福建茶园化肥减施增效技术研究思路

化肥减施增效是支撑茶业可持续发展的重要路径.本文分析了福建省重点产茶区茶园肥料施用现状及典型茶区茶园土壤主要障碍因子,综述了福建省茶园养分管理研究进展,提出福建茶园化肥减施增效技术的研究思路:基于茶树养分需求特性研究制定相应的茶园施肥限量基准,研制具有区域及茶类针对性、兼顾土壤改良与地力提升的茶树专用配方肥;优化集成高效新型肥料、有机肥替代及适时推进机械施肥,形成福建典型茶区茶园化肥减施增效的初步技术模式,并建立相应技术规程;通过示范培训与推广应用,从整体上降低福建茶园化肥用量.     

福建省典型茶园土壤硒含量及其影响因素研究

采集了福建省60份典型茶园表层土壤(0~20 cm),测定了土壤全硒和有效硒含量,分析了土壤类型、植茶年限和海拔对土壤硒及有效硒含量的影响,并探讨其受土壤理化性质的影响。结果表明,福建省茶园土壤全硒含量范围为0.22~2.20 mg·kg^-1,均值为0.73 mg·kg^-1,有86.67%的茶园土壤硒含量达到富硒土壤标准(>0.4 mg·kg^-1);茶园土壤有效硒含量为5.21~448.86 μg·kg^-1,均值为62.98 μg·kg^-1;土壤硒活化率为1.10%~31.64%,均值为8.76%,硒有效程度较低。砂砾岩和凝灰岩发育的茶园土壤硒和有效硒含量较高,紫色砂岩和河流冲积物发育的茶园土壤硒含量较低;山地草甸土茶园土壤全硒和有效硒含量最高,潮砂土和水稻土硒含量较低;成龄茶园和老茶园土壤全硒和有效硒含量较高,新垦茶园硒含量较低;中高海拔地区茶园土壤全硒及有效硒含量较高,低海拔地区茶园土壤硒含量较低。相关分析表明,茶园土壤硒及有效性主要受土壤有机质和全氮的影响,pH对有机质含量较低的红壤茶园和幼龄茶园有显著影响,有效磷对成龄茶园和中高海拔茶园有显著影响。总体而言,该区域茶园富硒土壤为发展天然富硒茶提供了物源保证,但硒有效程度不高,应针对不同类型茶园采取相应栽培措施(增施有机肥、改良剂和钙镁磷肥)来提高土壤有效硒。     

我国典型茶区化学氮肥施用与生产运输过程的温室气体排放量估算

基于相关统计数据和文献调研方法,估算了我国14个典型茶区中化学氮肥施用、生产及运输过程中的温室气体排放量。结果表明,化学氮肥施用导致的土壤N₂O直接排放和生产过程中的温室气体排放是茶园化学氮肥消费带来的温室气体主要排放源;14个典型茶区消费的化学氮肥产生的温室气体排放量(以CO₂排放当量计算)为16.81~344.80万t·a^-1,其中贵州、云南、湖北和四川4省的茶园消费的化学氮肥带来的温室气体排放量较高,均超过200万t·a^-1,占全部区域温室气体排放量的59.98%;单位面积温室气体排放量为3.22~9.76 t·hm^-2·a^-1,单位产量温室气体排放量为2.10~12.96 t·t^-1·a^-1、单位产值温室气体排放量0.39~1.90 t·万元^-1·a^-1;总体而言,贵州、云南、湖北、湖南和四川5省的茶园消费的化学氮肥带来的温室气体排放量、单位面积温室气体排放量、单位产量温室气体排放量和单位产值温室气体排放量较高,福建、河南省及重庆市3个茶区相对较低。在茶园化学氮肥施用量控制为300 kg·hm^-2和450 kg·hm^-2两种情景下,茶园生态系统温室气体减排总量为617.07万t·a^-1和228.94万t·a^-1,减排潜力为34.12%和12.66%,减排潜力较大的区域主要有湖北、四川、贵州、湖南和江西等5省。     

菌渣施用对茶园土壤有机碳含量及腐殖质组成的影响

采用野外调查和室内分析相结合的方法,研究菌渣施用对茶园土壤有机碳含量及其腐殖质组成的影响。试验设计4个处理,分别为单施氮肥(M0)、50%氮肥+50%菌渣有机肥(M1)、全量菌渣有机肥(M2)和2倍菌渣有机肥(M3)。结果表明:连续3年施用菌渣有机肥后,茶园表层(0~20cm)土壤有机碳含量、胡敏酸(HA)、富里酸(FA)和胡敏素(HM)含量均有一定程度的增加,较M0处理分别增加43.10%~104.21%、52.89%~157.14%、31.07%~74.30%和44.96%~107.35%,几乎随着菌渣有机肥施用量的增加而增加,20~40cm土层影响不显著。土壤胡敏酸的△logK和E4/E6值均有增加,其中M2和M3处理显著增加,而富里酸的△logK和E4/E6各处理间差异均不显著,说明腐殖化过程较慢。研究表明施用菌渣有机肥不仅更有利于茶园土壤有机碳的积累,而且能促进上壤腐殖化进程。     

添加生物黑炭对茶园土壤CO2、N2O排放的影响

采用室内培养试验,研究了不同生物黑炭施用量对两种茶园土壤(红壤和黄壤)CO₂、N₂O排放特征的影响。生物黑炭用量设5个水平:H0(0 g·kg^-1)、H1(3.56 g·kg^-1)、H2(7.11 g·kg^-1)、H3(14.22 g·kg^-1)、H4(28.44 g·kg^-1).结果表明:红壤茶园土壤CO₂排放量显着高于黄壤,N₂O排放总量则低于黄壤;与H0处理相比,施用低量的生物黑炭(H1)对两种茶园土壤CO₂排放无显着影响;高量的生物黑炭处理(H3、H4)则显着增加土壤CO₂排放量,增幅为20%~47%(P<0.05).生物黑炭施用后(H2、H3、H4)明显降低两种茶园土壤N₂O释放速率及反硝化损失率,土壤N₂O排放总量降幅为37%~63%(P<0.05),反硝化损失量降幅22%~54%(P<0.05),且均随着生物黑炭施用量增加而增大。此外,从土壤pH值、无机氮含量和硝化率角度,探讨了生物黑炭影响茶园土壤CO₂和N₂O排放的因素。     

施氮量对茶树生长及叶片光合特性的影响

采用水泥池培育的方法,研究了不同氮肥施用量对茶树生长和叶片光合特性的影响。试验设置4个施氮水平,分别为0kg N/hm2（CK）、112.5 kg N/hm2（N1）、225 kg N/hm2（N2）和450 kg N/hm2（N3）。结果表明：施氮显著促进茶树生长,施氮处理茶叶产量比CK显著提高116.98%～141.51%（P〈0.05）,但施氮处理间差异不显著（P〉0.05）;施氮处理茶树叶片叶绿素总量提高30.56%～72.67%,类胡萝卜素含量降低13.37%～29.74%,并与CK差异显著（P〈0.05）;施氮处理茶树叶片净光合速率比CK显著提高14.88%～17.26%（P〈0.05）,但施氮处理间差异不显著（P〉0.05）;氮肥施用提高茶树叶片气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率。适量的施氮可提高茶树叶片叶绿素含量、提高光合速率,促进茶树生长和茶叶产量提高;但随着氮肥施用量的增加,单位氮肥对茶树生长的促进效应降低。     

不同温度及化肥绿肥施用比例对果园土壤有机碳矿化的影响

【目的】了解果园土壤有机碳矿化在不同温度下对不同绿肥施用量的响应关系,为构建果园生态系统的碳循环模型提供参数。【方法】采用室内培养模拟试验（培养期85 d）,在10、20、30℃等3个温度条件下,探讨化肥和绿肥不同比例（不施肥、100%氮肥、75%化学氮肥+25%绿肥、50%化学氮肥+50%绿肥、25%化学氮肥+75%绿肥、100%绿肥;各处理氮肥施用水平均为0.15 g N/kg风干土）还园量对果园土壤有机碳矿化特征的影响。【结果】各施肥处理土壤有机碳矿化速率均表现为培养前期保持较高水平,之后快速下降,培养后期保持相对稳定的趋势;土壤有机碳矿化累积排放量为1439.4~4732.8 mg/kg,全绿肥处理土壤CO2累积排放量最大;土壤有机碳矿化速率随温度升高而增长,不同的土壤绿肥还园处理土壤有机碳矿化的温度敏感性（Q10）不同,以不施肥处理土壤有机碳矿化的温度敏感性最低,25%氮肥+75%绿肥处理最高,各处理间差异显著（P＜0.05）。【结论】10~30℃温度条件下,果园土壤有机碳矿化速率表现为培养前期高,之后快速下降,培养后期相对稳定的趋势。不同比例化肥和绿肥施用显著提高了果园土壤有机碳累计矿化量。氮肥、绿肥还田和温度的共同作用可使果园向大气中排放的CO2增加。     

‘白芽奇兰’施肥效应及其氮磷钾适宜用量研究

为探讨平和县白芽奇兰品种的施肥效应及其推荐施肥量,在该县茶叶主产区设置了定位2年的氮磷钾化肥和有机肥田间肥效试验.系统聚类分析表明,根据茶青产量水平,可将茶园分为“高”、“中”、“低”产3种类型,其空白区和平衡施肥的茶青产量均值具有显著水平差异.施用氮磷钾化肥和有机肥的茶青平均增产13.9％、5.5％、11.3％和11.6％,其中高产茶园的氮磷肥增产效果大于中、低产茶园,但钾肥和有机肥在低产茶园的增产效应明显高于“高”产茶园.高、中产茶园施用氮肥的净增收高于磷钾肥和有机肥,在低产茶园施用氮钾肥和有机肥的净增收大致相当,磷肥的施肥效益最低.对茶青增产效应和净增收的分析表明,茶园的氮磷钾化肥和有机肥的适宜施用量平均分别为N347 kg· hm-2、P2O5105kg·hm-2、K2O 116 kg·hm-2和商品有机肥3750 kg· hm-2,高、中产茶园要重视合理施用氮钾肥,在低产茶园上要特别重视有机肥和化肥的配合施用.     

不同工艺制法对茶叶风味品质化学轮廓的影响

为探明不同工艺制法对茶叶风味品质化学轮廓的影响,本研究对福建4种茶类(绿茶、白茶、红茶和乌龙茶)及其鲜叶原料中的主要滋味和香气品质成分进行了检测分析和可视化模式识别。结果表明,基于茶叶主要滋味品质成分的主成分分析(PCA)可将全部供试茶样划分成3种类群:Ⅰ型:绿茶、白茶和一芽二、三叶鲜叶样;Ⅱ型:乌龙茶和中、小开面2~4叶鲜叶样;Ⅲ型:红茶。采用偏最小二乘增强判别分析(PLS-EDA)可进一步放大不同类群茶样的组间差异,乌龙茶及其鲜叶原料有较高含量的水溶性碳水化合物(WSCs),而红茶中多酚类(TPs)和表没食子基儿茶素没食子酸酯(EGCG)含量相对较低;(茶多酚×游离氨基酸)含量二维散点视图可作为茶叶分类识别的一种重要判别工具。4种茶类以乌龙茶的香型种类最为丰富,绿茶与鲜叶原料的香气组成化学模式较为接近,白茶与红茶香气组成在种类和数量上存在一定的相似特征。2,6-二叔丁基对甲苯酚、苯乙腈、4-乙基苯甲酸-2-苯基乙酯类似物、反式-橙花叔醇、α-法呢烯、吲哚等可视为乌龙茶有别于其他3种茶类(绿茶、白茶和红茶)的主要特征香气成分。本研究结果为茶叶化学分类及其工艺品质的目标控制提供了参考依据。