茶园——土壤系统的物质循环对土壤酸化的影响

基于植茶后土壤酸度逐渐增高,盐基含量降低,铝饱和度增加,土壤呈现酸化现象。本文通过茶园—土壤系统中铝、锰、钙、镁等矿质元素循环,探讨了茶园土壤酸化的原因。在江苏省金坛县茅麓茶场的黄棕壤上,对不同植茶年限(9龄、29龄、80龄)茶园的茶树茎流、透冠水和土壤渗漏水的化学成分进行了分析研究。茶树是富集铝和锰的植物,茶树茎流与透冠水相比,具有含铝多、含盐基少、pH 值较低的特点。茶园土壤酸化受茶树群体分布的影响而存在着不均一性,植茶初期离茶树根颈近的土壤率先酸化,随着植茶年限的延长和茶树群体覆盖度的增加,茶树落叶     

不同植茶年限茶园土壤有效营养元素分析

为了解不同植茶年限下土壤有效营养元素的变化情况,以凤冈县不同种植年限的茶园土壤为研究对象,采集0~20 cm和20~40 cm两层土壤样品,分析土壤基本理化特性、土壤有效态大量营养元素和土壤有效态微量营养元素的变化情况。结果表明,植茶使茶园土壤呈酸化趋势,且逐渐低于优质高产高效茶园土壤p H的最低标准;土壤有机质、全氮随植茶年限的增加而极显著增加,且逐渐达到并超过优质高产高效茶园土壤的最低标准;土壤有效磷有先增后减的趋势,但仍远低于优质高产高效茶园土壤有效磷的最低标准;土壤交换钾随植茶年限的增加而极显著增加,但仍处于贫乏状态;土壤有效硫、有效硼、有效锌和有效铁随植茶年限的增加极显著增加;土壤有效镁、有效铜和有效锰随植茶年限的变化不显著。随着植茶年限的增加,应该采取必要的措施防止土壤酸化,合理控施氮肥,增施磷、钾肥。     

海拔高度和植茶年限对茶园土壤肥力和酸度的影响

为探讨不同海拔高度和植茶年限对茶园土壤肥力和酸化状况的影响,通过采集闽南和闽北茶叶主产区11个代表性茶园土壤及其对照自然土壤,进行实验室测定分析。结果表明:海拔高度和植茶年限对土壤养分肥力有重要的影响;植茶土壤明显提高了土壤有机质和速效氮磷钾含量,尤其是有效磷和速效钾的含量平均是对照土壤的5.2倍和1.5倍。植茶土壤pH为4.36±0.34,比对照土壤pH值下降了8.8%;随着海拔高度增加,土壤pH下降程度减缓,但随着植茶年限增加,加剧土壤pH下降幅度。茶园土壤交换性铝含量与pH值呈现显著水平的线性负相关;随着植茶年限增加,土壤交换性铝含量呈现线性增加,促进了土壤酸化和降低了土壤肥力。研究结果为制定具有较好针对性的茶园土壤培肥技术提供参考依据。     

茶园土壤铝动态及茶树铝吸收特性

本文报告了在茶园和根际土壤铝动态及茶树铝吸收特性方面的一些研究结果。1.对210个样品测定,茶园土壤交换性铝含量为2.5-988mg/kg,平均238 mg/kg。无定形和层间铝是茶园土壤铝的主要形态;植茶后茶园土壤的水溶性、交换性和有机结合态铝趋于增加。2.茶园土壤交换性铝含量随施氮量的提高而增加;供给茶树NH_4~+-N时,茶树根际土壤(距根表 1mm)的交换性铝显著增加。3.铝在一定范围(≤400 μmol/L)增加茶树侧根数量和长度。4.动力学研究表明茶树根系对铝的吸收表现为可饱和特性,初始时有一快速的吸收过程,并在约6h后转变为缓慢的吸收。     

连作茶树根际土壤自毒潜力、酶活性及微生物群落功能多样性分析

为了分析茶树连续种植后对茶树根际土壤生理及微生物功能多样性的影响,本研究以植茶年限4、9、30 a的铁观音茶树根际土壤为材料,探讨植茶年限与土壤自毒潜力、土壤酶和土壤微生物功能多样性关系。结果表明:随着植茶年限的增长,茶树根际土壤对受体莴苣、白菜、萝卜根长的抑制率呈现显著性上升。土壤过氧化氢酶、磷酸酶、蛋白酶、蔗糖酶、脲酶活性随着植茶年限的增长呈下降趋势,而多酚氧化酶及纤维素酶的活性呈上升趋势。BIOLOG ECO生态板法结果表明,随着植茶年限的增长,土壤微生物对羧酸类、酚酸类、脂肪酸类及氨基酸和胺类碳源的利用率呈显著增长,糖类碳源无显著差异。主成分分析结果表明,贡献率为44.29%的主成分1是羧酸类、酚酸类和脂肪酸类物质,贡献率为13.47%的主成分3是含氮物质,而贡献率为42.24%的主成分2是糖类碳源。上述结果表明,随着植茶年限的增长,土壤中酸类物质不断积累促使酸化程度加重,与抗氧化和营养循环相关的土壤酶活性降低,导致土壤养分循环能力下降,好酸性微生物的数量增加,土壤微生物种群结构与功能单一化,土壤自毒潜力不断加剧,不利于茶树生长。      

茶树-核桃树间作模式对茶园土壤养分的影响

本研究选取云南省保山市昌宁县境内的核桃树间作年限为6、10、15、30a的茶树-核桃间作茶园土壤为研究对象,取距核桃树主干1、2、3 m处的0～20 cm表土层和20～40 cm土层深度的土壤和相对应的单作茶园土壤为供试样,测定了土壤的pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、交换性钙和交换性镁的含量。结果表明:随着核桃树种植年限的延长,间作茶园土壤pH呈增加的趋势,核桃树种植年限为30 a的土壤pH接近或大于7.0;核桃树间作年限为30 a的间作茶园土壤有机质、碱解氮和速效磷均显著小于单作茶园中的含量;随着核桃树间作年限的延长,间作茶园土壤中的速效钾、交换性钙、交换性镁的含量都显著高于单作茶园。上述研究结果表明,核桃树对茶树有明显的化感抑制作用,会导致茶树不能较好生长和茶叶品质下降。因此,不宜将二者相间种植或将核桃树作为茶树的遮荫树利用。     

植茶对土壤环境效应分析研究

选用多年种植茶园与相邻自然土之间进行物理、化学、微生物特性比较研究。结果表明,随着茶园种植年限的延长,土壤容重、孔隙、水稳性团聚体、水分性能、三相比等物理指标得到明显而持续的改善;同时,土壤持续酸化,CEC增加,pH下降,交换性酸量增大。持续种茶土壤的基础养分较自然土有大幅度增加,有效钾有所减少;钙、镁有效量随种植年限的延长呈持续减少趋势。土壤微量元素Mn、Zn、Cu和重金属元素Cd、Pb、As、Hg、Cr全量未出现积累或减少,但Mn有效性增幅较大,Cu、Zn有效性也有显著增加,Hg有效性则显著下降。茶园土壤中3大类群微生物数量较自然土大幅增多。     

茶树根际土壤物质的自毒潜力及其对土壤微生物多样性的影响

为了分析茶树根际土壤物质对茶树根际土壤微生物多样性的影响,本研究以植茶年限0、3、9、25 a的铁观音茶树根际土壤为材料,采用不同极性树脂吸附茶树根际土壤物质并洗脱,探讨不同植茶年限茶树根际土壤物质的自毒潜力及其对土壤微生物多样性的影响。结果表明,不同极性树脂吸附洗脱液以ADS-7树脂洗脱液对受体根长的抑制作用最强。ADS-7树脂吸附洗脱液处理重新种植的茶树后,随着土壤植茶年限的增加,茶树根际土壤细菌数量呈现下降趋势。相关性分析结果表明,与土壤年限呈正相关的细菌T-RFs片段15个,涉及8个纲,31种细菌,按照其功能可分为4类,其中病原菌19种,占比61.29%;负相关细菌T-RFs片段18个,涉及11个纲,31种细菌,按照其功能可分为6类,其中与抑制病原菌、碳素循环、氮素循环、硫素循环、土壤质地改善相关的细菌总占比达到83.87%。综上表明,ADS-7树脂洗脱液处理重新种植的茶树后,随着土壤植茶年限的增加,茶树根际土壤病原菌数量大幅上升,益生菌与土壤养分循环相关的细菌数量显著下降,土壤微生物生态系统平衡失调。     

茶园土壤酸化修复技术研究进展

近年来，伴随着茶园种植年限和种植面积的增加，茶园土壤酸化问题已成为土壤环境质量领域的研究热点。适宜茶树生长的土壤pH范围为4.0～6.5，过低的pH环境会抑制茶树的生长代谢，影响土壤肥力，降低茶叶产量及品质，严重威胁茶园的自然生态环境与可持续发展。文章综述了近年来茶园土壤酸化的研究进展，总结了我国茶园土壤酸化的现状、原因及治理修复措施，并展望了茶园土壤酸化未来的研究方向。     

茶园土壤交换性钙镁含量、分布特征及与速效钾的关系

钙、镁是茶树重要营养元素,茶树对钙的反应较敏感,土壤钙含量超过1g/kg土时,茶树出现不良症状,而茶园土壤中钙不足,将阻碍茶叶产量的提高和品质的改善.镁是茶树叶绿素的组成成分,同时也是多种酶的组成成分和活化剂,在叶绿素形成、光合作用和氮素代谢等生理过程中起着重要作用,缺镁会导致分解加速,降低同化能力,适量的镁可促进茶树的生长发育,有利于茶树内在品质的提高.阮建云等对我国茶园土壤镁供应状况进行统计,交换性镁低于40mg/kg的茶园(0 ～20cm土层)达57.9％,张亚莲等统计湖南茶区土壤(0～15cm土层)交换性镁含量低于30mg/kg的茶园达58.6％.本研究通过对湖南省茶叶研究所实验场茶园土壤交换性钙、镁含量的分析和评价,了解茶园土壤中钙、镁、钾的平衡情况,研究茶园土壤钙、镁和钾的关系,为茶园合理施用钾、钙、镁肥提供依据.     

不同树龄茶树根际土壤物质对其生长和品质的影响

为了分析茶树根际土壤物质对茶树生长和品质的影响,本研究以植茶年限0、3、9、25 a的铁观音茶树根际土壤为材料,采用不同极性树脂吸附茶树根际土壤物质并洗脱,探讨不同植茶年限茶树根际土壤物质对茶树生长和品质的影响。结果表明：不同年限茶树根际土壤物质经树脂吸附后,洗脱液对受体干重的抑制率表现为,25 a>9 a>3 a>0 a,其中以ADS-7树脂洗脱液的抑制作用最强。不同极性树脂洗脱液外源添加处理茶树后,相同树脂处理下,茶树叶片的IAA和ZR含量随着茶树树龄的增加呈现显著下降趋势,而ABA含量则呈现显著上升的趋势。当茶树树龄相同,不同极性树脂依然以ADS-7树脂洗脱液处理后,茶树叶片的IAA和ZR含量最低,ABA含量最高。茶树叶片氨基酸含量分析结果表明,不同树脂处理下,随着茶树树龄的增加,茶树叶片氨基酸总量、亲水氨基酸、甜味氨基酸、鲜味氨基酸等含量呈现下降趋势,而疏水氨基酸、苦味氨基酸含量呈现上升趋势。综上表明,茶树根际土壤物质对茶树存在一定的自毒作用,其中以25 a茶树根际土壤经ADS-7树脂吸附后的洗脱液最强。其次,不同树脂洗脱液可影响茶树的生长和品质,以ADS-7树脂对茶树叶片的激素含量和氨基酸含量影响最大,ADS-7树脂洗脱液可显著影响茶树的生长和品质。     

化肥减施对茶树养分吸收和茶园土壤环境的影响

土壤酸化是当前我国多数茶园的障碍因子,偏施无机肥和重施氮肥等不合理施肥是茶园土壤酸化的主要成因。为探究有机肥部分替代化肥对缓解茶园土壤酸化的效果,本研究在茶园设置不施肥（T0）、常规施肥（T1）、氮肥有机替代30%(T2)、氮肥有机替代30%+增施腐殖质（T3）、氮肥有机替代30%+增钾补镁（T4）和氮肥有机替代30%+增施腐殖质+增钾补镁（T5）等6个施肥处理,观测不同处理的土壤养分、茶叶养分含量及土壤环境的变化,分析茶树养分吸收对茶园土壤环境的影响。结果表明,相较于常规施肥处理,氮肥有机替代处理增加了土壤有机质含量,降低土壤碱解氮含量,但不降低叶片氮含量;与T0和T1处理相比,T3、T4和T5处理提高了土壤pH、阳离子交换量、速效钾含量和交换性镁含量,叶片钾和镁含量增加、铝含量降低。氮肥有机替代配合增施腐殖质和增钾补镁措施可有效提高土壤盐基阳离子含量,并抑制茶树对铝的吸收,缓解土壤酸化进程。因此,茶园推广含腐殖酸有机肥和养分均衡管理的技术措施,可有效改善土壤酸化状况。     

铝磷对茶树生长及养分吸收的影响

酸性土壤中含有较多的活性铝,对土壤理化性状及植物营养均有一定的影响。活性铝是土壤酸化的给源,能使土壤磷产生沉淀作用,降低磷的有效性,易对作物产生铝害。世界产茶国家茶园大多分布于富铝、有效磷低的酸性土壤上,我国茶园土壤多是砖红壤和红黄壤。小西茂毅等人水培茶树的研究认为,茶树是一种耐铝性的作物,铝有促进茶树生长的作用。随着茶园化肥施用量的提高,土壤更趋于酸化,磷的固定便是一个突出的问题。为提高鲜叶的产量和质量,从茶树营养生理方面,采用砂培法探讨铝、磷对茶树生长的相互效应,以及茶树吸收铝、磷的浓度比(Al/P)很有必要。1983和1984年进行了该项实验。     

茶树凋落物在茶园土壤系统物质流中的意义

本文研究了不同植茶年限的茶园土壤系统中茶树凋落物数量及所含元素数量的周年变化;研究了它们对茶园土壤系统中物质流的影响,示明了茶树凋落物的营养作用及对土壤发育演化的作用.     

低分子量有机酸对茶园土壤活性铝形态的影响

【目的】低分子量有机酸是茶园土壤物质的重要组成部分,其存在会改变土壤中含铝矿物的结晶状态,影响铝的赋存形态,进而影响茶树生长环境。【方法】以日照市主要茶园土壤类型——棕壤为研究对象,通过室内培养实验,研究3种低分子量有机酸（柠檬酸、苹果酸与草酸）对茶园土壤活性铝形态分布的影响;并以柠檬酸为例,研究有机酸浓度和pH环境条件对土壤活性铝形态分布的影响。【结果】与空白对照相比,3种有机酸均可显著提高茶园土壤中交换态铝（Ex-Al）含量,提升幅度顺序为柠檬酸>苹果酸>草酸;有机酸也可提高土壤中有机结合态铝（Or-Al）含量,且柠檬酸表现更为显著;随柠檬酸浓度增加,有利于土壤中的铝向Ex-Al和无机吸附态铝（In-Al）转化;经柠檬酸培养处理的茶园土壤中Ex-Al、Or-Al、铝的水合氧化物和氢氧化物（Hy-Al）、腐殖酸铝（Ha-Al）含量随pH升高均呈下降趋势。【结论】有机酸显著影响茶园土壤中活性铝的含量及形态转化。加强茶园科学管理,有效缓解土壤酸化可降低铝毒对茶树生长和茶叶品质的影响。     

茶树的钙镁营养及土壤调控

通过多年的大量分析结果表明,正常生长的茶树各器官中的钙、镁保持有一定的含量和比例,钙随组织老化而积累,而镁总是趋向新生的幼嫩组织,Ｃａ／Ｍｇ值则随组织老化而急速增大。叶中的Ｃａ／Ｍｇ值＞ｌ,根中的Ｃａ／Ｍｇ值＜１。茶叶品级随Ｃａ／Ｍｇ值升高而降低。茶树对土壤钙、镁的吸收,不仅取决于土壤活性钙、镁的绝对含量,同时也取决于钙镁的比例平衡。缺钙、缺镁或两者比例失调,对茶树生长和茶叶产量、品质均有一定的影响。文中还对钙、镁的土壤调控进行了讨论。     

茶要对修剪叶和不同氮肥对土壤pH和活性铝含量的影响

利用盆栽试验了茶树修剪叶和不同氮肥对土壤pH和活性铝含量的影响。结果表明,施用硫酸铵和茶树鲜叶,茶树干重显著增加。硫酸铵显著促进梢生长并提高氨基酸偏一,施茶树鲜叶显著促进茶树根系生长。施茶树鲜叶处理的土壤有机质含量显著提高,而且pH最高、活性铝含量很低。施用硫酸铵处理的土壤显著酸化。研究表明,茶园土壤酸化的主导因子是施用酸性化学肥料和茶树根系分泌的有机酸等,而并非茶树落叶和修剪叶还园。     

茶树修剪叶和不同氮肥对土壤pH和活性铝含量的影响

利用盆栽试验研究了茶树修剪叶和不同氮肥对土壤pH和活性铝含量的影响.结果表明,施用硫酸铵和茶树鲜叶,茶树干重显著增加.硫酸铵显著促进新梢生长并提高氨基酸含量,施茶树鲜叶显著促进茶树根系生长.施茶树鲜叶处理的土壤有机质含量显著提高,而且pH最高、活性铝含量最低.施用硫酸铵处理的土壤显著酸化.研究表明,茶园土壤酸化的主导因子是施用酸性化学肥料和茶树根系分泌的有机酸等,而并非茶树落叶和修剪叶还园.     

有机种植方式对茶园土壤酸碱度的影响

土壤过度酸化是影响茶产业持续健康发展的主要因素之一,为了解有机管理方式对茶园土壤酸碱度的长期影响,以常规茶园为对照,研究了我国18个省份84个产茶县有机管理1～21 a对茶园土壤pH的影响。结果表明,有机茶园比常规茶园土壤pH平均高0.36,达极显著水平;随着有机管理年份的增加,茶园土壤pH总体为先显著上升、后显著下降并维持相对平稳,有机管理1～5、6～10、11～15、16～21 a的pH比常规茶园分别高0.48、0.23、0.28和0.30,均达显著或极显著水平;有机管理方式还有利于土壤pH向最适合茶树生长发育的方向发展,pH 4.5～5.5的茶园占比,常规茶园为41.9%,有机管理1～5、6～10、11～15、16～21 a的茶园分别为53.1%、48.9%、58.7%和66.7%,总体随有机管理年限的增加而增加。可见,有机管理方式能防止茶园土壤严重酸化,使土壤pH向着最适合茶树生长发育的方向发展。     

应用Le Bissonnais法研究茶园土壤团聚体稳定性

采用野外调查和室内分析相结合的方法,应用Le Bissonnais法研究茶园土壤团聚体稳定性。结果表明：（1）不同植茶年限茶园土壤>5 mm团聚体含量均表现为湿润扰动处理（81.05%~95.62%）>慢速湿润处理（64.18%~89.31%）>快速湿润处理（17.62%~24.26%）,团聚体平均质量直径（MWD）、几何均重直径（GWD）和偏倚系数（C_S）值也具有相同的变化规律,表明茶园土壤团聚体的崩解机制主要是快速湿润时孔隙内封闭的空气压力作用,快速湿润处理更接近茶园土壤实际情况;（2）快速湿润处理下,土壤团聚体稳定性对茶树连作的响应存在明显差异。随着植茶年限的增加,土壤团聚体MWD、GMD和C_S值先降低后升高,在植茶23 a时最低。表明茶园土壤团聚体稳定性在植茶23 a时最弱;（3）在快速湿润处理下,茶园土壤团聚体稳定性与土壤有机质和粘粒含量呈显著正相关。表明茶园土壤有机质和粘粒含量升高有利于土壤团聚体的形成和稳定性增强。因此,在茶园管理中应加强铺草覆盖,减弱消散作用对团聚体的破坏,植茶16~23 a时需增施有机肥料,以提高茶园土壤团聚体稳定性。