)元，增加純收益0.92萬(wàn)元。劉騰飛［10］研究表明，在青島棕壤土上施用茶樹專用控釋肥（N∶P2O5∶K2O比例25∶4∶11）后，與施用尿素、硫酸鉀復(fù)合肥、碳酸氫銨處理相比，顯著提高茶葉產(chǎn)量，增幅達(dá)3.1%～56.9%。作為生產(chǎn)勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，控釋肥替代傳統(tǒng)、常規(guī)化肥產(chǎn)品，可緩解茶園勞動(dòng)力短缺問(wèn)題，減少生態(tài)環(huán)境污染，降低勞動(dòng)力成本投入，也是實(shí)現(xiàn)化肥零增長(zhǎng)、減量增效的有效途徑［11］。

本研究表明，在日照地區(qū)棕壤土茶園施肥具有顯著的增產(chǎn)、增效、提質(zhì)效應(yīng)，與不施肥（對(duì)照）相比，施肥處理茶葉增產(chǎn)68.4%～96.5，凈收益提高58.2%～89.4%，茶葉水浸出物含量提高2.93%～9.55%，游離氨基酸含量提高6.18%～49.80%，茶多酚含量平均降低3.36%～4.49%，酚氨比降低10.8%～37.3%。與普通化肥相比，一次性施用控釋復(fù)合肥也能實(shí)現(xiàn)普通肥料分多次施的效果，滿足茶葉的養(yǎng)分需求，茶葉產(chǎn)量提高2.91%，凈收益提高1.52%，差異雖不顯著，卻顯著降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和肥料施用勞動(dòng)力成本。

王子騰等［7］研究表明，與100%化肥處理（尿素、過(guò)磷酸鈣、氯化鉀等）相比，減少化肥20%～50%配施有機(jī)肥后，茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量提高，土壤保水保肥能力增加，而且綠茶品質(zhì)明顯提高，茶葉中水浸物、氨基酸含量提高，酚氨比降低。同時(shí)有效磷、銨態(tài)氮、速效鉀等速效養(yǎng)分提高，徑流氮、磷顯著降低。筆者之前研究結(jié)果表明，中茶108單獨(dú)施用有機(jī)肥茶葉存在減產(chǎn)現(xiàn)象，但有機(jī)肥與普通化肥配施產(chǎn)量增加12.9%，經(jīng)濟(jì)效益提高26.5%，茶葉水浸出物、游離氨基酸含量提高，茶多酚、酚氨比降低［12］。王建華等［13］的研究結(jié)果表明，與單施化肥相比，豬糞有機(jī)肥替代部分化肥后，“迎霜”茶樹鮮葉產(chǎn)量增加44.0%～62.1%，葉綠素含量增加8.4%～10.7%，水浸出物含量增加0.5%～4.5%、游離氨基酸總量增加5.8%～35.0%。

本研究表明，化肥減施50%配施有機(jī)肥后，茶葉產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益顯著提高，茶葉品質(zhì)顯著改善。與CF相比，OCF茶葉產(chǎn)量提高12.9%，經(jīng)濟(jì)效益提高13.8%，春茶、夏茶和秋茶水浸出物含量分別提高4.66%、3.26%和4.91%，游離氨基酸含量提高24.1%、16.9%和12.2%，茶多酚含量降低3.06%、0.98%和1.73%，酚氨比降低21.9%、15.3%和12.4%。與CRF相比，OCRF茶葉產(chǎn)量提高13.4%，經(jīng)濟(jì)效益提高17.9%，春茶、夏茶和秋茶水浸出物含量分別提高5.28%、3.99%和5.37%，游離氨基酸含量分別提高16.8%、24.2%和17.6%，茶多酚含量分別降低2.70%、5.42%和3.47%，茶酚氨比分別降低16.7%、23.9%和17.9%。