滇南茶園適產(chǎn)養(yǎng)分臨界值施肥體系研究

陳檢鋒，劉 俊，何正海，陳 華，尹 梅，王志遠(yuǎn)，王 偉，付利波

（1云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境資源研究所，昆明650205；2云龍縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，云南云龍672708；3富寧縣農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)推廣站，云南文山663400）

0 引言

茶葉是云南省重要的經(jīng)濟(jì)作物，茶園采摘面積和產(chǎn)量位居全國(guó)第一[1]，茶葉是農(nóng)民脫貧增收的重要產(chǎn)業(yè)。施肥是茶樹(shù)栽培中重要的環(huán)節(jié)之一，科學(xué)施肥不僅能有效提高肥料的利用率，還能增進(jìn)茶葉的品質(zhì)和產(chǎn)量[2-5]。目前，在常規(guī)茶園的栽培管理中，茶園施肥量不斷增大和不合理施肥（如：偏施化肥、偏施單體氮肥、施肥方法不當(dāng)?shù)龋┰斐赏寥鲤B(yǎng)分狀態(tài)發(fā)生了很大變化[6-8]，成為制約茶葉產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素，也降低肥料養(yǎng)分利用率[9-12]。作物施肥量確定有養(yǎng)分平衡法、肥料效應(yīng)函數(shù)法、地力差減法、養(yǎng)分豐缺指標(biāo)法和氮磷鉀比例法等多種方法進(jìn)行施肥推薦，各種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)[13-14]。適產(chǎn)養(yǎng)分臨界值施肥體系是結(jié)合土壤校正系數(shù)和肥料效應(yīng)函數(shù)，綜合考慮土壤養(yǎng)分有效供應(yīng)和當(dāng)季最佳經(jīng)濟(jì)施肥量，達(dá)到精準(zhǔn)施肥的目的。本研究為克服滇南茶園施肥中存在的不合理施肥現(xiàn)象，通過(guò)田間施肥試驗(yàn)，擬建立一套基于滇南茶園土壤養(yǎng)分基礎(chǔ)上的適產(chǎn)養(yǎng)分臨界值施肥體系，為滇南茶樹(shù)的精準(zhǔn)施肥提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

試驗(yàn)于2017年12月—2019年11月在景洪市大渡崗鄉(xiāng)云寶茶廠(23°40′59.5″N，101°13′50.1″E)、勐?？h勐海鎮(zhèn)大益莊園(21°59′47″N，100°25′55″E)、思茅區(qū)南屏鎮(zhèn)整碗村進(jìn)行(22°44′32.48″N、100°52′32.63″E)，試驗(yàn)地土壤類型、海拔及土壤基礎(chǔ)肥力見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)地土壤類型、海拔及土壤基礎(chǔ)肥力情況

1.2 試驗(yàn)材料

供試茶樹(shù)品種為云南大葉群體種，茶園定植時(shí)間32年。試驗(yàn)用肥為茶葉專用復(fù)合肥(22-8-10)、尿素(N 30%)、鈣鎂磷肥(P2O516%)、硫酸鉀(K2O 50%)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)各設(shè)10個(gè)處理(N0P2K2、N1P2K2、N2P2K2、 N3P2K2、 N2P0K2、 N2P1K2、 N2P3K2、N2P2K0、N2P2K1、N2P2K3)，3次重復(fù)，小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)小區(qū)40 m2。試驗(yàn)處理N0、P0、K0為不施氮、磷、鉀肥處理，N2、P2、K2為當(dāng)?shù)赝扑]施肥量，各試驗(yàn)點(diǎn)肥量見(jiàn)表2。試驗(yàn)以茶葉專用復(fù)合肥為主，不足的用其他單質(zhì)肥料補(bǔ)足。肥料總量的40%做底肥，于12月份在茶行內(nèi)側(cè)開(kāi)溝施入；肥料總量的30%做夏茶肥，于5月份在茶行內(nèi)側(cè)開(kāi)溝施入；肥料總量的30%做秋茶肥，于8月份在茶行內(nèi)側(cè)開(kāi)溝施入。茶葉按小區(qū)進(jìn)行計(jì)產(chǎn)，每次均按一芽?jī)扇~標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行采摘并記錄鮮葉產(chǎn)量，并取各處理鮮葉各300 g殺青烘干做樣品分析。

表2 各試驗(yàn)點(diǎn)施肥量 kg/hm2

1.4 樣品分析及數(shù)據(jù)處理方法

各試驗(yàn)點(diǎn)試驗(yàn)前采集基礎(chǔ)土樣1個(gè)，帶回室內(nèi)風(fēng)干后分析，分析指標(biāo)主要為全氮、全磷、全鉀、堿解氮、有效磷、速效鉀、pH和有機(jī)質(zhì)。其中有機(jī)質(zhì)分析采用鉻酸鉀容量法，pH采用玻璃電位法，全氮用凱氏蒸餾法，全磷用氫氧化鈉熔融-鉬銻抗比色法，全鉀用堿熔-火焰光度法，土壤堿解氮用堿解擴(kuò)散法，有效磷用0.5 mol/L NaHCO3浸提-鉬銻抗比色法，速效鉀用乙酸銨溶液浸提-火焰光度計(jì)法測(cè)定[15-16]。茶葉樣品全氮、全磷、全鉀測(cè)定按國(guó)標(biāo)法分析。

將土壤有效養(yǎng)分測(cè)定值乘一個(gè)校驗(yàn)系數(shù)，以表達(dá)土壤供肥量。該系數(shù)稱為土壤有效養(yǎng)分校正系數(shù)[13-14]，土壤養(yǎng)分校正系數(shù)按式(1)計(jì)算。

數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析應(yīng)用SPSS分析軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 當(dāng)季施肥量對(duì)茶葉鮮葉產(chǎn)量、凈產(chǎn)值的影響

不同試驗(yàn)點(diǎn)茶葉鮮葉產(chǎn)量和凈產(chǎn)值為2018年和2019年的平均產(chǎn)量和平均凈產(chǎn)值（表3），云寶試驗(yàn)點(diǎn)N2P2K2處理產(chǎn)量最高，為11026 kg/hm2，N1P2K2處理凈產(chǎn)值最高，34488.14元/hm2。大益、整碗試驗(yàn)點(diǎn)產(chǎn)量、凈產(chǎn)值表現(xiàn)最好的均為N2P2K2處理。其中，云寶試驗(yàn)點(diǎn)N1P2K2處理產(chǎn)量、凈產(chǎn)值為11026 kg/hm2、41406.90元/hm2；整碗試驗(yàn)點(diǎn)N2P2K2處理產(chǎn)量、凈產(chǎn)值為 13023.0 kg/hm2、41406.90 元/hm2；大益試驗(yàn)點(diǎn)N2P2K2處理產(chǎn)量、凈產(chǎn)值為10911.0 kg/hm2、34014.90元/hm2。

表3 不同試驗(yàn)點(diǎn)茶葉產(chǎn)量和凈產(chǎn)值比較

2.2 土壤養(yǎng)分對(duì)茶葉產(chǎn)量的影響

由表4可知，與N2P2K2處理相比，不同試驗(yàn)點(diǎn)缺肥處理(N0P2K2、N2P0K2、N2P2K0)茶葉鮮葉產(chǎn)量下降，說(shuō)明土壤養(yǎng)分能夠供給茶樹(shù)生長(zhǎng)所需的部分養(yǎng)分，還需要通過(guò)施肥進(jìn)行補(bǔ)充[17-18]。不同試驗(yàn)點(diǎn)缺肥處理茶葉鮮葉產(chǎn)量與土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量之間的Pearson系數(shù)分別為0.969、0.882、0.978，表明缺肥處理茶葉鮮葉產(chǎn)量與土壤中堿解氮、速效磷、速效鉀含量正相關(guān)。

根據(jù)缺肥區(qū)茶葉鮮葉產(chǎn)量和茶葉中水分、總氮、總磷、總鉀含量計(jì)算各試驗(yàn)點(diǎn)土壤養(yǎng)分校正系數(shù)[式(1)]，結(jié)果見(jiàn)表4。土壤養(yǎng)分校正系數(shù)隨土壤速效養(yǎng)分含量的增加而降低，與玉溪植煙土壤土壤校正系數(shù)表現(xiàn)規(guī)律一致[19]。

表4 試驗(yàn)缺肥區(qū)產(chǎn)量及校正系數(shù)

經(jīng)回歸分析，可以得到土壤養(yǎng)分校正系數(shù)與土壤速效養(yǎng)分含量間的方程，如式(2)～(4)。

式中，yN、yP、yK分別為土壤氮素、磷素和鉀素養(yǎng)分校正系數(shù)；xN、xP、xK分別為土壤堿解氮、速效磷和速效鉀的測(cè)定值。

在新的茶園可以通過(guò)測(cè)定土壤堿解氮、速效磷、速效鉀的含量估算土壤養(yǎng)分供應(yīng)潛力。

2.3 茶樹(shù)適產(chǎn)養(yǎng)分臨界值施肥體系的構(gòu)建

對(duì)不同試驗(yàn)點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果采用固定2個(gè)因素在2個(gè)水平，建立肥料效應(yīng)模型（見(jiàn)表5），并以此計(jì)算最佳經(jīng)濟(jì)施肥量。各試驗(yàn)點(diǎn)的最佳經(jīng)濟(jì)施肥量與試驗(yàn)中N2P2K2處理相比：云寶試驗(yàn)點(diǎn)N少119.4 kg/hm2；P2O5多11.7 kg/hm2；K2O多13.5 kg/hm2；大益試驗(yàn)點(diǎn)N少25.2 kg/hm2；P2O5多 2.7 kg/hm2；K2O 多 11.8 kg/hm2；整碗試驗(yàn)點(diǎn)N少19.9 kg/hm2；P2O5少7.7 kg/hm2；K2O少28.6 kg/hm2。

表5 不同試驗(yàn)點(diǎn)茶樹(shù)最佳經(jīng)濟(jì)施肥量與適產(chǎn)養(yǎng)分臨界值

根據(jù)最佳經(jīng)濟(jì)施肥量和茶園土壤中有效養(yǎng)分供給量，確定茶園的適產(chǎn)養(yǎng)分臨界值：滇南茶園適產(chǎn)養(yǎng)分臨界值范圍：N 392.4～423.6 kg/hm2；P2O572.5～109.3 kg/hm2；K2O 160.6～199.3 kg/hm2。

通過(guò)計(jì)算，滇南茶園適產(chǎn)養(yǎng)分臨界值范圍N(412.5± 25.0)kg/hm2，P2O5(88.5± 27.1)kg/hm2，K2O(180.2±27.7)kg/hm2。在茶園施肥前可以通過(guò)測(cè)定土壤養(yǎng)分含量計(jì)算土壤養(yǎng)分校正系數(shù)，進(jìn)而計(jì)算當(dāng)季施肥量。

3 結(jié)論與討論

各試驗(yàn)點(diǎn)茶葉產(chǎn)量表現(xiàn)最高的均為N2P2K2處理。不同試驗(yàn)點(diǎn)缺肥處理茶葉產(chǎn)量與土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量之間的偏相關(guān)系數(shù)為0.969、0.882、0.978，茶葉產(chǎn)量與土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量之間呈正相關(guān)關(guān)系。土壤養(yǎng)分校正系數(shù)隨土壤養(yǎng)分含量的增加而降低。土壤養(yǎng)分校正系數(shù)與土壤速效養(yǎng)分含量間的回歸方程：yN=1.888-0.30ln(xN)，yP=1.551-0.58ln(xP)，yK=0.786-0.13ln(xK)，可以通過(guò)測(cè)定土壤速效養(yǎng)分的含量計(jì)算新區(qū)域土壤養(yǎng)分校正系數(shù)。

根據(jù)最佳經(jīng)濟(jì)施肥量和茶園土壤中有效養(yǎng)分供給含量，確定在各試驗(yàn)點(diǎn)茶樹(shù)適產(chǎn)養(yǎng)分臨界值[適產(chǎn)養(yǎng)分臨界值=最佳經(jīng)濟(jì)施肥量+（耕作層土壤養(yǎng)分含量×土壤養(yǎng)分校正系數(shù)）]，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，滇南茶園適產(chǎn)養(yǎng)分臨界值范圍：N(412.5±25.0)kg/hm2，P2O5(88.5±27.1)kg/hm2，K2O(180.2±27.7)kg/hm2。由于試驗(yàn)點(diǎn)較少，適產(chǎn)養(yǎng)分臨界值施肥模型有一定的局限性，需通過(guò)更多的試驗(yàn)中進(jìn)一步修正模型。

茶園土壤養(yǎng)分供應(yīng)狀況直接影響茶葉生長(zhǎng)和品質(zhì)[20-22]，茶園適產(chǎn)養(yǎng)分臨界值施肥體系是考慮當(dāng)季茶葉施肥和土壤養(yǎng)分對(duì)茶葉產(chǎn)量的貢獻(xiàn)，與傳統(tǒng)推薦施肥具有一致性[23-26]，又有本質(zhì)上的區(qū)別，更加符合科學(xué)施肥的要求。本研究結(jié)果為滇南常規(guī)茶園科學(xué)施肥推廣提供了可靠的科學(xué)施肥參數(shù)。