不同種植年限鳥王茶產(chǎn)地土壤物理性質(zhì)及生長(zhǎng)特征

羅 倩，張珍明，向 準(zhǔn)，張家春，賀紅早*

(1. 貴州師范學(xué)院，貴州 貴陽 550018；2. 貴州省生物研究所，貴州 貴陽 550009；3.貴州省植物園，貴州 貴陽 550004)

不同種植年限鳥王茶產(chǎn)地土壤物理性質(zhì)及生長(zhǎng)特征

羅 倩1，張珍明2，向 準(zhǔn)2，張家春3，賀紅早2*

(1. 貴州師范學(xué)院，貴州 貴陽 550018；2. 貴州省生物研究所，貴州 貴陽 550009；3.貴州省植物園，貴州 貴陽 550004)

【目的】為探明喀斯特山區(qū)鳥王茶高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培的最佳年限，促進(jìn)鳥王茶高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)發(fā)展?！痉椒ā恳圆煌N植年限下鳥王茶根區(qū)與非根區(qū)土壤為研究對(duì)象，通過野外調(diào)查與室內(nèi)分析相結(jié)合的方法，研究鳥王茶不同種植年限產(chǎn)地土壤的物理性質(zhì)及其生長(zhǎng)狀況?！窘Y(jié)果】鳥王茶不同種植年限的土壤總體表現(xiàn)為土壤結(jié)構(gòu)性好。其中，非根區(qū)粉砂粒含量呈逐年遞增趨勢(shì)，但土壤中粘粒含量則隨種植年限遞增而減少；根區(qū)土壤的容重差異不大，依次為0～5a(1.25 g/cm3)>6～10a(1.18 g/cm3)>11～15a(1.12 g/cm3)；立地土壤總孔隙度差異很大，最大值為53.45 %(11～15a)，最小值為42.55 %(0～5a)，平均為49.76 %；隨種植年限增加，土壤1～5和0.25～1 mm團(tuán)聚體的占比呈增大趨勢(shì)，粒徑大于1.00 mm水穩(wěn)性土壤團(tuán)聚體的總量均為根區(qū)大于非根區(qū)?！窘Y(jié)論】種植6～10a鳥王茶的產(chǎn)量和生長(zhǎng)狀況最佳。

鳥王茶；種植年限；土壤物理性狀；生長(zhǎng)狀況；貴州

【研究意義】土壤是茶樹生長(zhǎng)發(fā)育依賴的基礎(chǔ)物質(zhì)與載體，能夠?yàn)椴铇涞纳L(zhǎng)發(fā)育提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、水分、空氣及熱量。研究表明，土壤理化性質(zhì)與茶葉品質(zhì)和產(chǎn)量有密切的關(guān)系[1-4]。我國(guó)茶樹種植歷史悠久，長(zhǎng)期栽培茶樹的土壤其理化性質(zhì)均發(fā)生著不同程度的變化?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】研究表明，在土壤質(zhì)地和類型相同的區(qū)域，同一時(shí)刻土壤物理特性也具有較大差異，而隨著種植年限的增加，其性質(zhì)變化更為明顯[4]；且土壤物理性質(zhì)對(duì)土壤肥力高低具有重要的調(diào)節(jié)作用[5]。有關(guān)茶樹種植年限對(duì)土壤理化性質(zhì)影響的研究表明，自然土壤植茶后物理性質(zhì)會(huì)發(fā)生一系列變化，如土壤容重、孔隙、水穩(wěn)性團(tuán)聚體等指標(biāo)得到明顯改善；隨著植茶年限增加土壤持續(xù)酸化、土壤的基礎(chǔ)養(yǎng)分以及微生物數(shù)量較自然土有大幅度增加，尤其是連續(xù)種植對(duì)茶園土壤性狀特征影響更為明顯[6-10]?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】貴州因地形與氣候資源適宜茶樹生長(zhǎng)使其成為茶樹種植區(qū)之一，茶產(chǎn)業(yè)種植與加工正逐年加快發(fā)展。貴州適宜種植茶樹的土地約為32 417.00 km2，現(xiàn)有種植面積46.67萬hm2，已躍居全國(guó)前列[11]。鳥王茶主要在貴州黔南州大面積種植，尤其在貴定縣云霧鎮(zhèn)大規(guī)模種植，截止到2016年貴州鳥王茶在貴州省種植面積有0.88萬hm2。目前，有關(guān)鳥王茶不同種植年限對(duì)土壤物理性質(zhì)影響方面的研究未見報(bào)道。但現(xiàn)階段隨著種植年限的變化，其生長(zhǎng)狀況及產(chǎn)量均在發(fā)生不同程度的變化，急需對(duì)其開展種植年限的研究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】筆者以貴州省貴定縣本地品種鳥王茶產(chǎn)地的土壤為研究對(duì)象，擬通過研究不同種植模式下茶園土壤物理性狀的變化，探明山區(qū)茶園連續(xù)種植對(duì)土壤物理性狀及茶葉生長(zhǎng)的影響，以期為貴州山區(qū)茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的改善提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

鳥王茶產(chǎn)地位于貴州省貴定縣(東經(jīng)106°59′～107°21′，北緯26°05′～26°45′)，平均海拔1200 m左右，屬中亞熱帶濕潤(rùn)氣候，氣候溫和，年平均氣溫15 ℃，雨量充沛，年平均降雨量1143 mm，年平均無霜期287 d，霧日數(shù)182 d，多云霧照、常年晴間多云天氣，漫射光多，自然條件優(yōu)越，適宜茶樹等經(jīng)濟(jì)作物的種植。

1.2 供試材料

貴定縣不同種植年限的鳥王茶茶樹及不同種植年限鳥王茶種植土壤。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品采集 ①土壤。于2014年5月至2015年5月期間，采用GPS定位，利用梅花型采樣方法在貴定縣鳥王茶產(chǎn)地采集不同種植年限的土壤樣品。在20 m×20 m樣方的4個(gè)頂點(diǎn)和中心共5處的根區(qū)(鳥王茶根際周圍0～20 cm的區(qū)域) 與非根區(qū)(在植株垂直冠幅下)多點(diǎn)隨機(jī)采集原狀土壤樣品。充分混合后用四分法保留1.0 kg 左右混合土樣，共采集96個(gè)土壤樣品(表1)。②茶葉。于2014年5月至2015年5月期間，在采集土壤樣品的同時(shí)一一對(duì)應(yīng)的采集茶葉樣品和測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。

1.3.2 指標(biāo)測(cè)定 ①土壤物理性質(zhì)。參照《土壤農(nóng)業(yè)化學(xué)分析方法》[12]進(jìn)行各指標(biāo)測(cè)定，環(huán)刀法測(cè)土壤容重、土壤孔隙度及土壤毛管持水量，簡(jiǎn)易比重計(jì)法測(cè)土壤質(zhì)地，篩分法測(cè)土壤大團(tuán)聚體組成。②茶樹生長(zhǎng)指標(biāo)。觀察、測(cè)量、記錄不同種植年限鳥王茶生長(zhǎng)狀況，茶樹生長(zhǎng)指標(biāo)包括莖粗、葉片長(zhǎng)度、發(fā)芽密度及百芽重。所測(cè)莖粗是距離新枝頂端20 cm處的莖粗。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

根據(jù)對(duì)樣品的分析測(cè)試結(jié)果，采用Excel和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，研究鳥王茶不同種植年限產(chǎn)地土壤的物理性質(zhì)及其生長(zhǎng)狀況。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植年限茶園土壤的物理性狀

2.1.1 土壤機(jī)械組成特性 土壤機(jī)械組成是構(gòu)成土壤結(jié)構(gòu)體的基本單元，與土壤成土母質(zhì)、理化性質(zhì)關(guān)系密切[13]。由表1可見，在不同種植年限下，非根區(qū)粉砂粒含量呈逐年遞增趨勢(shì)，而土層中粘粒含量則隨種植年限遞增而減少。表明，非根區(qū)土壤隨種植年限增加，土壤侵蝕嚴(yán)重，土壤有機(jī)質(zhì)含量和粘粒含量下降，粗大顆粒積累，土壤透水能力增加，保肥性和保溫性減弱。鳥王茶根區(qū)和非根區(qū)砂粒含量(1～0.05 mm) 均隨著種植年限增加緩慢遞增，鳥王茶立地土壤中粘粒含量(<0.001 mm)都較少，根區(qū)土壤平均粘粒含量為12.42 %～15.78 %，非根區(qū)土壤粘粒含量為15.07 %～21.03 %。表明，土壤礦質(zhì)膠體缺乏，影響土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成?？傮w看，砂粒含量高于粘粒含量，低于粉砂粒含量。表明，土壤顆粒粗大緊實(shí)。根區(qū)土壤砂粒含量呈增-減-增趨勢(shì)，而隨著種植年限增加，粘粒含量逐年增加，表明土壤的結(jié)構(gòu)性變好，土壤保水性和保肥性改善。

表1 不同種植年限鳥王茶土壤樣點(diǎn)的分布

表2 不同種植年限鳥王茶土壤機(jī)械組成特性

可能由于鳥王茶茶樹的枯枝落葉等加入土壤，致使土壤減弱雨水侵蝕作用，土壤中有機(jī)質(zhì)在土表積累，粘粒數(shù)量得以保持，土壤性能優(yōu)越。

2.1.2 土壤容重 土壤容重是土壤基本物理性質(zhì)之一，土壤容重的大小能夠反映土壤的質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和疏松程度等綜合物理狀況，其大小受土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、有機(jī)質(zhì)含量及各種自然因素和人工管理措施的影響[14]。由圖1可見，不同種植年限鳥王茶根區(qū)土壤的容重差異不大，其大小為T1(1.25 g/cm3)>T2(1.18 g/cm3)>T3(1.12 g/cm3)，其中，T3的土壤容重最低，由于11～15a種植年限下0～20 cm層土壤中根系占總吸收根長(zhǎng)的90 %以上，同時(shí)土壤表層形成枯枝落葉，腐殖質(zhì)不斷積累，從而改善了通氣性和透水性，降低了土壤容重。T1和T2的土壤容重較T3的土壤容重分別提高0.12百分點(diǎn)和0.05百分點(diǎn)。由此可知，根區(qū)土層0～20 cm土壤容重值的最佳種植年限為11～15a。種植年限小于15a時(shí)，土層開始板結(jié)，容重增加。非根區(qū)土壤容重隨著種植年限增加而增加，由于缺少枯枝落葉層和鳥王茶根系對(duì)土壤的穿插，人為活動(dòng)以及重力作用，土壤堅(jiān)實(shí)度增加；土壤侵蝕加劇，土壤中細(xì)小顆粒和有機(jī)質(zhì)含量減少，土壤結(jié)構(gòu)遭到破壞。

圖1 不同種植年限的鳥王茶根區(qū)與非根區(qū)土壤容重Fig.1 Soil bulk density in root zone and non-root zone of Niaowang Tea growing area with different cultivation years

2.1.3 土壤孔隙狀況 土壤孔隙度能反映土壤孔隙狀況和松緊程度，對(duì)土壤中的水、肥、氣及熱狀況有顯著影響[15]。由表3可知，根區(qū)土壤總孔隙度為42.78 %～53.45 %，孔隙性非常適宜；毛管孔隙值為32.53 %～41.09 %，非毛管孔隙值為10.25 %～12.36 %。不同種植年限鳥王茶立地土壤總孔隙度差異較大，土壤總孔度依次為T3>T2>T1，平均總孔隙度為49.76 %；T3總孔隙度最大(53.45 %)，T1總孔隙度最小(42.55 %)，T1和T3下總孔隙度差異顯著。隨著種植年限增加，0～15a內(nèi)土壤孔隙度不斷增加，可能是由于鳥王茶植株根系分泌物的作用以及后期肥力的補(bǔ)施改善了土壤結(jié)構(gòu)，增加了土壤孔隙性。毛管孔隙度和非毛管孔隙度變化規(guī)律不明顯。由此推斷，鳥王茶改善土壤孔隙度的最佳種植年限是11～15a。非根區(qū)土壤孔隙度變化差異不大，其主要受季節(jié)變化、人為活動(dòng)及土壤中雜草等的生物量影響而發(fā)生改變。

2.1.4 土壤團(tuán)聚體 從表4可知，直徑大于0.25 mm的土壤團(tuán)聚體是土壤中最好的結(jié)構(gòu)體，即土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)體，其數(shù)量比例越大，土壤的穩(wěn)定性狀況越好。隨著鳥王茶種植年限增加，土壤中5～1 mm或1～0.25 mm團(tuán)聚體的占比越來越大；同時(shí)，根區(qū)干篩和濕篩處理的土壤各粒徑土壤團(tuán)聚體含量表現(xiàn)出明顯不同。其中，干篩土壤團(tuán)聚體粒徑多為>1.00 mm，而濕篩土壤團(tuán)聚體粒徑多為<0.25 mm。研究表明，人類活動(dòng)尤其是耕作能夠促進(jìn)水穩(wěn)性土壤團(tuán)聚體向較細(xì)小顆粒發(fā)育，形成較小水穩(wěn)性土壤團(tuán)聚體[16-17]。從表4還可知，不同種植年限下鳥王茶根區(qū)土壤團(tuán)聚體在干篩和濕篩下粒徑>1.00 mm的水穩(wěn)性土壤團(tuán)聚體的總量均大于非根區(qū)土壤，濕篩下粒徑>0.25 mm的土壤團(tuán)聚體數(shù)量顯著下降，且根區(qū)土壤粒徑>1 mm的水穩(wěn)性土壤團(tuán)聚體數(shù)量較非根區(qū)大。根區(qū)與非根區(qū)水穩(wěn)性土壤團(tuán)聚體的差異大于土壤團(tuán)聚體的差異。究其原因是不同土壤上植被的年限和及其枯落物大小可影響水穩(wěn)性土壤團(tuán)聚體大小分布差異。

表3 不同種植年限的鳥王茶根區(qū)與非根區(qū)土壤孔隙狀況

注：同列不同小寫字母表示在0.05水平差異顯著，下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP< 0.05 level. The same as below.

表4 不同種植年限鳥王茶根區(qū)與非根區(qū)的土壤結(jié)構(gòu)

2.2 不同種植年限鳥王茶的生長(zhǎng)發(fā)育

從表5可知，不同種植年限鳥王茶生長(zhǎng)狀況的差別較大，隨著種植年限增加，莖粗、葉片長(zhǎng)度和發(fā)芽密度均呈先增后減趨勢(shì)，T2處理下莖粗、葉片長(zhǎng)度及發(fā)芽密度顯著高于T1和T3。葉子的長(zhǎng)度體現(xiàn)植物的整體生長(zhǎng)狀態(tài)，不同種植年限鳥王茶的葉片平均長(zhǎng)度體現(xiàn)了其本身的生理生態(tài)特性和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性，表中顯示，種植6～10a的鳥王茶葉片比其他年限生長(zhǎng)較好，與種植過程中不定時(shí)增施促進(jìn)生理生長(zhǎng)的氮肥有關(guān)。

表5不同種植年限鳥王茶的生長(zhǎng)發(fā)育

Table 5 Growth and development of Niaowang Tea with different cultivation years

處理Treatment莖粗(mm)Stemwidth葉片長(zhǎng)度(cm)Leaflength發(fā)芽密度(個(gè))BuddensityT1511a434a6872aT2613b603b14057bT3416ab425ab4321ab

茶葉的發(fā)芽密度和百芽重是構(gòu)成茶葉產(chǎn)量的基本因素[18-19]。百芽重與發(fā)芽密度能夠直接體現(xiàn)茶芽的質(zhì)量、單位面積茶樹的發(fā)芽數(shù)量，二者皆為衡量茶樹產(chǎn)量的重要指標(biāo)，百芽重大，發(fā)芽密度高，茶樹產(chǎn)量相應(yīng)較高，反之亦然。由圖2可知，不同種植年限鳥王茶百芽重與發(fā)芽密度均為T2>T1>T3。究其原因，鳥王茶生長(zhǎng)環(huán)境的適宜性及人為活動(dòng)對(duì)其影響較大。綜合不同種植年限下鳥王茶產(chǎn)地土壤的基本物理性質(zhì)及鳥王茶的生長(zhǎng)發(fā)育狀況，6～10a是鳥王的最佳生長(zhǎng)種植年限，土壤環(huán)境適宜茶樹生長(zhǎng)，為茶芽的生長(zhǎng)提供了有利的條件，茶芽長(zhǎng)勢(shì)良好，飽滿肥大，發(fā)芽密度大。人為管理為茶葉高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)提供了基礎(chǔ)條件，綜合因素的作用最終導(dǎo)致T2的產(chǎn)量最高，為45.13 kg/667m2，T3的產(chǎn)量最低，為13.94 kg/667m2。

圖2 不同種植年限下鳥王茶產(chǎn)量的差異Fig.2 Yield difference of Niaowang Tea under different cultivation years

3 討 論

土壤質(zhì)地是影響土壤肥力和土壤性質(zhì)極其重要的因素之一[20]，與鳥王茶產(chǎn)量和品質(zhì)有密切關(guān)系。不同質(zhì)地的土壤顆粒組成不同，導(dǎo)致的脹縮性、吸濕性、透水性及養(yǎng)分含量等土壤屬性也不相同。研究結(jié)果表明，鳥王茶產(chǎn)地土壤受其成土母質(zhì)影響，其最適合的土壤類型是酸性砂質(zhì)壤土，最終導(dǎo)致土壤的交換性能較高。土壤毛管水持水量的多少直接影響根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，在一定范圍內(nèi)，水分越多則溶解的養(yǎng)分越多，土壤肥力越高。植物在不同程度上通過根系對(duì)土壤水分狀況產(chǎn)生明顯的改善作用，因此，鳥王茶的生產(chǎn)應(yīng)該加強(qiáng)水分管理。

藺亞莉等[21]研究發(fā)現(xiàn)，土壤環(huán)境過于干旱可影響茶樹對(duì)營(yíng)養(yǎng)元素的吸收、生理生化代謝、茶葉的品質(zhì)，以至于整個(gè)茶園生物的生長(zhǎng)發(fā)育，因此，加強(qiáng)土壤培肥管理，重施有機(jī)肥，提倡茶園鋪草，改善茶園土壤物理化學(xué)性質(zhì)，可提高茶園土壤的抗逆性從而促進(jìn)茶樹生理代謝和茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)的提高。土壤容重反映土壤的孔隙狀況和松緊程度，能夠影響植物賴以生存的土壤環(huán)境中水、肥、氣、熱的狀況，進(jìn)而影響植物的生長(zhǎng)[22]，尤其是根系改善土壤孔隙狀況作用較大。研究表明，鳥王茶茶樹根系分布對(duì)減小土壤容重有一定積極作用。其中，對(duì)鳥王茶采取地膜覆蓋、間作的種植模式，結(jié)合修剪、施肥的管理技術(shù)等可有效地降低土壤容重，增加土壤孔隙度，提高土壤貯水量，增加鳥王茶的生物學(xué)產(chǎn)量，提高其水土保持效益。有機(jī)廄肥的使用可直接提高土壤有機(jī)碳的含量，促進(jìn)團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，降低土壤容重和增加土壤孔隙度，這與田永輝等[23]的研究結(jié)果一致。

4 結(jié) 論

總體看，鳥王茶土壤砂粒含量高于粘粒含量，低于粉砂粒含量，說明，土壤顆粒粗大緊實(shí)。隨著種植年限增加，粘粒含量逐年增加，根區(qū)土壤砂粒含量呈增-減-增趨勢(shì)，土壤保水性和保肥性先是得到改善，隨后有逐漸呈砂性的趨勢(shì)。土壤團(tuán)聚體中粒徑為5～1 mm或1～0.25 mm團(tuán)聚體占比最高，土壤結(jié)構(gòu)性好。根區(qū)與非根區(qū)間水穩(wěn)性土壤團(tuán)聚體差別較大。不同種植年限鳥王茶根區(qū)土壤的容重在11～15a達(dá)最低值，預(yù)計(jì)15a以后土層開始板結(jié)，容重增加。在0～15a的種植年限內(nèi)，土壤孔隙度不斷增加，毛管孔隙度和非毛管孔隙度變化規(guī)律不明顯。由此推斷，鳥王茶土壤容重和孔隙度的最佳時(shí)段是11～15a。通過對(duì)不同種植年限鳥王茶生長(zhǎng)狀況進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，種植6～10a的鳥王茶葉片較其他種植年限生長(zhǎng)好，不同種植年限鳥王茶百芽重與發(fā)芽密度均為6～10a>0～5a>11～15a。6～10a鳥王茶的產(chǎn)量最高，為45.13 kg/667m2，11～15a的產(chǎn)量最低，為13.94 kg/667m2。

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SoilPhysicalPropertiesofNiaowangTeaGrowingAreawithDifferentCultivationYearsandGrowthCharacteristicsofNiaowangTea

LUO Qian1，ZHANG Zhen-ming2，XIANG Zhun2，ZHANG Jia-chun3，HE Hong-zao2*

(1.Guizhou Normal University, Guizhou Guiyang 550018, China; 2.Guizhou Institute of Biology, Guizhou Guiyang 550009, China; 3.Guizhou Botanical Garden,Guizhou Guiyang 550004,China)

【Objective】The study aims to explore the optimal year limit of Niaowang Tea and promote high yield and high quality of Niaowang Tea in karst mountainous area.【Method】 The soil physical properties in root zone and non-root zone of Niaowang Tea growing area and growth characteristics of Niaowang Tea were studied by field survey and laboratory analysis.【Result】The soil structure of Niaowang Tea growing area with different cultivation years was good overall. The powder sand content in non-root zone presented a rising trend year by year, but the clay content in soil shows a declining trend with increase of cultivation years. There was no obvious difference in soil bulk density of root zone among different cultivation years and the soil bulk density of root zone with 0-5a, 6-10a and 11-15a were 1.25, 1.18 and 1.12 g/cm3,respectively. There was an obvious difference in soil porosity,and the maximum, minimum and average value were 53.45 % (11-15a), 42.55 % ( 0-5a) and 49.76 % separately.The proportion of soil aggregated with 1-5 and 0.25-1mm presented an increasing trend and the amount of water stability soil aggregates with > 1.00mm in root zone was more than that in non-root zone.【Conclusion】The yield and growth status of Niaowang Tea with 6-10 cultivation years was the best.

Niaowang Tea; Cultivation year; Soil physical property; Growth characteristics; Guizhou

1001-4829(2017)12-2746-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.12.022

2017-07-21

貴州省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目“貴州鳥王茶種植關(guān)鍵技術(shù)集成與示范推廣”[黔科合NZ(2013)3014]；貴州科學(xué)院科技項(xiàng)目“鳥王茶資源圃建設(shè)與原位肥力維持性綠色種植技術(shù)示范”[黔科院J合字(2017)18]

羅 倩(1979-)，女，貴州清鎮(zhèn)人，副教授，博士，研究方向：生態(tài)學(xué)研究，E-mail:zhang6653578@163.com，*為通訊作者：賀紅早，E-mail: 195475891@qq.com。

S791.14

A

(責(zé)任編輯王 海)