王紅娟，毛迎新，黃丹娟，譚榮榮，陳 勛，焦 龍

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院果樹茶葉研究所，湖北 武漢 430064）

茶葉是中國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，也是傳統(tǒng)的出口創(chuàng)匯農(nóng)產(chǎn)品，茶葉種植的經(jīng)濟(jì)效益高，種植面積大。2021年，我國(guó)18個(gè)主要產(chǎn)茶?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的茶園總面積為326.41萬hm2，全國(guó)干毛茶總產(chǎn)量306.32萬t，總產(chǎn)值2 928.14億元[1]。茶樹是葉用植物，其生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量受土壤養(yǎng)分含量的直接影響[2]。我國(guó)茶園土壤肥力不高，養(yǎng)分元素比例不合理，因而施肥是提高茶葉產(chǎn)量、改善茶葉品質(zhì)的重要措施[3-5]。出于對(duì)產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益最大化的追求，化肥過量施用現(xiàn)象在我國(guó)茶園普遍存在，這不僅增加了生產(chǎn)成本，也容易產(chǎn)生茶園土壤酸化、水體富營(yíng)養(yǎng)化等風(fēng)險(xiǎn)，危及我國(guó)茶葉產(chǎn)品質(zhì)量安全[6-8]，因此實(shí)施我國(guó)茶園化肥減施增效刻不容緩。

1 茶園化肥減施的核心是減施不必要的化肥用量，有機(jī)肥替代部分化肥

我國(guó)悠久的農(nóng)耕文化為有機(jī)肥的積造和施用積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但有機(jī)肥積造和施用費(fèi)時(shí)費(fèi)工，且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，化肥工業(yè)的興起也迅速?zèng)_擊了有機(jī)肥的使用[9]。然而，劉欽普[10]研究表明，施用化肥的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)從上世紀(jì)90年代開始就已經(jīng)超過其安全閾值。當(dāng)前我國(guó)正由中等收入國(guó)家向高收入國(guó)家邁進(jìn)，人們的消費(fèi)需求已經(jīng)從追求“吃得飽”向“吃得好”“吃得健康”升級(jí)，而綠色有機(jī)農(nóng)產(chǎn)品巨大的市場(chǎng)需求將會(huì)有效促進(jìn)我國(guó)有機(jī)肥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[9]。我國(guó)有機(jī)肥資源十分豐富，其氮磷鉀養(yǎng)分總量約為7.52億噸，有機(jī)肥部分替代化肥是深入推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、適應(yīng)消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)的方向手段之一[11]。有機(jī)肥部分替代化肥不僅對(duì)對(duì)茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)有顯著的影響，還能改良土壤，提升土壤肥力。王紅娟等[12]比較了100%化肥、30%有機(jī)肥+70%化肥和100%有機(jī)肥處理對(duì)茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，在保障茶葉產(chǎn)量和氨基酸含量方面，有機(jī)肥替代化肥可以達(dá)到與純施用化肥相同的效果。王子騰等[13]研究表明，以菜籽餅為基質(zhì)的有機(jī)肥配施比例為20%和50%時(shí)，茶園土壤養(yǎng)分含量、茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)均顯著提高，徑流水中的氮、磷濃度均顯著下降。有機(jī)肥部分替代化肥在能一定程度上提高茶葉產(chǎn)量，特別是增加百芽重和發(fā)芽密度；成品茶滋味更甘甜鮮爽，香氣更清鮮高爽；茶葉中氨基酸含量更高，茶多酚含量更低，以表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、表沒食子兒茶素（EGC）為代表的兒茶素含量更低，鮮爽度更高，更適合制作綠茶[13]。有機(jī)肥替代部分化肥，能降低土壤容重和延緩?fù)寥浪峄俣?，提升土壤肥力和通透性，提高茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)；試驗(yàn)條件下，以有機(jī)肥替代20%的化肥具有最佳增產(chǎn)效果[14,15]。

2 化肥減施的主要措施是適當(dāng)控制氮肥，關(guān)注磷、鉀肥的投入量

氮占茶樹全株干重的1.5%～2.5%，是茶樹各組織中蛋白質(zhì)和核酸的組成成分，又是茶葉中葉綠素、酶以及核酸、維生素、生物堿等生物活性物質(zhì)的必要成分[16]。茶樹對(duì)氮素的需求較其他作物更為迫切，氮素營(yíng)養(yǎng)與茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)密切相關(guān)，高氮栽培已成為當(dāng)前各國(guó)茶園培肥管理的主要傾向[17]。

我國(guó)茶園年均氮素養(yǎng)分投入量為281～745 kg·hm-2，氮肥過量施用現(xiàn)象相對(duì)較為普遍，14個(gè)調(diào)查省份中，約30%以上的面積過量施氮，高于磷、鉀過量施用的面積比例[18]。投入量在300～450 kg·hm-2時(shí)均能滿足高產(chǎn)要求，或者略有增產(chǎn)[19]。王紅娟等[16]研究表明，‘鄂茶1號(hào)’春茶鮮葉葉綠素各組分含量在施氮600 kg·hm-2時(shí)較高，該用量在春茶開采前施用較為科學(xué)合理。陳侖壽[20]認(rèn)為氮肥利用率一般為35%，變幅在9%～72%。韓文炎等[21]研究表明，茶園氮肥利用率約為30%。馬立峰[22]通過15N標(biāo)記試驗(yàn)表明，285 kg·hm-2和569 kg·hm-2純氮用量下，茶樹肥料氮的吸收率分別為38.48%和34.36%，有34.37%和38.75%的氮?dú)埩粼谕寥乐?，還有27.50%和27.07%的氮以各種形式損失。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)茶園施氮量達(dá)到900 kg·hm-2時(shí)，當(dāng)年通過NO3-1淋溶的N素占比達(dá)到50.8%[23]。氮通過N2O形態(tài)損失更為驚人，日本農(nóng)田土壤中化肥氮轉(zhuǎn)化成N2O的排放系數(shù)，茶園為2.9%，顯著高于水稻（0.31%）和其他農(nóng)作物（0.62%）[24]。

除了氮肥過量的問題，新的問題又出現(xiàn)，近期調(diào)研結(jié)果表明，我國(guó)茶園中磷肥或者鉀肥過量施用現(xiàn)象開始凸顯，特別是福建、江西、湖南等地，50%以上的茶園磷鉀養(yǎng)分投入過量[18]。2021年安溪縣茶園土壤肥力指數(shù)與2009年相比顯著降低，具體表現(xiàn)為：茶園土壤pH顯著提高，土壤酸化現(xiàn)象得到有效改善；土壤有機(jī)質(zhì)和全氮含量相對(duì)穩(wěn)定；土壤有效磷含量顯著增加；土壤鹽基離子（鈣、鎂）有效養(yǎng)分出現(xiàn)顯著降低；此外，土壤中微量元素（硫、銅、鋅）有效養(yǎng)分含量也顯著降低[25]，由此可見茶園養(yǎng)分綜合管理是茶園化肥減施的主要措施。

3 減施化肥依然要藏肥于地

土壤肥力耗竭是導(dǎo)致土壤退化的重要原因之一。黃紹敏[26]指出，土壤肥力的保持與提高建立在動(dòng)態(tài)平衡基礎(chǔ)上，養(yǎng)分再循環(huán)調(diào)控的核心是根據(jù)作物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律、養(yǎng)分需求規(guī)律和土壤養(yǎng)分供應(yīng)規(guī)律來調(diào)整水肥比例與用量，并配合以有機(jī)無機(jī)肥料的平衡施用。然而，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，由于過度墾殖、粗放施肥等不合理的生產(chǎn)方式加之土壤自然侵蝕作用，農(nóng)田土壤退化面積不斷增加。在上世紀(jì)80年代，我國(guó)土壤養(yǎng)分退化面積達(dá)293萬hm2，占耕地面積的60%，其中缺氮缺磷占59.1%，缺鉀占22.9%，50%的有機(jī)質(zhì)含量為5～20 g·kg-1[27]。

施用化肥會(huì)使土壤肥力發(fā)生不同方向的演變，均衡的施肥能維持或緩慢培育土壤肥力，而非均衡的施肥則導(dǎo)致土壤中養(yǎng)分比例失調(diào)，某些養(yǎng)分含量增加，某些養(yǎng)分耗竭，使土壤肥力下降[28,29]。施肥一方面提高了土壤肥力，使土壤生產(chǎn)能力提高，另一方面又促使作物從土壤中吸收較多的養(yǎng)分，特別是非肥料投入養(yǎng)分的大量析出有降低土壤肥力的潛在威脅[30]。

我們可以通過各種方式提高肥料利用率，但是不能盲目的減施或者不施肥，要合理歸還茶樹以不同方式從土壤中吸收的養(yǎng)分，為保持土壤肥力就必須把植物取走的養(yǎng)分以肥料形式歸還給土壤。因此肥料少用不等于不用，化肥減量但不能減產(chǎn)。土壤退化表現(xiàn)為土壤肥力下降，土壤養(yǎng)分不能夠支撐植被發(fā)育和生長(zhǎng)[31]。研究表明，土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷等養(yǎng)分的減少可作為高寒草甸草地退化的指標(biāo)[32]，因此，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況通過合理施用化肥、推廣應(yīng)用商品有機(jī)肥、種植綠肥、秸稈還田等土壤培肥措施，不斷提高茶園土壤有機(jī)質(zhì)、氮磷鉀等養(yǎng)分含量，藏肥于地。

4 開發(fā)篩選茶園專用新型肥料，大力推廣茶園專用肥，優(yōu)化茶園養(yǎng)分投入比例

與其他作物相比，茶樹生長(zhǎng)的土壤最佳pH是4.5～5.5，其喜“銨”忌“氯”，成齡茶園要求的氮磷鉀比例為4∶1∶1，幼齡茶園則為2～3∶1∶1[33]，而市場(chǎng)上常見為等比例的通用型復(fù)合肥，導(dǎo)致茶園施肥N、P2O5、K2O養(yǎng)分比例多不合理[34]。

相對(duì)于傳統(tǒng)肥料而言，新型肥料是能夠顯著提高或增加肥效的肥料新品種，通常采用新配方或新制備技術(shù)，在精準(zhǔn)、生態(tài)、可持續(xù)農(nóng)業(yè)的大環(huán)境下孕育和發(fā)展形成[33]。隨著人口數(shù)量的增加和生活水平的提升，人類對(duì)農(nóng)產(chǎn)品需求的數(shù)量和質(zhì)量也顯著增加，新型肥料符合國(guó)家“減肥增效、綠色發(fā)展”的政策導(dǎo)向，因此未來有更大發(fā)展空間[34]。

茶樹專用肥從80年代開始研發(fā)，目前主要有復(fù)混肥、復(fù)合肥、有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥等多種類型。茶園專用肥是根據(jù)茶園土壤農(nóng)化性質(zhì)和茶樹生長(zhǎng)需求配制的多元素復(fù)合肥料。養(yǎng)分比例配比科學(xué)，不僅能提升茶葉品質(zhì)，還具有肥效高、流失少、施用方便，有利土壤營(yíng)養(yǎng)元素平衡，防止土壤酸化等優(yōu)點(diǎn)。吳艷[35]對(duì)9年生‘福云6號(hào)’茶樹施肥研究表明，每畝茶園施用硫酸鉀型專用肥80～100 kg，其百芽重和百葉重均明顯高于習(xí)慣施肥處理，畝增產(chǎn)50.7 kg以上，增幅8.0%～16.4%，效果顯著。韓文炎等[21]基于浙江茶園土壤養(yǎng)分狀況研制出不同類型茶園的茶樹專用肥及其配套施用技術(shù)，取得明顯的增產(chǎn)、提質(zhì)和改土效果。伊?xí)栽频萚25]對(duì)全國(guó)16個(gè)省茶葉主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行專用肥田間試驗(yàn)表明，專用肥能降低肥料施用總量，顯著提高茶葉產(chǎn)量和效益，其中畝平均增加鮮葉產(chǎn)量36.8 kg，增加產(chǎn)值367元，扣除肥料成本后畝增收439元，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增效。因此，新型肥料和茶樹專用肥的研發(fā)是實(shí)現(xiàn)我國(guó)茶園化肥零增長(zhǎng)、茶產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效的重要途徑之一。

茶園化肥減施是降低茶農(nóng)成本，提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)，保證茶葉質(zhì)量安全的有效措施之一，但是在茶園化肥減施的過程中要注意這幾個(gè)問題：減施肥料不能以降低茶園土壤肥力為代價(jià)，依然是要合理施肥，維持或提高現(xiàn)有茶園土壤肥力；茶園減施化肥的核心是減施不必要的化肥用量，有機(jī)肥合理替代部分化肥；調(diào)控氮、磷和鉀肥的比例；研發(fā)茶園專用新型肥料，進(jìn)一步推廣茶園專用肥，優(yōu)化茶園養(yǎng)分投入比例，是合理減施化肥的重要措施之一。