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  • 土壤改良劑對茶園土壤環境和茶樹生長的影響

    近年來,茶園面積隨茶葉市場的需求逐年增大。但是在茶園種植面積擴張的同時,帶來了茶園水土流失、土壤酸化、肥力下降等一系列問題,對茶葉產量和品質不利。本期針對目前我國茶園的分布情況,總結了茶園土壤環境中較為普遍的問題,并對施加生物炭、微生物菌肥、復配改良劑等改良方法的修復效果及作用機理進行了分析,旨在為今后我國茶園土壤環境改良工作和土壤改良劑的推廣提供一定理論基礎。

    本期針對目前我國茶園的分布情況,總結了茶園土壤環境中較為普遍的問題,并對施加生物炭、微生物菌肥、復配改良劑等改良方法的修復效果及作用機理進行了分析,旨在為今后我國茶園土壤環境改良工作和土壤改良劑的推廣提供一定理論基礎。

    一、我國茶園面積與分布特征

    截至2022年,我國茶園總面積已達333.03萬公頃,位居世界之首。根據地理位置、生態環境、茶樹品種等因素,我國茶區被分為華南、江南、西南、江北四大茶區。其中華南茶區以紅壤和磚紅壤為主,土壤偏酸且較為肥沃;江南和西南茶區多為紅壤和黃壤,土壤質地黏重,有機質含量低;而江北茶區則為黃棕壤,土壤含較多黏粒,土質黏重,肥力不高。

    二、 不同土壤改良劑對茶園土壤環境的影響

    目前茶園土壤主要存在土壤水分和養分的流失、土壤酸化、土壤重金屬污染等問題。針對以上情況已有增施有機肥、土壤調理劑、茶園套種綠肥等措施可以改良茶園土壤環境,修復退化土壤,改善茶樹生長狀況。1. 生物炭改良 生物炭是生物質在高溫厭氧環境下不完全燃燒得到的富含碳的固體熱裂解產物。生物炭對茶園土壤環境的影響具體表現在以下幾個方面:①生物炭比表面積大、孔隙度高,其疏松多孔的結構可有效降低土壤容重,提高土壤孔隙和含水率,促進茶樹快速利用養分,實現更高的茶葉生物量生產。②施加生物炭能夠明顯提高酸化土壤的pH,增加土壤有機質及養分含量。③生物炭能夠固化土壤重金屬元素,降低其對土壤及植物的危害。利用茶樹廢棄物(修剪凋落物/茶渣)高溫熱解成生物炭,再應用于茶園,可有效改善土壤質量,未來可作為茶園資源化利用、改善茶園土壤環境的重點研究方向。2. 微生物肥料改良 微生物肥料又稱菌肥,是一種特殊工藝加工形成的、富含單一或多種土壤益生菌細胞的新型環保型生物肥料。具體作用表現在:①微生物是土壤養料轉換的重要動力,能夠改換土壤中養分元素的活性狀態,提高有機質及土壤氮、磷、鉀等養分物質的有效性,為茶樹生長提供充足的養分。②微生物肥料對土壤酸堿度和養分含量具有正向調控的作用。③菌肥施入土壤后可直接增加土壤微生物的數量和多樣性。3. 復配調理劑改良 傳統的改良劑如泥炭、白云石粉、沼液等改良劑也可用來改善土壤結構和肥力,但是大多單獨施用,作用效果單一,若將土壤改良劑與肥料配比結合使用,能顯著提高土壤改良效率和效果,更大程度提高茶園經濟效益。研究顯示,生物調理劑配施過磷酸鈣的措施有效調節了土壤pH,快速增加土壤中速效磷和有機質含量,且隨時間延長效果逐漸明顯。鎂肥能提高土壤微生物生物量和細菌的群落組成,能豐富土壤微生物活性,促進土壤養分的轉化。 綜上所述,生物炭、微生物肥料、復配調理劑均對改善茶園土壤質量有一定效果。但不同的土壤改良手段對茶園土壤環境的影響具有復雜性,各項指標對改良劑的響應不同(表1),表現出復雜的土壤學效應。因此,根據茶園不同的狀況和實際效益進行針對性措施具有重要意義。

    三、不同土壤改良劑對茶樹生長發育的影響

    1. 生物炭改良

    生物炭改良茶樹的生長發育與生物炭的施用程度有著重要的關聯。在適當的施用范圍內,生物炭能發揮較好的改良效果,能改善茶樹新梢著葉數,顯著提高茶樹的百芽質量,增加葉片內葉綠素和可溶性蛋白含量,增強茶葉光合作用,進而增加茶樹的鮮葉面積和產量。但是過量的生物炭會刺激微生物繁殖代謝,使土壤出現水分增多,影響茶樹生長,造成產量降低。

    2. 微生物肥料改良

    微生物肥料施入土壤后能快速改善土壤理化性質,為茶樹提供充足的有效養分,促進茶葉內含物質的積累,使茶樹新梢提早發芽,增強茶樹長勢,提前開采時期,提高鮮葉產量。其中使用抗生菌肥能加快酸化茶園的茶樹根系發育,增加根系數量和重量,對促進幼齡茶樹根系生長效果更佳。

    3. 復配調理劑改良

    復配調理劑對茶樹長勢和養分的吸收具有顯著影響,具體表現為:①茶園中配施生物炭與有機肥,有機肥能為土壤環境和茶樹直接補給養分,快速提高土壤肥力,而生物炭能起到對土壤速效養分的“暫時儲存”和“天然控釋”的效果,這對于實現化肥減量施用和茶樹輕簡栽培具有良好的參考價值。②復配調理劑能促進茶樹根系發育,豐富茶樹器官中的養分,促進茶樹根、莖、葉發育。③復配調理劑對茶葉的滋味、湯色和香氣均具有較顯著的影響。

    綜上所述,不同改良劑的均有改良效果,但存在有差異(表2),其中生物炭基肥在酸化茶園土壤改良和茶葉增產提質方面具有較好表現,可在今后優良土壤改良劑的探索中作為重點研究方向。

    四、展 望

    目前土壤改良劑對改善茶園土壤質量具有一定效果,但是在當前全球范圍內提倡節能減排、低碳發展的背景下,為了提高施用效果和效益,還需在以下幾個方面進行研究與改進。

    一是目前多數茶葉生產者對綠色茶園、有機茶園及無公害茶園的管理模式模糊不清,亟需開展和推廣茶園標準化。

    二是促進茶園循環農業,將大量茶樹廢棄物處理后再還施茶園,在降低成本的同時增加養分,是今后生物炭改良劑技術研究的重點方向。

    三是明晰土壤改良劑對茶樹生長和茶葉品質影響的機理,可以更科學地指導實踐。

    四是深入挖掘生物炭基肥對茶園土壤健康和茶樹生長的農藝和環境效益,對修復退化茶園土壤的化學特性,改變微生物群落和提高茶葉產量及品質具有巨大潛力。

    來源:中國茶葉

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