陜南茶園土壤微量元素有效性評(píng)價(jià)研究

金 媛，陳良超，冉隆貴，肖 斌

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

陜南茶園土壤微量元素有效性評(píng)價(jià)研究

金 媛，陳良超，冉隆貴，肖 斌

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 園藝學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

【目的】 研究陜南茶園土壤中有效態(tài)微量元素鐵、錳、硼、鋅、銅的含量與分布，為陜南茶園的培肥管理及茶葉生產(chǎn)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)提供理論基礎(chǔ)?！痉椒ā?采集陜南茶園268個(gè)土壤樣品，測(cè)定土壤樣品中有效鐵、有效錳、有效硼、有效鋅、有效銅的含量，對(duì)其有效性進(jìn)行評(píng)價(jià)，并分析陜南茶園土壤有效態(tài)微量元素與pH、有機(jī)質(zhì)的相關(guān)關(guān)系?！窘Y(jié)果】 陜南茶園土壤有效鐵含量普遍偏高，平均值79.98 mg/kg，遠(yuǎn)高于臨界值(4.5 mg/kg)；土壤有效錳含量變幅較大，且普遍嚴(yán)重缺乏，平均值53.31 mg/kg，遠(yuǎn)低于臨界值(100 mg/kg)；有效硼缺乏較為嚴(yán)重，平均值0.49 mg/kg，稍低于臨界值(0.5 mg/kg)。從整體來(lái)看，陜南茶園土壤并不缺鋅、銅，有效鋅含量平均值2.71 mg/kg，高于臨界值(1.5 mg/kg)；有效銅含量平均值3.60 mg/kg，高于臨界值(2.0 mg/kg)。陜南茶園土壤微量元素含量在不同地區(qū)表現(xiàn)有差異，其中土壤有效鐵和有效鋅的排序?yàn)樽详?yáng)>平利>南鄭>西鄉(xiāng)，有效錳的排序?yàn)樽详?yáng)>西鄉(xiāng)>南鄭>平利，有效硼的排序?yàn)樽详?yáng)>南鄭=平利>西鄉(xiāng)，有效銅排序?yàn)槠嚼?紫陽(yáng)>南鄭>西鄉(xiāng)。5種土壤有效態(tài)微量元素與pH的相關(guān)性均不顯著；土壤有效錳、有效硼與土壤有機(jī)質(zhì)相關(guān)性不顯著，但其余3種土壤有效態(tài)微量元素與有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)，且相關(guān)性達(dá)顯著水平。【結(jié)論】 陜南茶園土壤有效態(tài)微量元素含量各等級(jí)分布頻率不同，表明陜南茶園土壤中微量元素的有效性是不均衡的，且不同地區(qū)的土壤間微量元素含量具有一定差異，應(yīng)根據(jù)各地土壤微量元素含量的不同情況進(jìn)行配方施肥，并且多施有機(jī)肥。

茶園；土壤；微量元素；有效態(tài)

微量元素是指植物體內(nèi)含量或者需要量甚微(十萬(wàn)分之幾以下) 的化學(xué)元素[1]，土壤是微量元素主要的供給源。有些微量元素，如鐵、錳、硼、鋅、銅是植物正常生長(zhǎng)和生活所不可缺少的[2]，不足或過(guò)剩都會(huì)引起植物生理功能失調(diào)，誘發(fā)各種病害，對(duì)植物的正常生長(zhǎng)造成嚴(yán)重影響[3]，甚至影響到人類(lèi)的身體健康[4]。茶樹(shù)生長(zhǎng)需要的微量元素雖然極少，但卻是茶樹(shù)生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)者，在茶樹(shù)進(jìn)行生理生化的代謝活動(dòng)中不可或缺。微量元素能夠增強(qiáng)茶樹(shù)體內(nèi)的酶活性，促進(jìn)葉片光合作用和碳水化合物的形成，提高茶樹(shù)的抗逆能力，并且影響茶樹(shù)對(duì)大量元素的吸收利用[5]。而植物吸收的微量元素主要與土壤微量元素的有效態(tài)有關(guān)[6-7]，因此，研究茶園土壤有效態(tài)微量元素的豐缺程度，對(duì)于增加茶園產(chǎn)量、提高茶葉品質(zhì)以及人類(lèi)的身體健康有著重大的意義。前人對(duì)土壤微量元素有過(guò)不少研究[1,8-11]，但針對(duì)茶園的研究較少，特別是針對(duì)陜南茶園土壤微量元素的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。為此，本研究分析了陜南主要茶區(qū)茶園土壤的微量元素狀況，對(duì)其有效性進(jìn)行了分級(jí)評(píng)價(jià)，并分析了土壤微量元素與pH、有機(jī)質(zhì)的關(guān)系，旨在為陜南茶園的培肥管理及茶葉生產(chǎn)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)奠定一定的理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 采樣地概況

陜南位于陜西南部，主要指渭河以南的秦嶺、巴山山地，同時(shí)也包括漢水河流沖積而成的平原和沿河谷地，地處北緯31°40′～33°56′，東經(jīng)105°30′～111°00′，跨越暖溫帶及北亞熱帶。陜南茶區(qū)隸屬江北茶區(qū)，分布范圍廣，成土母質(zhì)、植被類(lèi)型和地形變化復(fù)雜，且海拔高差大，茶園土壤類(lèi)型多樣，茶葉生產(chǎn)歷史悠久，是我國(guó)最北部茶區(qū)之一。

1.2 樣品采集

按照布點(diǎn)的代表性、均勻性原則，根據(jù)不同海拔、坡向及生態(tài)環(huán)境等立地條件，在陜南茶區(qū)選取18個(gè)樣地，每個(gè)樣地選取有代表性且正常生長(zhǎng)的茶園3塊，用“S”形采樣法布設(shè)5個(gè)點(diǎn)，共布設(shè)樣點(diǎn)268個(gè)，采集與茶葉養(yǎng)分緊密相關(guān)的0～20 cm土層土壤，混勻后四分法取樣。土壤樣品剔除石礫及植物殘?jiān)入s物后帶回實(shí)驗(yàn)室，風(fēng)干研磨分別過(guò)孔徑1和0.15 mm篩，進(jìn)行土壤pH及微量元素、有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

土壤pH采用pH計(jì)測(cè)定(水土體積(mL)質(zhì)量(g)比1∶1)；有機(jī)質(zhì)含量用元素分析儀測(cè)定；土壤有效鐵、錳、硼、鋅、銅含量測(cè)定時(shí)先將土樣用M3浸提劑浸提(水土體積(mL)質(zhì)量(g)比10∶1)，振蕩5 min，濾液稀釋5倍，最后用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP)測(cè)定[12]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)經(jīng) Excel 2003 整理、繪圖，用SPSS 17.0 軟件中的單因素方差分析法(One-way ANOVA)分析處理間的差異顯著性，用Duncan’s新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較；相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)統(tǒng)計(jì)方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 陜南茶園土壤有效態(tài)微量元素含量分布與評(píng)價(jià)

根據(jù)土壤有效態(tài)微量元素分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表1)[11,13]，對(duì)土壤樣本的有效態(tài)微量元素進(jìn)行分析，結(jié)果 (表2和表3) 表明，陜南茶園土壤中各有效態(tài)微量元素的含量變幅較大, 各等級(jí)分布頻率不同，說(shuō)明陜南茶園土壤中微量元素的有效性不均衡，且不同地區(qū)的土壤間微量元素含量具有一定差異。

2.1.1 有效鐵 陜南茶園土壤有效鐵含量為 20.49～191.90 mg/kg，平均值79.98 mg/kg。從土壤有效態(tài)微量元素分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表1)來(lái)看，陜南茶園土壤有效鐵含量普遍偏高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于臨界值4.5 mg/kg，不存在供鐵不足的情況(表2)。

由表3可知，對(duì)于不同地區(qū)而言，南鄭茶園土壤有效鐵含量為20.49～185.80 mg/kg，平均值78.32 mg/kg，與陜南茶園土壤有效鐵平均含量相當(dāng)。平利茶園土壤有效鐵含量為27.73～189.50 mg/kg，平均值83.17 mg/kg，略高于陜南茶園土壤有效鐵平均含量。西鄉(xiāng)茶園土壤有效鐵含量為27.05～186.90 mg/kg，平均值70.37 mg/kg，低于陜南茶園土壤有效鐵含量平均值。紫陽(yáng)茶園土壤有效鐵含量為26.23～191.90 mg/kg，平均值為85.85 mg/kg，高于陜南茶園土壤有效鐵含量平均值。4個(gè)地區(qū)中紫陽(yáng)茶園土壤有效鐵含量最高，其次為平利、南鄭，西鄉(xiāng)最低，且與紫陽(yáng)、平利差異顯著(P<0.05)。

2.1.2 有效錳 從表2可以看出，陜南茶園土壤有效錳嚴(yán)重缺乏，其含量為4.30～219.20 mg/kg，變幅較大，平均值53.31 mg/kg，遠(yuǎn)低于臨界值(100 mg/kg)。陜南茶園89.93%的土壤有效錳含量低于臨界值， 57.09%的樣點(diǎn)土壤有效錳含量很低(<50 mg/kg)，9.70%的土壤有效錳含量處于中等水平(≥100～<200 mg/kg)，僅有0.37%的樣點(diǎn)土壤有效錳含量處于高水平(≥200～<300 mg/kg)。

由表3可知，南鄭茶園土壤有效錳含量為 12.52～164.40 mg/kg，平均值51.55 mg/kg。平利茶園土壤有效錳含量為8.61～119.20 mg/kg，平均值44.80 mg/kg。西鄉(xiāng)茶園土壤有效錳含量為 8.99～219.20 mg/kg，平均值53.84 mg/kg。紫陽(yáng)茶園土壤有效錳含量為4.30～174.90 mg/kg，平均值為60.36 mg/kg，高于陜南茶園土壤有效錳含量平均值。4個(gè)地區(qū)中，有效錳含量由高到低表現(xiàn)為紫陽(yáng)>西鄉(xiāng)>南鄭>平利，其中平利與紫陽(yáng)有效錳含量差異顯著(P<0.05)。

2.1.3 有效硼 由表2可知，陜南茶園土壤有效硼缺乏較為嚴(yán)重，其含量為0～1.28 mg/kg，平均值 0.49 mg/kg，稍低于臨界值(0.5 mg/kg)。但陜南茶園僅有2.99%的樣點(diǎn)土壤有效硼含量處于高水平(1.01～2.00 mg/kg)，43.28%的樣點(diǎn)土壤有效硼含量處于中等水平(0.51～1.00 mg/kg)，低于缺硼臨界值的土壤占53.73%，其中35.82%的樣點(diǎn)土壤有效硼含量處于低水平(0.25～0.50 mg/kg)，17.91%的土壤有效硼含量處于很低水平(<0.25 mg/kg)。

由表3可知，南鄭茶園土壤有效硼含量為 0.07～1.12 mg/kg，平均值 0.52 mg/kg，略高于陜南茶園土壤有效硼含量平均值。平利茶園土壤有效硼含量為0.23～0.96 mg/kg，平均值0.52 mg/kg，略高于陜南茶園土壤有效硼平均含量。西鄉(xiāng)茶園土壤有效硼含量為0.00～1.28 mg/kg，平均值0.31 mg/kg，低于陜南茶園土壤有效硼平均含量。紫陽(yáng)茶園土壤有效硼含量為0.18～1.21 mg/kg，平均值為0.58 mg/kg，高于陜南茶園土壤有效硼平均含量。4個(gè)地區(qū)中，紫陽(yáng)茶園土壤有效硼含量最高，其次為南鄭、平利，西鄉(xiāng)最低，且與其他3個(gè)地區(qū)差異顯著(P<0.05)。

2.1.4 有效鋅 由表2可知，陜南茶園土壤有效鋅含量為0.70～20.69 mg/kg，平均值2.71 mg/kg，高于臨界值(1.5 mg/kg)，說(shuō)明從整體來(lái)看，陜南茶園土壤并不缺鋅，但仍有15.30%的樣點(diǎn)土壤有效鋅含量低于臨界值，其中12.69%的土壤有效鋅含量處于低水平(≥1.0～1.5 mg/kg)，2.61%的土壤有效鋅含量處于很低水平(<1.0 mg/kg)。陜南茶園16.04%的樣點(diǎn)土壤有效鋅含量處于高水平(3.1～5.0 mg/kg)，7.09%的樣點(diǎn)土壤有效鋅含量很高(>5.0 mg/kg)，61.57%的土壤有效鋅含量處于中等水平(1.6～3.0 mg/kg)。

由表3可知，南鄭茶園土壤有效鋅含量為 1.07～4.03 mg/kg，平均值2.28 mg/kg。平利茶園土壤有效鋅含量為1.12～8.00 mg/kg，平均值3.00 mg/kg。西鄉(xiāng)茶園土壤有效鋅含量為0.77～10.54 mg/kg，平均值2.02 mg/kg。紫陽(yáng)茶園土壤有效鋅含量為0.70～20.69 mg/kg，平均值3.32 mg/kg。其中，平利、紫陽(yáng)土壤有效鋅含量高于陜南茶園土壤有效鋅含量平均值，南鄭、西鄉(xiāng)則低于該平均值，但均高于缺鋅臨界值。4個(gè)地區(qū)中，有效鋅含量排序?yàn)樽详?yáng)>平利>南鄭>西鄉(xiāng)，且南鄭、西鄉(xiāng)與平利、紫陽(yáng)土壤有效鋅含量差異顯著(P<0.05)。

2.1.5 有效銅 表2顯示，陜南茶園土壤有效銅含量為0.23～15.43 mg/kg，平均值3.60 mg/kg，高于臨界值(2.0 mg/kg)。說(shuō)明從整體來(lái)看，陜南茶園土壤并不缺銅，但仍有27.24%的樣點(diǎn)土壤有效銅含量低于臨界值，其中22.39%的樣點(diǎn)土壤有效銅含量處于低水平(≥1.0～2.0 mg/kg)，4.85%的樣點(diǎn)土壤有效銅含量處于很低水平(<1.0 mg/kg)。陜南茶園16.79%的樣點(diǎn)土壤有效銅含量處于高水平(4.1～6.0 mg/kg)，13.43%的樣點(diǎn)土壤有效銅含量很高(>6.0 mg/kg)，42.54%的樣點(diǎn)土壤有效銅含量處于中等水平(2.1～4.0 mg/kg)。

由表3可知，南鄭茶園土壤有效銅含量為 0.57～9.02 mg/kg，平均值2.60 mg/kg。平利茶園土壤有效銅含量為0.23～15.43 mg/kg，平均值 4.55 mg/kg。西鄉(xiāng)茶園土壤有效銅含量為0.99～5.75 mg/kg，平均值2.41 mg/kg。紫陽(yáng)茶園土壤有效銅含量為0.76～13.24 mg/kg，平均值4.53 mg/kg。其中，平利、紫陽(yáng)茶園土壤有效銅含量高于陜南茶園土壤有效銅含量平均值，南鄭、西鄉(xiāng)則低于平均值，但均高于缺銅臨界值。4個(gè)地區(qū)土壤有效銅含量表現(xiàn)為平利>紫陽(yáng)>南鄭>西鄉(xiāng)，且南鄭、西鄉(xiāng)與平利、紫陽(yáng)有效銅含量差異顯著(P<0.05)。

2.2 陜南茶園土壤有效態(tài)微量元素與pH、有機(jī)質(zhì)的關(guān)系

土壤pH是土壤在形成過(guò)程中受生物、氣候、地質(zhì)、水文等因素綜合作用所產(chǎn)生的一個(gè)重要屬性，也是影響土壤肥力的一個(gè)重要因素。茶樹(shù)是喜酸植物，適宜生長(zhǎng)的土壤pH為4.5～6.0，其中5.5為最適宜茶樹(shù)生長(zhǎng)的pH值[14]。土壤有機(jī)質(zhì)是土壤的重要組成成分[15]，是衡量土壤肥力的重要指標(biāo)[16]，含有大量植物生長(zhǎng)所必需的大量元素和微量元素[17]。為研究pH、有機(jī)質(zhì)對(duì)陜南茶園土壤有效態(tài)微量元素的影響，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果(圖1和圖2)表明，茶園土壤有效態(tài)微量元素含量與pH、有機(jī)質(zhì)關(guān)系密切。

2.2.1 與pH的相關(guān)關(guān)系 圖1顯示，土壤有效硼含量與土壤pH呈正相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)性并不顯著。土壤有效鐵、有效錳、有效鋅、有效銅含量與土壤pH均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，但相關(guān)性也未達(dá)到顯著水平，其中土壤有效錳含量與土壤pH的相關(guān)程度最高，有效鐵含量與土壤pH的相關(guān)程度最低。

2.2.2 與有機(jī)質(zhì)的相關(guān)關(guān)系 圖2顯示，土壤有效錳含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)，有效硼含量與有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)關(guān)系，但均未達(dá)到顯著水平。土壤有效鐵、有效鋅、有效銅含量與有機(jī)質(zhì)含量均呈正相關(guān)關(guān)系，且相關(guān)性顯著(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)(R)分別為 0.584，0.577和0.550。

3 結(jié)論與討論

土壤是覆蓋在陸地上能夠生長(zhǎng)植物的疏松表層，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要場(chǎng)所，由土壤與其環(huán)境條件組成的生態(tài)系統(tǒng)的好壞,決定了農(nóng)業(yè)是否能夠可持續(xù)發(fā)展[18]。國(guó)內(nèi)外研究表明，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)茶葉的生產(chǎn)與土壤養(yǎng)分狀況聯(lián)系密切，土壤的養(yǎng)分水平將直接影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)[19-21]。土壤中微量元素含量的變幅很大，可以相差數(shù)十倍、數(shù)百倍以至千倍[22]。植物雖然對(duì)微量元素的需要很少，但它們的作用卻是很重要的。對(duì)于茶樹(shù)而言，微量元素的存在能提高茶樹(shù)對(duì)其他大量元素的吸收和利用，加強(qiáng)茶樹(shù)對(duì)不良環(huán)境的適應(yīng)能力，并且能提高茶葉品質(zhì)[5]。土壤中營(yíng)養(yǎng)元素的豐缺都會(huì)對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，尤其是微量元素對(duì)作物生長(zhǎng)影響的缺乏、適量和致毒的變化范圍較窄。因此，土壤中的元素不僅存在供應(yīng)不足的情況，也有供應(yīng)過(guò)多造成毒害的問(wèn)題。明確土壤中營(yíng)養(yǎng)元素含量的分布、形態(tài)和轉(zhuǎn)化規(guī)律，有助于正確判斷土壤中元素的供給情況，從而采取正確的施肥管理措施。

從本研究結(jié)果來(lái)看，陜南茶園土壤普遍存在著有效鐵含量過(guò)高，而有效錳、有效硼嚴(yán)重缺乏的現(xiàn)象。鐵是茶樹(shù)必需的營(yíng)養(yǎng)元素之一，鐵在茶葉中的含量較為豐富，參與茶樹(shù)葉綠素的合成、光合作用及呼吸作用[23]。有研究表明，土壤含鐵量與茶葉品質(zhì)因子呈負(fù)相關(guān)，過(guò)量的鐵會(huì)使茶葉品質(zhì)變差[24-25]。茶樹(shù)是典型的“聚錳”植物，其錳含量比一般植物高得多[26]。錳參與茶樹(shù)光合作用和呼吸作用，促進(jìn)氧化還原反應(yīng)進(jìn)行，是茶樹(shù)體內(nèi)一系列酶的活化劑[27]。茶樹(shù)缺錳時(shí)易發(fā)生葉片立枯病[28]，葉片發(fā)黃下垂，邊緣焦枯，對(duì)茶葉品質(zhì)影響較大。硼維持細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，參與細(xì)胞壁的形成，對(duì)分生組織，如芽等的生長(zhǎng)具有重要意義。硼還參與蛋白質(zhì)合成，調(diào)節(jié)碳水化合物代謝，參與糖類(lèi)、淀粉等物質(zhì)的運(yùn)輸[21]。鋅是茶樹(shù)生長(zhǎng)的重要營(yíng)養(yǎng)元素之一，是茶樹(shù)許多酶的組成部分，參與光合作用，促進(jìn)茶葉氨基酸、兒茶素和香氣物質(zhì)等品質(zhì)成分的形成，并且能提高茶樹(shù)根系對(duì)氮和磷的吸收，從而促進(jìn)茶樹(shù)萌芽和旺盛生長(zhǎng)，增強(qiáng)茶樹(shù)生長(zhǎng)勢(shì)[29]。銅是植物體內(nèi)一些氧化酶的組成成分，參與光合作用及蛋白質(zhì)和碳水化合物的代謝，促進(jìn)氨基酸合成蛋白質(zhì)[21,30-31]。陜南茶園土壤有效銅、有效鋅含量較為豐富，基本能滿足茶樹(shù)正常生長(zhǎng)發(fā)育以及茶葉品質(zhì)的需要。

影響土壤中微量元素有效態(tài)含量的因子很多，除了土壤母質(zhì)類(lèi)型外，還包括人為施肥等管理措施以及土壤微量元素全量、有機(jī)質(zhì)含量、pH、土壤質(zhì)地、黏粒含量、通透性等，受土壤性質(zhì)的影響明顯[32-33]。本研究對(duì)陜南茶園土壤有效態(tài)微量元素與土壤pH的相關(guān)性分析結(jié)果表明，土壤有效硼含量與土壤pH呈正相關(guān)關(guān)系，土壤有效鐵、有效錳、有效鋅、有效銅含量與土壤pH呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。分析其原因，pH對(duì)土壤微量元素的影響表現(xiàn)為，不僅直接影響微量元素在土壤中的活性以及微量元素在土壤剖面的縱向移動(dòng)能力，而且還會(huì)影響微量元素的存在形態(tài)，從而間接改變其遷移活性[34]。在酸性土壤中，鐵、錳的溶解性增強(qiáng)，而在石灰性土壤中，碳酸鹽對(duì)鋅有吸附作用，降低了鋅的有效性，pH值較高時(shí)銅易形成氫氧化物而沉淀，使其有效性降低[35]。本研究中，土壤有效硼含量與土壤pH呈正相關(guān)關(guān)系，這可能是因?yàn)樵谒嵝酝寥乐校行鸬暮侩m然較高，但易隨水流失，故而容易造成土壤有效硼含量不足。可以看出，在茶園的生態(tài)環(huán)境條件下，土壤pH值對(duì)提高茶園土壤微量元素有效態(tài)含量較為有利。在茶園管理中，可以通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)茶園土壤pH值來(lái)調(diào)節(jié)土壤中微量元素的含量。但為了提高土壤微量元素含量而放任茶園土壤酸化，使pH值超出適宜茶樹(shù)生長(zhǎng)的范圍并不是可取的方法。

本研究對(duì)陜南茶園土壤有效態(tài)微量元素與有機(jī)質(zhì)含量也進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果表明，土壤有效錳含量與土壤有機(jī)質(zhì)含量關(guān)系不明顯，這可能是因?yàn)橥寥乐绣i的形態(tài)十分復(fù)雜，且很容易起變化，引起錳形態(tài)轉(zhuǎn)化的因素主要是土壤酸堿度和氧化還原狀況[36]，而成土母質(zhì)直接決定了土壤中錳的含量[37]。土壤有效硼、有效鐵、有效鋅、有效銅含量與有機(jī)質(zhì)含量呈正相關(guān)關(guān)系。土壤有機(jī)質(zhì)在分解轉(zhuǎn)化過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)酸和腐殖質(zhì)，對(duì)土壤礦物部分有一定的溶解能力，有利于養(yǎng)分的有效化。有機(jī)質(zhì)的酸性基團(tuán)與金屬離子發(fā)生絡(luò)合作用，形成了可溶性的絡(luò)合劑形式，提高了土壤中金屬離子的解析和溶解[38]。對(duì)于銅而言，土壤有機(jī)質(zhì)的酸性基團(tuán)可以活化土壤銅，從而形成可溶性銅的絡(luò)合物，增加其有效性。有機(jī)質(zhì)是微量元素的供給源之一，含有大量的植物生長(zhǎng)所必需的大量元素和微量元素，且可保持和活化微量養(yǎng)分[17]。土壤有機(jī)質(zhì)既能作為易溶絡(luò)合劑促進(jìn)微量元素的淋溶，又能固定微量元素，甚至包括生物小循環(huán)過(guò)程中被植物根系從土壤深處帶至表層的元素[39]。

隨著茶產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，化肥用量日益增加，有機(jī)肥施用量相對(duì)減少，茶園土壤營(yíng)養(yǎng)元素失調(diào)狀況更為突出，不少地方作物出現(xiàn)了大量元素過(guò)剩、微量元素缺乏的癥狀。水土流失、踩踏壓實(shí)、土壤有機(jī)質(zhì)含量下降等造成茶園土壤板結(jié)、結(jié)構(gòu)破壞，致使土壤保水保肥能力降低、土壤通氣性變差等，進(jìn)而影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)[40]。因此，應(yīng)依據(jù)土壤中微量元素豐缺程度的調(diào)查結(jié)果，結(jié)合影響土壤微量元素含量的因素，采取有機(jī)與無(wú)機(jī)肥配施、適當(dāng)多施有機(jī)肥、在微量元素缺乏的地區(qū)根據(jù)需要配施微肥的措施。本研究中陜南茶園土壤有效錳普遍嚴(yán)重缺乏，含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于缺錳臨界值，在這些地區(qū)可以適當(dāng)施用商品錳微肥，尤其在土壤錳含量最低的平利縣，可以適當(dāng)多施，以減少錳缺乏對(duì)茶樹(shù)生長(zhǎng)發(fā)育帶來(lái)的危害。雖然南鄭縣、平利縣、紫陽(yáng)縣茶園土壤有效硼含量高于缺硼臨界值，但從整體來(lái)看，仍有53.73%的樣點(diǎn)土壤有效硼含量低于缺硼臨界值，所以不能忽略對(duì)硼元素的補(bǔ)充，尤其西鄉(xiāng)縣的土壤有效硼平均值低于臨界值，應(yīng)適當(dāng)多施商品硼微肥。有機(jī)肥作為有機(jī)質(zhì)的主要供給源，富含有機(jī)物和各類(lèi)營(yíng)養(yǎng)元素，營(yíng)養(yǎng)均衡，是一類(lèi)完全肥料。在茶園的培肥管理中應(yīng)該增加有機(jī)肥如廄肥、餅肥等的施用量，從而提高茶園土壤有效態(tài)微量元素的含量。

[1] 袁玉信.微量元素在植物生活中的作用 [J].生物學(xué)通報(bào),1996,31(4):4-8.

Yuan Y X.Effect of trace elements in plant life [J].Bulletin of Biology,1996,31(4):4-8.(in Chinese)

[2] 黃增奎,徐素君,方桂鑫,等.浙江省土壤有效態(tài)微量元素含量和微肥應(yīng)用 [J].土壤肥料,1995(3):28-32.

Huang Z K,Xu S J,Fang G X,et al.Content of avaliable trace element and micronutrient fertilizer application in soil of Zhejiang province [J].Soils and Fertilizers,1995(3):28-32.(in Chinese)

[3] 賀家媛,鄭文麒,鄧留珍.河南省土壤微量元素含量分布及在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用 [J].土壤學(xué)報(bào),1986,23(2):132-141.

He J Y,Zheng W Q,Deng L Z.Destribution and fertilizer efficiency of the trace elements in soils of Henan [J].Acta Pedologica Sinica,1986,23(2):132-141.(in Chinese)

[4] 呂文英.茶葉中幾種微量元素的測(cè)定與研究 [J].微量元素與健康研究,2001,18(1):51-53.

Lü W Y.The determination of some trace elements in three teas [J].Studies of Trace Elements and Health,2001,18(1):51-53.(in Chinese)

[5] 王融初,邢承炎.微量元素對(duì)茶樹(shù)經(jīng)濟(jì)性狀及生理生化變化的試驗(yàn) [J].茶葉通訊,1962(4):23-30.

Wang R C,Xing C Y.Test of trace elements for tea tree economic characters and change of the physiological and biochemical [J].Tea Communication,1962(4):23-30.(in Chinese)

[6] 董國(guó)政,劉德輝,姜月華,等.湖州市土壤微量元素含量與有效性評(píng)價(jià) [J].土壤通報(bào),2004,35(4):474-478.

Dong G Z,Liu D H,Jiang Y H,et al.Contents of the soil available trace elements and their availability evaluation in Huzhou city of Zhejiang province [J].Chinese Journal of Soil Science,2004,35(4):474-478.(in Chinese)

[7] 牟金明,王明輝,宋 日,等.作物根茬留田對(duì)土壤有效微量元素動(dòng)態(tài)的影響 [J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué),1998(1):59-61.

Mou J M,Wang M H,Song R,et al.Effect of crop stubbles remained in soil on effective trace element of soil [J].Jilin Agricultural Sciences,1998(1):59-61.(in Chinese)

[8] 朱 靜,黃 標(biāo),孫維俠,等.農(nóng)田土壤有效態(tài)微量元素的時(shí)空變化及其影響因素研究 [J].南京大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué),2007,43(1):1-12.

Zhu J,Huang B,Sun W X,et al.Temporal spatial variability and its influencing factors of available trace metals in soils [J].Journal of Nanjing University:Natural Sciences,2007,43(1):1-12.(in Chinese)

[9] 于君寶,王金達(dá),劉景雙,等.典型黑土pH值變化對(duì)微量元素有效態(tài)含量的影響研究 [J].水土保持學(xué)報(bào),2002,16(2):93-95.

Yu J B,Wang J D,Liu J S,et al.Effect of soil pH value variation on effective content of trace elements in typical black soil [J].Journal of Soil and Water Conservation,2002,16(2):93-95.(in Chinese)

[10] 詹林慶,李 偉,陳松柏,等.西南丘陵區(qū)水田土壤有效銅和有效鋅含量的空間變異 [J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2013,26(1):250-254.

Zhan L Q,Li W,Chen S B,et al.Spatial variability’s properties of available Cu and available Zn on paddy soil in hill of southwest [J].Southwest China Journal of Agricultural Sciences,2013,26(1):250-254.(in Chinese)

[11] 劉 錚,朱其清,唐麗華,等.我國(guó)缺乏微量元素的土壤及其區(qū)域分布 [J].土壤學(xué)報(bào),1982,19(3):209-223.

Liu Z,Zhu Q Q,Tang L H,et al.Geographical distribution of trace elements deficient soils in China [J].Acta Pedologica Sinica,1982,19(3):209-223.(in Chinese)

[12] 王 瑋，高 明.M3土壤浸提劑測(cè)定土壤微量元素銅鋅鐵錳的探討 [J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2003，23(2)：117-119.

Wang W,Gao M.Determination of microelement Cu,Zn,Fe,Mu using M3-soil exact [J].Journal of Shanxi Agriculture University:Nat Sci Ed,2003，23(2)：117-119.(in Chinese)

[13] 王德宣,富德義.吉林省西部地區(qū)土壤微量元素有效性評(píng)價(jià) [J].土壤,2002(2):86-89,93.

Wang D X,Fu D Y.Evaluation of available trace elements in soil of west Jilin [J].Soils,2002(2):86-89,93.(in Chinese)

[14] 廖萬(wàn)有.我國(guó)茶園土壤的酸化及其防治 [J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù),1998,17(4):178-180.

Liao W Y.Soil acidification in tea plantantion and its prevention and management in China [J].Agro Environmental Protection,1998,17(4):178-180.(in Chinese)

[15] Schnitzer M.Soil organic matter-the next 75 years [J].Soil Sci,1991(151):41-58.

[16] Doran J W,Safley M.Defining and assessing soil health and sustainable productivity [M].New York:CAB International,1997.

[17] Brady N C,Weil R R.Chapter 12:Soils organic matter [M].Upper Saddle River:Prentice-Hall Inc,2002.

[18] 趙其國(guó).土壤圈物質(zhì)循環(huán)研究與土壤學(xué)的發(fā)展 [J].土壤,1991,23(1):1-3.

Zhao Q G.Material recycling in pedosphere and development trend of soil science [J].Soils,1991,23(1):1-3.(in Chinese)

[19] 王效舉.土壤條件與茶葉品質(zhì)關(guān)系的研究 [J].茶葉通訊,1994(2):6-9.

Wang X J.Relationship of soil conditions and tea quality [J].Tea Communication,1994(2):6-9.(in Chinese)

[20] 吳 洵.大力加強(qiáng)茶園有機(jī)肥料的施用和開(kāi)發(fā) [J].中國(guó)茶葉,1995(6):4-5.

Wu X.Application and exploitation of organic fertilizer in tea garden [J].China Tea,1995(6):4-5.(in Chinese)

[21] 楊亞軍.中國(guó)茶樹(shù)栽培學(xué) [M].上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,2005.

Yang Y J.Chinese tea cultivation [M].Shanghai:Shanghai Scientific & Technical Publishers,2005.(in Chinese)

[22] 劉 錚.土壤中的微量元素-微量元素的土壤化學(xué) [M].北京:科學(xué)出版社,1980.

Liu Z.Trace elements in soil [M].Beijing:Science Press,1980.(in Chinese)

[23] 劉小文,高曉余,何月秋,等.幾種微量元素對(duì)茶樹(shù)生理及茶葉品質(zhì)的影響 [J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(6):162-165.

Liu X W,Gao X Y,He Y Q,et al.Effect of several trace elements on the tea plant physiological and tea quality [J].Guangdong Agricultural Sciences,2010(6):162-165.(in Chinese)

[24] 陸錦時(shí).茶樹(shù)品種品質(zhì)化學(xué)指標(biāo)研究 [J].茶業(yè)通報(bào),1989,11(4):16-18.

Lu J S.Research on tea tree variety and quality chemical indicators [J].Journal of Tea Business,1989,11(4):16-18.(in Chinese)

[25] 陸錦時(shí).茶樹(shù)品種營(yíng)養(yǎng)元素的研究 [J].中國(guó)茶葉,1989(6):27-29.

Lu J S.Research on tea tree nutrition elements [J].China Tea,1989(6):27-29.(in Chinese)

[26] Kalita J N,Dey S K.A study of the manganese an boron contents of tea soiIs [J].Two and a Bud,1983(2):71-75.

[27] 顧 謙,陸錦時(shí),葉寶存.茶葉化學(xué) [M].合肥:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,2002.

Gu Q,Lu J S,Ye B C.Tea chemical [M].Hefei:China Science Press,2002.(in Chinese)

[28] 周欽澤,徐賽祿,林惠瓊.茶樹(shù)微量營(yíng)養(yǎng)的重要作用與微肥施用技術(shù) [J].福建茶葉,1982(4):15-20.

Zhou Q Z,Xu S L,Lin H Q.Importantance of tea tree micronutrient and micronutrient fertilizer application technology [J].Tea in Fujian,1982(4):15-20.(in Chinese)

[29] 吳 洵.名優(yōu)茶生產(chǎn)與鋅肥施用 [J].茶葉通訊,1994(4):9-11.

Wu X.Production of famous tea and application of Zn fertilizer [J].Tea Communication,1994(4):9-11.(in Chinese)

[30] 陸松候,施兆鵬.茶葉審評(píng)與檢驗(yàn) [M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2001.

Lu S H,Shi Z P.Examine and check of tea [M].Beijing:China Agriculture Press,2001.(in Chinese)

[31] 施兆鵬.茶葉加工學(xué) [M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1997.

Shi Z P.Tea process [M].Beijing:China Agriculture Press,1997.(in Chinese)

[32] 莫潤(rùn)蒼,鄒邦基.土壤鋅鐵銅錳形態(tài)分布及其有效性 [J].熱帶亞熱帶土壤科學(xué),1997,6(3):171-175.

Mo R C,Zou B J.Morphological distribution of soil zinc, iron, copper and manganese and their availability to plant [J].Tropical and Subtropical Soil Science,1997,6(3):171-175.(in Chinese)

[33] 俞元春,曾曙才,羅汝英.江南丘陵林區(qū)森林土壤微量元素的含量與分布 [J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998,25(2):167-173.

Yu Y C,Zeng S C,Luo R Y.Contents and distribution of microelements in soils of hilly forest area in the south of Yangtzi River [J].Journal of Anhui Agricultural University,1998,25(2):167-173.(in Chinese)

[34] Stevenson F J,Fitch A.Copper in soil and plants [M].New York:Academic Press,1981.

[35] 張正林.影響土壤中微量元素含量及有效性的因素 [J].農(nóng)業(yè)科技通訊,1995(11):23.

Zhang Z L.Factors of the content and effectiveness of trace element in the soil [J].Bulletin of Agricntural Science and Technology,1995(11):23.(in Chinese)

[36] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析 [M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2005.

Bao S D.Soil agricultural chemistry analysis [M].Beijing:Chinese Agricultural Press,2005.(in Chinese)

[37] 馬立峰,石元值,韓文炎.浙江省茶園土壤錳含量研究 [J].土壤通報(bào),2004,35(2):203-206.

Ma L F,Shi Y Z,Han W Y.Manganese concentrations in tea garden soil of Zhejiang province [J].Chinese Journal of Soil Science,2004,35(2):203-206.(in Chinese)

[38] 李文芳,楊世俊,文赤夫,等.土壤有機(jī)質(zhì)的環(huán)境效應(yīng) [J].環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài),2004(4):31-33.

Li W F,Yang S J,Wen C F,et al.Environment effect of soil organic matter [J].Environmental Science Trends,2004(4):31-33.(in Chinese)

[39] Perrott K W,Smith B F L.The reaction of fluoride with soils and soil nutrients [J].Soil Sci,1976,27:58.

[40] 陳子聰,顏明娟,林 瓊,等.茶園土壤物理性狀對(duì)茶葉品質(zhì)的影響 [J].茶葉科學(xué)技術(shù),2009(3):12-15.

Chen Z C,Yan M J,Lin Q,et al.The influence of the tea garden soil physical properties to tea quality [J].Tea Science and Technology,2009(3):12-15.(in Chinese)

Evaluation of available trace elements in soil of tea garden in Southern Shaanxi

JIN Yuan,CHEN Liang-chao,RAN Long-gui,XIAO Bin

(CollegeofHorticulture,NorthwestA&FUniversity,Yangling,Shaanxi712100,China)

【Objective】 The research was conducted to study the content and distribution of trace elements in tea garden soil in Southern Shaanxi for the accurate management of tea garden and high quality of tea.【Method】 A total of 268 soil samples were collected from tea garden soil in Southern Shaanxi.Contents of available Fe,Mn,B,Zn,and Cu were determined,the effectiveness was evaluated,and the correlation between soil pH,organic matter and available trace elements was analyzed.【Result】 Available Fe in tea garden soil in Southern Shaanxi was generally high with average of 79.98 mg/kg,which was much higher than the critical value (4.5 mg/kg).Available Mn ranged significantly with average of 53.31 mg/kg,much lower than the critical value (100 mg/kg).Lack of available B was serious with average of 0.49 mg/kg and lower than the critical value (0.5 mg/kg).Generally,available Zn and Cu in the tea garden soil were not in short with average values of of 2.71 mg/kg and 3.60 mg/kg,higher than the critical values of 1.5 mg/kg and 2.0 mg/kg,respectively.Differences existed in contents of trace elements in different areas.Available Fe and Zn were in a decreasing order of Ziyang>Pingli>Nanzheng>Xixiang,available Mn was in a decreasing order of Ziyang>Xixiang>Nanzheng>Pingli,available B was Ziyang>Nanzheng=Pingli>Xixiang,and available Cu was Pingli>Ziyang>Nanzheng>Xixiang.Correlations between soil pH and available trace elements were insignificant while positive correlations between organic matter and available trace elements were significant except for available Mn and B.【Conclusion】 Grade distribution of available trace elements in the tea garden soil in Southern Shaanxi was different,indicating that the effectiveness of the trace elements was unbalanced.The use of organic fertilizer would be beneficial for increasing the content of available trace elements and different fertilizing methods should be carried out according to contents of trace elements.

tea garden;soil;trace elements;available content

2013-11-18

國(guó)家茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(CARS-23)；陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新重點(diǎn)難題攻關(guān)項(xiàng)目(2013KTZB02-01)；陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃項(xiàng)目(2013KTZB02-01-01)

金 媛(1988-)，女，陜西周至人，在讀碩士，主要從事茶樹(shù)生理生態(tài)與栽培研究。E-mail:jyuan2008@sina.com

肖 斌(1957-)，男，陜西周至人，教授，主要從事茶葉生理和生態(tài)研究。E-mail:xiaobin2093@sohu.com

時(shí)間:2015-01-19 09:19

10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.03.014

S153.6+1

A

1671-9387(2015)03-0153-09

網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20150119.0919.014.html