張家春等
摘要:采集了貴州鳥王茶產(chǎn)地3種不同生態(tài)模式(野生茶園、人工茶園、天然林地)的土壤,測定了土壤的營養(yǎng)元素(有機(jī)質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀)含量,分析了重金屬元素(Cr、As、Pb、Hg、Cd)的土壤剖面特征。結(jié)果表明,3種生態(tài)模式的土壤肥力水平均較高,除人工茶園土壤堿解氮含量等級屬于Ⅲ級外,其他生態(tài)模式的土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量等級均為Ⅰ或Ⅱ級,3種生態(tài)模式的土壤肥力水平高低順序?yàn)橐吧鑸@、天然林地、人工茶園。3種生態(tài)模式下的土壤重金屬含量在0~20 cm和20~40 cm土層中有所差異,0~20 cm土層中,Cr、As和Pb含量均表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Hg和Cd含量則表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地;20~40 cm土層中,Cr和As含量均表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Pb、Cd和Hg含量表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地。
關(guān)鍵詞:鳥王茶;不同生態(tài)種植模式;土壤肥力;重金屬;剖面特征
中圖分類號:S571.1;S151.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:0439-8114(2014)02-0289-03
Soil Fertility and Profile Feature of Heavy Metal Content in Three Different Ecological Models of Niaowang Tea in Guizhou Province
ZHANG Jia-chun1,LIN Shao-xia2,ZHANG Qing-hai2,HE Teng-bing1,LIN Chang-hu1,3
(1.Agricultural College, Guizhou University, Guiyang 550025, China; 2.Guizhou Academy of Testing and Analysis,Guiyang 550002, China;3.Guizhou Academy of Sciences,Guiyang 550001, China)
Abstract: The soils from three different ecological models(original tea garden,artificial tea garden and natural woodland) of Niaowang tea in Guizhou province were collected. The contents of soil nutrients (organic matter content, N, P, K) were determined and the features of heavy metals(Cr, As, Pb, Hg, Cd) in soil profile were analyzed. The results showed that the soil fertility of three ecological models was high. Soil fertility index grades such as available nitrogen, available P, available K, organic matter were Ⅰ and Ⅱ. The orders of soil fertility among these three gardens were original tea garden>natural woodland>artificial tea garden. The soil profile features of heavy metals of Niaowang tea origins in three different ecological models were depicted. The content of five heavy metals was different in two different soil phases. The orders of Cr、As and Pb content were artificial tea garden> natural woodland> original tea garden in 0~20 cm. The orders of Hg and Cd content were artificial tea garden >original tea garden> natural woodland. The orders of Cr and As content were artificial tea garden> natural woodland> original tea garden in 20~40 cm. The orders of Pb、Cd and Hg content were artificial tea garden> original tea garden> natural woodland.
Key words: Niaowang tea; different ecological model; soil fertility; heavy metals; profile feature
茶作為世界三大非酒精飲料之一,具有很高的營養(yǎng)價(jià)值,兼有食用、藥用等多種功能,受到人們的青睞,成為人們廣泛使用的飲品。中國茶產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)區(qū)分布廣、種植面積大、產(chǎn)量高等特點(diǎn),全國共有21個?。▍^(qū)、市)967個縣(市)生產(chǎn)茶葉,擁有茶園面積171.96萬hm2,茶葉產(chǎn)量達(dá)到125.76萬t。貴州省是中國茶葉生產(chǎn)的重要省份之一,茶葉種植總面積達(dá)10.52萬hm2,年產(chǎn)各類茶葉3.49萬t[1],茶產(chǎn)業(yè)在貴州省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中具有重要的地位和作用。目前隨著人們對健康的重視,有關(guān)茶葉質(zhì)量安全的研究也越來越多。已有研究表明,大量使用農(nóng)藥化肥會對茶園土壤造成污染,進(jìn)而影響茶葉的質(zhì)量安全[2-4]。
貴州鳥王茶又稱云霧茶,是貴州省惟一、全國罕見的有碑文記載的貢茶,為貴州省特有的珍稀品種。鳥王茶作為貴州省的三大名茶之一,在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展中具有重要的地位和作用,其發(fā)展?fàn)顩r對振興整個貴州省茶葉經(jīng)濟(jì)具有重要的意義。本研究以鳥王茶3種不同生態(tài)模式-野生茶園、人工茶園、天然林地的土壤為研究對象,調(diào)查和分析了不同生態(tài)模式下土壤肥力與重金屬污染狀況, 以期為促進(jìn)科學(xué)規(guī)劃建設(shè)新茶園,改良土壤條件,進(jìn)一步提高茶葉品質(zhì)和質(zhì)量安全提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 土樣的采集與制備
1.1.1 土樣采集 采用GPS定位,于2009年3月和2010年4月在貴州省貴定縣對鳥王茶產(chǎn)地3種不同生態(tài)模式(野生茶園、人工茶園和天然林地)的土壤進(jìn)行土樣的采集。每個點(diǎn)采集土壤混合樣和0~20 cm、20 cm~40 cm土壤剖面樣品,合計(jì)采集119份土壤樣品,其中混合樣89份,土壤剖面樣品30份。
1.1.2 樣品制備 將采集的樣品分別裝入潔凈的布袋,帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干,剔除植物殘?bào)w、大礫石等非土壤物質(zhì),同時避免灰塵和酸、堿等污染。取風(fēng)干樣品充分混合后用木棍碾壓過1 mm尼龍篩,按四分法取出部分土樣進(jìn)一步用瑪瑙砵研細(xì),過0.25 mm尼龍篩,將過篩樣品置于密封袋中并做好標(biāo)簽,放入干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2 測定指標(biāo)及方法
土壤化學(xué)指標(biāo):有機(jī)質(zhì)采用高溫外加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測定,pH采用電極電位法(土水比1.0∶2.5)測定,堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定,有效磷采用鹽酸-氟化氨提取-鉬銻抗比色法測定,速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定[5]。土壤重金屬:As、Hg采用原子熒光法測定[6,7],Cr、Pb采用ICP-MS測定[8],Cd采用ICP-AES測定[9]。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同生態(tài)模式的土壤pH及營養(yǎng)元素含量特征
由表1可知,貴州鳥王茶3種生態(tài)模式的土壤肥力水平較高,這與優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園的土壤營養(yǎng)診斷指標(biāo)相符[10]。3種生態(tài)模式的土壤肥力從高到低依次為野生茶園、天然林地、人工茶園。茶樹是喜酸性土壤植物,其適宜生長的pH為4.5~6.0,pH高于6.0,茶樹生長將逐漸停滯甚至死亡;pH低于4.5,茶樹的生長將受到抑制,并對茶葉品質(zhì)帶來不良影響。貴州鳥王茶產(chǎn)地土壤不同生態(tài)模式的土壤pH為4.70~4.84,說明鳥王茶產(chǎn)地土壤的酸堿度為茶樹生長發(fā)育最適酸堿度。
2.2 不同生態(tài)模式的土壤肥力差異特征
根據(jù)土壤肥力指標(biāo)分級參考指標(biāo)(表2),總的來看3種生態(tài)模式土壤肥力水平較高,具體的分級指標(biāo)如表3所示。從表3可以看出,堿解氮、有效磷、速效鉀,有機(jī)質(zhì)等土壤肥力指標(biāo)等級大部分為Ⅰ或Ⅱ級。
鳥王茶生長的野生茶園多為灌草叢,其土壤酸堿度與天然林地差異不大。長期栽培茶樹的土壤常有進(jìn)一步酸化的趨勢。因此人工茶園土壤pH處于較低水平。野生茶園土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量高于天然林地和人工茶園,主要是由于野生茶園植被覆蓋率高,能有效減弱雨水對土壤氮、磷、鉀的溶蝕作用,同時促進(jìn)了有機(jī)物的分解。同理,天然林地植被條件好于人工茶園,所以天然林地土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量高于人工茶園土壤??傮w來說,鳥王茶產(chǎn)地土壤氮、磷、鉀含量較豐富。
有機(jī)質(zhì)是表征土壤質(zhì)量的重要因子,它含有植物生長所需的各種營養(yǎng)元素,是茶園土壤熟化程度和肥力水平的重要指標(biāo),對茶樹生長和茶葉品質(zhì)具有最要影響。由于環(huán)境特征和植被類型的差異,使得土壤有機(jī)質(zhì)具有不同的累積和遷移途徑。貴州鳥王茶產(chǎn)地土壤有機(jī)質(zhì)含量比較豐富,處于優(yōu)良等級。野生鳥王茶多生長在高大喬木下的灌木林和草叢中,能夠有效地減弱雨水對土壤的侵蝕,同時有利于蓄積水分,維持植物、土壤微生物和小動物活性,促使大量的動植物殘?bào)w進(jìn)入土壤,保持土壤有機(jī)質(zhì)含量處于較高水平。天然林地由于植物生長量低于野生區(qū)域,進(jìn)入土壤的動植物殘?bào)w相對較少,其有機(jī)質(zhì)含量相對低于野生區(qū)域。人工茶園由于枯枝落葉回歸較少,主要通過人為施入有機(jī)肥來抵消由于茶園土壤侵蝕和茶葉收獲等原因造成的有機(jī)質(zhì)損失,使土壤有機(jī)質(zhì)含量保持在較高水平。
2.3 不同生態(tài)模式的土壤剖面重金屬含量特征
由表4可知,5種重金屬含量在0~20 cm和20~40 cm土層中有所差異,總體趨勢是隨土壤剖面深度加深重金屬含量呈遞減趨勢,其中Cr、Hg、Pb含量表現(xiàn)為隨著土壤剖面深度的加深重金屬含量呈明顯下降趨勢,表明外界因素對這3種重金屬含量影響較大;Cd、As含量隨土壤剖面深度變化不大。通過對不同生態(tài)模式的土壤剖面重金屬含量比較可以看出,0~20 cm土層中,Cr、As和Pb含量表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Hg和Cd含量則表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地。20~40 cm土層中,Cr和As含量表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Pb、Cd和Hg含量表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地。
3 結(jié)論
1)鳥王茶3種生態(tài)模式的土壤肥力水平較高,除人工茶園堿解氮的含量偏低,屬于Ⅲ級外,其他生態(tài)模式的土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量等級均為Ⅰ或Ⅱ級。3種生態(tài)模式的土壤肥力水平高低順序依次為野生茶園、天然林地、人工茶園。3種生態(tài)模式的土壤pH為4.70~4.84。
2)不同生態(tài)模式的土壤剖面重金屬含量比較分析結(jié)果顯示,0~20 cm土層中,Cr、As和Pb含量表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Hg和Cd含量表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地;20~40 cm土層中,Cr和As含量表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Pb、Cd和Hg含量表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地。
參考文獻(xiàn):
[1] 陸景岡,唐根年,毛東明,等.土壤地質(zhì)環(huán)境與茶葉的內(nèi)在品質(zhì)[J].茶葉,2009,35(1):19-21.
[2] 袁 建,鞠興榮,汪海峰,等.茶葉中有害金屬元素的快速檢測技術(shù)研究[J].食品科學(xué),2004,25(11):259-263.
[3] 黃 蘋,譚 和,陳能武.茶葉與土壤中銅含量的相關(guān)分析[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2003,16(1):51-53.
[4] 肖潤林,王久榮,彭佩欽,等.長江流域丘陵茶園的生態(tài)問題研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2005,24(3):585-589.
[5] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1999.
[6] GB/T 17135-1997,土壤質(zhì)量:總砷的測定[S].
[7] GB/T 17136-1997,土壤質(zhì)量:總汞的測定[S].
[8] 李繼東,伍 星,鄭永章.微柱分離-ICP-MS測定高純氧化釤中稀土雜質(zhì)[J].中國稀土學(xué)報(bào),2005,23(1):109-112.
[9] 王 云,魏復(fù)盛.土壤環(huán)境元素化學(xué)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1995.
[10] 韓文炎,阮建云,林 智,等.茶園土壤主要營養(yǎng)障礙因子及系列茶樹專用肥的研制[J].茶葉科學(xué),2002,22(1):70-74.
貴州鳥王茶又稱云霧茶,是貴州省惟一、全國罕見的有碑文記載的貢茶,為貴州省特有的珍稀品種。鳥王茶作為貴州省的三大名茶之一,在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展中具有重要的地位和作用,其發(fā)展?fàn)顩r對振興整個貴州省茶葉經(jīng)濟(jì)具有重要的意義。本研究以鳥王茶3種不同生態(tài)模式-野生茶園、人工茶園、天然林地的土壤為研究對象,調(diào)查和分析了不同生態(tài)模式下土壤肥力與重金屬污染狀況, 以期為促進(jìn)科學(xué)規(guī)劃建設(shè)新茶園,改良土壤條件,進(jìn)一步提高茶葉品質(zhì)和質(zhì)量安全提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 土樣的采集與制備
1.1.1 土樣采集 采用GPS定位,于2009年3月和2010年4月在貴州省貴定縣對鳥王茶產(chǎn)地3種不同生態(tài)模式(野生茶園、人工茶園和天然林地)的土壤進(jìn)行土樣的采集。每個點(diǎn)采集土壤混合樣和0~20 cm、20 cm~40 cm土壤剖面樣品,合計(jì)采集119份土壤樣品,其中混合樣89份,土壤剖面樣品30份。
1.1.2 樣品制備 將采集的樣品分別裝入潔凈的布袋,帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干,剔除植物殘?bào)w、大礫石等非土壤物質(zhì),同時避免灰塵和酸、堿等污染。取風(fēng)干樣品充分混合后用木棍碾壓過1 mm尼龍篩,按四分法取出部分土樣進(jìn)一步用瑪瑙砵研細(xì),過0.25 mm尼龍篩,將過篩樣品置于密封袋中并做好標(biāo)簽,放入干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2 測定指標(biāo)及方法
土壤化學(xué)指標(biāo):有機(jī)質(zhì)采用高溫外加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測定,pH采用電極電位法(土水比1.0∶2.5)測定,堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定,有效磷采用鹽酸-氟化氨提取-鉬銻抗比色法測定,速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定[5]。土壤重金屬:As、Hg采用原子熒光法測定[6,7],Cr、Pb采用ICP-MS測定[8],Cd采用ICP-AES測定[9]。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同生態(tài)模式的土壤pH及營養(yǎng)元素含量特征
由表1可知,貴州鳥王茶3種生態(tài)模式的土壤肥力水平較高,這與優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園的土壤營養(yǎng)診斷指標(biāo)相符[10]。3種生態(tài)模式的土壤肥力從高到低依次為野生茶園、天然林地、人工茶園。茶樹是喜酸性土壤植物,其適宜生長的pH為4.5~6.0,pH高于6.0,茶樹生長將逐漸停滯甚至死亡;pH低于4.5,茶樹的生長將受到抑制,并對茶葉品質(zhì)帶來不良影響。貴州鳥王茶產(chǎn)地土壤不同生態(tài)模式的土壤pH為4.70~4.84,說明鳥王茶產(chǎn)地土壤的酸堿度為茶樹生長發(fā)育最適酸堿度。
2.2 不同生態(tài)模式的土壤肥力差異特征
根據(jù)土壤肥力指標(biāo)分級參考指標(biāo)(表2),總的來看3種生態(tài)模式土壤肥力水平較高,具體的分級指標(biāo)如表3所示。從表3可以看出,堿解氮、有效磷、速效鉀,有機(jī)質(zhì)等土壤肥力指標(biāo)等級大部分為Ⅰ或Ⅱ級。
鳥王茶生長的野生茶園多為灌草叢,其土壤酸堿度與天然林地差異不大。長期栽培茶樹的土壤常有進(jìn)一步酸化的趨勢。因此人工茶園土壤pH處于較低水平。野生茶園土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量高于天然林地和人工茶園,主要是由于野生茶園植被覆蓋率高,能有效減弱雨水對土壤氮、磷、鉀的溶蝕作用,同時促進(jìn)了有機(jī)物的分解。同理,天然林地植被條件好于人工茶園,所以天然林地土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量高于人工茶園土壤??傮w來說,鳥王茶產(chǎn)地土壤氮、磷、鉀含量較豐富。
有機(jī)質(zhì)是表征土壤質(zhì)量的重要因子,它含有植物生長所需的各種營養(yǎng)元素,是茶園土壤熟化程度和肥力水平的重要指標(biāo),對茶樹生長和茶葉品質(zhì)具有最要影響。由于環(huán)境特征和植被類型的差異,使得土壤有機(jī)質(zhì)具有不同的累積和遷移途徑。貴州鳥王茶產(chǎn)地土壤有機(jī)質(zhì)含量比較豐富,處于優(yōu)良等級。野生鳥王茶多生長在高大喬木下的灌木林和草叢中,能夠有效地減弱雨水對土壤的侵蝕,同時有利于蓄積水分,維持植物、土壤微生物和小動物活性,促使大量的動植物殘?bào)w進(jìn)入土壤,保持土壤有機(jī)質(zhì)含量處于較高水平。天然林地由于植物生長量低于野生區(qū)域,進(jìn)入土壤的動植物殘?bào)w相對較少,其有機(jī)質(zhì)含量相對低于野生區(qū)域。人工茶園由于枯枝落葉回歸較少,主要通過人為施入有機(jī)肥來抵消由于茶園土壤侵蝕和茶葉收獲等原因造成的有機(jī)質(zhì)損失,使土壤有機(jī)質(zhì)含量保持在較高水平。
2.3 不同生態(tài)模式的土壤剖面重金屬含量特征
由表4可知,5種重金屬含量在0~20 cm和20~40 cm土層中有所差異,總體趨勢是隨土壤剖面深度加深重金屬含量呈遞減趨勢,其中Cr、Hg、Pb含量表現(xiàn)為隨著土壤剖面深度的加深重金屬含量呈明顯下降趨勢,表明外界因素對這3種重金屬含量影響較大;Cd、As含量隨土壤剖面深度變化不大。通過對不同生態(tài)模式的土壤剖面重金屬含量比較可以看出,0~20 cm土層中,Cr、As和Pb含量表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Hg和Cd含量則表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地。20~40 cm土層中,Cr和As含量表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Pb、Cd和Hg含量表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地。
3 結(jié)論
1)鳥王茶3種生態(tài)模式的土壤肥力水平較高,除人工茶園堿解氮的含量偏低,屬于Ⅲ級外,其他生態(tài)模式的土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量等級均為Ⅰ或Ⅱ級。3種生態(tài)模式的土壤肥力水平高低順序依次為野生茶園、天然林地、人工茶園。3種生態(tài)模式的土壤pH為4.70~4.84。
2)不同生態(tài)模式的土壤剖面重金屬含量比較分析結(jié)果顯示,0~20 cm土層中,Cr、As和Pb含量表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Hg和Cd含量表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地;20~40 cm土層中,Cr和As含量表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Pb、Cd和Hg含量表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地。
參考文獻(xiàn):
[1] 陸景岡,唐根年,毛東明,等.土壤地質(zhì)環(huán)境與茶葉的內(nèi)在品質(zhì)[J].茶葉,2009,35(1):19-21.
[2] 袁 建,鞠興榮,汪海峰,等.茶葉中有害金屬元素的快速檢測技術(shù)研究[J].食品科學(xué),2004,25(11):259-263.
[3] 黃 蘋,譚 和,陳能武.茶葉與土壤中銅含量的相關(guān)分析[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2003,16(1):51-53.
[4] 肖潤林,王久榮,彭佩欽,等.長江流域丘陵茶園的生態(tài)問題研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào),2005,24(3):585-589.
[5] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1999.
[6] GB/T 17135-1997,土壤質(zhì)量:總砷的測定[S].
[7] GB/T 17136-1997,土壤質(zhì)量:總汞的測定[S].
[8] 李繼東,伍 星,鄭永章.微柱分離-ICP-MS測定高純氧化釤中稀土雜質(zhì)[J].中國稀土學(xué)報(bào),2005,23(1):109-112.
[9] 王 云,魏復(fù)盛.土壤環(huán)境元素化學(xué)[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1995.
[10] 韓文炎,阮建云,林 智,等.茶園土壤主要營養(yǎng)障礙因子及系列茶樹專用肥的研制[J].茶葉科學(xué),2002,22(1):70-74.
貴州鳥王茶又稱云霧茶,是貴州省惟一、全國罕見的有碑文記載的貢茶,為貴州省特有的珍稀品種。鳥王茶作為貴州省的三大名茶之一,在當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展中具有重要的地位和作用,其發(fā)展?fàn)顩r對振興整個貴州省茶葉經(jīng)濟(jì)具有重要的意義。本研究以鳥王茶3種不同生態(tài)模式-野生茶園、人工茶園、天然林地的土壤為研究對象,調(diào)查和分析了不同生態(tài)模式下土壤肥力與重金屬污染狀況, 以期為促進(jìn)科學(xué)規(guī)劃建設(shè)新茶園,改良土壤條件,進(jìn)一步提高茶葉品質(zhì)和質(zhì)量安全提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 土樣的采集與制備
1.1.1 土樣采集 采用GPS定位,于2009年3月和2010年4月在貴州省貴定縣對鳥王茶產(chǎn)地3種不同生態(tài)模式(野生茶園、人工茶園和天然林地)的土壤進(jìn)行土樣的采集。每個點(diǎn)采集土壤混合樣和0~20 cm、20 cm~40 cm土壤剖面樣品,合計(jì)采集119份土壤樣品,其中混合樣89份,土壤剖面樣品30份。
1.1.2 樣品制備 將采集的樣品分別裝入潔凈的布袋,帶回實(shí)驗(yàn)室風(fēng)干,剔除植物殘?bào)w、大礫石等非土壤物質(zhì),同時避免灰塵和酸、堿等污染。取風(fēng)干樣品充分混合后用木棍碾壓過1 mm尼龍篩,按四分法取出部分土樣進(jìn)一步用瑪瑙砵研細(xì),過0.25 mm尼龍篩,將過篩樣品置于密封袋中并做好標(biāo)簽,放入干燥器中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2 測定指標(biāo)及方法
土壤化學(xué)指標(biāo):有機(jī)質(zhì)采用高溫外加熱重鉻酸鉀氧化-容量法測定,pH采用電極電位法(土水比1.0∶2.5)測定,堿解氮采用堿解擴(kuò)散法測定,有效磷采用鹽酸-氟化氨提取-鉬銻抗比色法測定,速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法測定[5]。土壤重金屬:As、Hg采用原子熒光法測定[6,7],Cr、Pb采用ICP-MS測定[8],Cd采用ICP-AES測定[9]。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同生態(tài)模式的土壤pH及營養(yǎng)元素含量特征
由表1可知,貴州鳥王茶3種生態(tài)模式的土壤肥力水平較高,這與優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園的土壤營養(yǎng)診斷指標(biāo)相符[10]。3種生態(tài)模式的土壤肥力從高到低依次為野生茶園、天然林地、人工茶園。茶樹是喜酸性土壤植物,其適宜生長的pH為4.5~6.0,pH高于6.0,茶樹生長將逐漸停滯甚至死亡;pH低于4.5,茶樹的生長將受到抑制,并對茶葉品質(zhì)帶來不良影響。貴州鳥王茶產(chǎn)地土壤不同生態(tài)模式的土壤pH為4.70~4.84,說明鳥王茶產(chǎn)地土壤的酸堿度為茶樹生長發(fā)育最適酸堿度。
2.2 不同生態(tài)模式的土壤肥力差異特征
根據(jù)土壤肥力指標(biāo)分級參考指標(biāo)(表2),總的來看3種生態(tài)模式土壤肥力水平較高,具體的分級指標(biāo)如表3所示。從表3可以看出,堿解氮、有效磷、速效鉀,有機(jī)質(zhì)等土壤肥力指標(biāo)等級大部分為Ⅰ或Ⅱ級。
鳥王茶生長的野生茶園多為灌草叢,其土壤酸堿度與天然林地差異不大。長期栽培茶樹的土壤常有進(jìn)一步酸化的趨勢。因此人工茶園土壤pH處于較低水平。野生茶園土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量高于天然林地和人工茶園,主要是由于野生茶園植被覆蓋率高,能有效減弱雨水對土壤氮、磷、鉀的溶蝕作用,同時促進(jìn)了有機(jī)物的分解。同理,天然林地植被條件好于人工茶園,所以天然林地土壤堿解氮、速效磷和速效鉀含量高于人工茶園土壤??傮w來說,鳥王茶產(chǎn)地土壤氮、磷、鉀含量較豐富。
有機(jī)質(zhì)是表征土壤質(zhì)量的重要因子,它含有植物生長所需的各種營養(yǎng)元素,是茶園土壤熟化程度和肥力水平的重要指標(biāo),對茶樹生長和茶葉品質(zhì)具有最要影響。由于環(huán)境特征和植被類型的差異,使得土壤有機(jī)質(zhì)具有不同的累積和遷移途徑。貴州鳥王茶產(chǎn)地土壤有機(jī)質(zhì)含量比較豐富,處于優(yōu)良等級。野生鳥王茶多生長在高大喬木下的灌木林和草叢中,能夠有效地減弱雨水對土壤的侵蝕,同時有利于蓄積水分,維持植物、土壤微生物和小動物活性,促使大量的動植物殘?bào)w進(jìn)入土壤,保持土壤有機(jī)質(zhì)含量處于較高水平。天然林地由于植物生長量低于野生區(qū)域,進(jìn)入土壤的動植物殘?bào)w相對較少,其有機(jī)質(zhì)含量相對低于野生區(qū)域。人工茶園由于枯枝落葉回歸較少,主要通過人為施入有機(jī)肥來抵消由于茶園土壤侵蝕和茶葉收獲等原因造成的有機(jī)質(zhì)損失,使土壤有機(jī)質(zhì)含量保持在較高水平。
2.3 不同生態(tài)模式的土壤剖面重金屬含量特征
由表4可知,5種重金屬含量在0~20 cm和20~40 cm土層中有所差異,總體趨勢是隨土壤剖面深度加深重金屬含量呈遞減趨勢,其中Cr、Hg、Pb含量表現(xiàn)為隨著土壤剖面深度的加深重金屬含量呈明顯下降趨勢,表明外界因素對這3種重金屬含量影響較大;Cd、As含量隨土壤剖面深度變化不大。通過對不同生態(tài)模式的土壤剖面重金屬含量比較可以看出,0~20 cm土層中,Cr、As和Pb含量表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Hg和Cd含量則表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地。20~40 cm土層中,Cr和As含量表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Pb、Cd和Hg含量表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地。
3 結(jié)論
1)鳥王茶3種生態(tài)模式的土壤肥力水平較高,除人工茶園堿解氮的含量偏低,屬于Ⅲ級外,其他生態(tài)模式的土壤堿解氮、有效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量等級均為Ⅰ或Ⅱ級。3種生態(tài)模式的土壤肥力水平高低順序依次為野生茶園、天然林地、人工茶園。3種生態(tài)模式的土壤pH為4.70~4.84。
2)不同生態(tài)模式的土壤剖面重金屬含量比較分析結(jié)果顯示,0~20 cm土層中,Cr、As和Pb含量表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Hg和Cd含量表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地;20~40 cm土層中,Cr和As含量表現(xiàn)為人工茶園>天然林地>野生茶園,Pb、Cd和Hg含量表現(xiàn)為人工茶園>野生茶園>天然林地。
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