• ISSN 1008-505X
  • CN 11-3996/S

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

我国茶园施肥现状与减施潜力分析

倪康 廖万有 伊晓云 牛司耘 马立锋 石元值 张群峰 刘美雅 阮建云

引用本文:
Citation:

我国茶园施肥现状与减施潜力分析

    作者简介: 倪康E-mail: nikang@tricaas.com;
    通讯作者: 阮建云, E-mail:jruan@tricaas.com

Fertilization status and reduction potential in tea gardens of China

    Corresponding author: Jian-yun RUAN, E-mail:jruan@tricaas.com
  • 摘要: 【目的】茶树是我国重要的经济作物之一,合理施肥是保证茶叶高产优质的重要措施,受茶树品种、采摘模式、栽培水平的影响,我国不同地区茶园间施肥量存在较大的差异。厘清我国茶园施肥现状,分析不同茶区施肥水平的差异,寻求差异化的减肥途径,对实现我国茶园化肥减施增效,促进茶产业可持续发展具有重要意义。【方法】依托国家茶产业技术体系试验站,本研究于2010—2014年期间在我国主要茶区调查了5000多个茶树种植单元,约占我国茶园总面积的5%。调查内容包括氮磷钾肥料品种、用量、施用时间、施用方式以及茶园面积、茶树品种、施肥成本等信息。根据肥料养分含量计算不同种植单元的氮磷钾养分投入量,有机养分替代比例,并以现行的茶园推荐施肥标准作为施肥评价依据,对不同区域茶园的施肥水平进行了评价。【结果】我国茶园的养分投入总量 (N + P2O5 + K2O) 为796 kg/hm2,施用有机肥的茶园样本比例为46%,按纯养分计,茶园有机养分投入量平均占总养分投入量的15%。各省茶区年均养分投入量为N 281~745 kg/hm2、P2O5 72~485 kg/hm2、K2O 76~961 kg/hm2。参照目前的推荐肥料用量,我国有30%左右茶园存在化肥过量施用问题,其中山东、湖北、湖南、江西、四川、福建等地过量施肥问题较为突出。复合肥已成为茶园的重要肥料品种,80%的茶园施用的是等养分比例的复合肥,茶园中磷肥或者钾肥过量施用现象开始凸显,福建、江西、湖南等地过半茶园磷、钾养分投入过量。根据过量施肥茶园的现有施肥水平,通过总量控制和增加有机肥比例等途径,大约可削减30%~40%的化肥用量。【结论】我国30%的茶园化肥过量施用,80%的茶园施用的化肥氮磷钾比例不完全符合茶叶养分需求,有机肥养分所占比例偏低,只有15%。依据不同茶区养分具体管理方式、茶叶栽培特点以及土壤条件,因地制宜采取差异化的茶园化肥减施策略,大约可削减30%~40%的化肥用量。
  • 图 1  茶园单质化肥氮 (A)、磷 (B) 肥与有机肥 (C) 主要来源分布

    Figure 1.  Relative proportions of different straight N (A) and P (B) fertilizers and organic fertilizers (C) applications in collected samples

    表 1  施肥现状调查茶园地点及面积

    Table 1.  Locations of the surveyed tea gardens and the areas in this study

    省份
    Province
    样本数
    Sample number
    调查面积(hm2)
    Area
    调查区域
    Survey region
    安徽
    Anhui
    6529614黄山、宣城、池州、六安、安庆
    Huangshan,Xuancheng,Chizhou,Lu’an,Anqing
    福建
    Fujian
    3824794泉州、南平、漳州
    Quanzhou,Nanping,Zhangzhou
    贵州
    Guizhou
    3989708铜仁、安顺、黔南州、遵义
    Tongren,Anshun,Qiannanzhou,Zunyi
    河南
    Henan
    36116279信阳
    Xinyang
    湖北
    Hubei
    6507845宜昌、恩施、咸宁、武汉、黄冈、孝感
    Yichang,Enshi,Xianning,Wuhan,Huanggang,Xiaogan
    湖南
    Hunan
    2356586张家界、益阳、郴州、湘西、长沙、岳阳、常德、怀化、吉首
    Zhangjiajie,Yiyang,Chenzhou,Xiangxi,Changsha,Yueyang,Changde,Huaihua,Jishou
    江苏
    Jiangsu
    75818269扬州、南京、无锡、苏州、常州、镇江、连云港
    Yangzhou,Nanjing,Wuxi,Suzhou,Changzhou,Zhenjiang,Lianyungang
    江西
    Jiangxi
    1272343景德镇、赣州、吉安、上饶、九江、抚州、南昌
    Jingdezhen,Ganzhou,Ji’an,Shangrao,Jiujiang,Fuzhou,Nanchang
    山东
    Shandong
    147 718日照、青岛
    Rizhao,Qingdao
    陕西
    Shaanxi
    721506汉中、安康、商洛
    Hanzhong,Ankang,Shangluo
    四川
    Sichuan
    8484350雅安、成都、眉山、乐山、巴中、宜宾
    Yaan,Chengdu,Meishan,Leshan,Bazhong,Yibin
    云南
    Yunnan
    75815312临沧、保山、西双版纳、德宏、普洱
    Linchang,Baoshan,Xishuangbanna,Puer
    浙江
    Zhejiang
    4813896杭州、丽水
    Hangzhou,Lishui
    重庆
    Chongqing
    3213884巴南、南川、荣昌、永川、万州、云阳
    Banan,Nanchuan,Rongchang,Yongchuan,Wanzhou,Yunyang
    总计
    Total
    6190105104
    下载: 导出CSV

    表 2  不同产区茶园养分用量 (kg/hm2)

    Table 2.  Nutrient application rates in tea gardens of different regions

    省份
    Province
    化肥养分Chemical fertilizer有机肥养分Organic fertilizer养分总量Total nutrient
    NP2O5K2ONP2O5K2O比例 (%)
    Proportion
    NP2O5K2O总养分比例
    Nutrient ratio
    安徽Anhui362 73 75432829414051011041∶0.25∶0.25
    福建Fujian266186193252021352912062141∶0.70∶0.74
    贵州Guizhou413159168603840504731972081∶0.42∶0.44
    河南Henan269 47 9856252185325 721191∶0.22∶0.36
    湖北Hubei708112112372124477451331361∶0.18∶0.18
    湖南Hunan606164135684045706742041801∶0.30∶0.27
    江苏Jiangsu393185192965750884892422421∶0.49∶0.5
    江西Jiangxi60417619813 911326171852091∶0.30∶0.34
    山东Shandong536203233190282728707264859611∶0.67∶1.32
    陕西Shaanxi247 23 43105718263352 941251∶0.26∶0.35
    四川Sichuan573107105544049526271471541∶0.23∶0.24
    云南Yunnan368 76 6813101226381 86 801∶0.22∶0.21
    浙江Zhejiang410 93110572727394671201371∶0.25∶0.29
    重庆Chongqing235 59 5146332538281 92 761∶0.33∶0.27
    平均Mean444115119473239464911471581∶0.32∶0.34
    注(Note):表中养分投入量数据为面积加权平均值;有机肥列中的比例为施用有机肥茶园占调查样本总数的比例;总养分比例为养分投入总量中 N∶P2O5∶K2O 的比例。Data in the table were weighted average values in tea plantation areas. Data in the organic fertilizer column were the proportions of samples with organic fertilizer application in total samples. Nutrient ratio was the ratio of N,P2O5 and K2O in total nutrients input.
    下载: 导出CSV

    表 3  茶园单质化肥与复合肥养分用量 (kg/hm2)

    Table 3.  Straight fertilizer and compound fertilizer application rates in tea gardens

    省份
    Province
    单质肥料Straight fertilizer复合肥Compound fertilizer
    NP2O5K2O总计
    Sum
    NP2O5K2O总计
    Sum
    比例 (%)
    Proportion
    安徽Anhui26711269 95 72 7424187
    福建Fujian 5610 5721018519358898
    贵州Guizhou2082521520515716352587
    河南Henan2211569305 48 32 2910979
    湖北Hubei5554356215310810937076
    湖南Hunan36111637824515312952745
    江苏Jiangsu2002921119318318355998
    江西Jiangxi2831128532117519769355
    山东Shandong31722734621920120662686
    陕西Shaanxi22400224 23 23 43 89100
    四川Sichuan4141310437159 94 9534878
    云南Yunnan26064270108 70 6424271
    浙江Zhejiang28811290122 9210932391
    重庆Chongqing17351179 62 54 5016679
    平均 Mean2915730315311011237580
    注(Note):各省数据均为面积加权平均值;复合肥列中的比例数据为施用等养分比例复合肥的样本比例 Data in the table were weighted average values by tea plantation areas in each city. The proportion data in the column were the proportions of samples with application of compound fertilizers in equal nutrient proportion.
    下载: 导出CSV

    表 4  分次施肥的茶园在调查样本中的比例

    Table 4.  Proportions of tea gardens applying chemical and organic fertilizers in different seasons in the surveyed samples

    省份
    Province
    化肥 Chemical fertilizer (%)有机肥 Organic fertilizer (%)化肥或有机肥 Chemical or organic fertilizer (%)
    基肥
    BF
    春肥
    SPS
    夏肥
    SUS
    秋肥
    AUS
    基肥
    BF
    春肥
    SPS
    夏肥
    SUS
    秋肥
    AUS
    基肥
    BF
    春肥
    SPS
    夏肥
    SUS
    秋肥
    AUS
    安徽
    Anhui
    53 (89)84 (24)34 (29)20 (45)3632271843420
    福建
    Fujian
    14 (100)92 (96)43 (84) 61 (100)2284335924362
    贵州
    Guizhou
    74 (92)89 (13)64 (11)23 (17)4364490896625
    河南
    Henan
    78 (15)98 (36)25 (20)35 (54)784341684992535
    湖北
    Hubei
    66 (91)88 (20)56 (14)31 (29)4441077885631
    湖南
    Hunan
    74 (69)84 (27)74 (39)24 (42)6830395847426
    江苏
    Jiangsu
    65 (74)98 (15)15 (60) 7 (29)81667939818 9
    江西
    Jiangxi
    58 (93)57 (30)51 (65)43 (58)2911381575146
    山东
    Shandong
    55 (75)87 (75)77 (31)41 (88)66223293907941
    陕西
    Shaanxi
    81 (44)49 (12)006300010049 0 0
    四川
    Sichuan
    83 (78)87 (11)72 (19)40 (15)4849292887341
    云南
    Yunnan
    61 (93)28 (36)71 (45)26 (46)2320271297127
    浙江
    Zhejiang
    73 (88)62 (29)48 (42)30 (47)3902093624831
    重庆
    Chongqing
    63 (73)89 (10)18 (0)2 (50)33611729018 3
    平均
    Mean
    65 (78)79 (27)48 (33)27 (46)4773381794928
    注(Note):BF—Basal fertilization; SPS—Spring side-dressing; SUS—Summer side-dressing; AUS—Autumn side-dressing. 括号中数值为施用复合肥的样本比例 Data in the brackets were the proportions of the sample sizes with compound fertilizers application.
    下载: 导出CSV

    表 5  养分元素在茶园肥料分次施用中的分配比例

    Table 5.  Nutrients distribution in split fertilization in the surveyed tea gardens

    省份
    Province
    N (%)P2O5 (%)K2O (%)N+P2O5+K2O (%)
    基肥
    BF
    春肥
    SPS
    夏肥
    SUS
    秋肥
    AUS
    基肥
    BF
    春肥
    SPS
    夏肥
    SUS
    秋肥
    AUS
    基肥
    BF
    春肥
    SPS
    夏肥
    SUS
    秋肥
    AUS
    基肥
    BF
    春肥
    SPS
    夏肥
    SUS
    秋肥
    AUS
    安徽Anhui344713 66724 6 36724 6 3463811 5
    福建Fujian10342135133615361336143712351736
    贵州Guizhou433120 67016 9 5691610 5552415 6
    河南Henan2053 9184336 4177216 2103542 716
    湖北Hubei284218128411 2 38511 2 2453313 9
    湖南Hunan443220 4681313 6711212 5532417 6
    江苏Jiangsu4141 8106818 3116818 4105430 610
    江西Jiangxi3741121068 8141071 713 949281211
    山东Shandong373818 76725 3 58313 2 26623 7 4
    陕西Shaanxi7426 0 098 2 0 097 3 0 08218 0 0
    四川Sichuan3931201089 4 5 287 5 6 2562215 7
    云南Yunnan1917432161 6191460 7191430143719
    浙江Zhejiang39272311661213 96412141048222010
    重庆Chongqing4447 8 194 4 1 193 6 0 16233 5 0
    总体Total343321126615 9106715 9 947261611
    注(Note):表格中各省数据均为面积加权平均值 Data in the table were weighted average values by tea plantation areas in each region. BF—Basal fertilization; SPS—Spring side-dressing; SUS—Summer side-dressing; AUS—Autumn side-dressing.
    下载: 导出CSV

    表 6  茶园化肥N、P2O5、K2O养分投入量 (kg/hm2) 区间分布

    Table 6.  Application regimes of the chemical nutrients (N, P2O5, K2O) in surveyed tea gardens

    省份
    Province
    N (%)P2O5 (%)K2O (%)
    < 150100~300300~450450~600 > 600 < 6060~9090~120120~150 > 150 < 6060~9090~120120~150 > 150
    安徽Anhui24.535.119.87.613.057.416.912.02.311.459.314.512.21.612.4
    福建Fujian26.929.534.85.92.923.72.311.19.153.823.01.26.78.260.9
    贵州Guizhou14.525.024.817.917.832.76.619.14.537.134.011.513.13.737.7
    河南Henan29.439.218.38.94.273.611.92.85.36.429.27.534.211.717.4
    湖北Hubei7.416.227.012.736.744.516.915.22.920.547.114.714.72.521.0
    湖南Hunan12.016.112.210.149.640.14.711.74.139.441.34.713.89.031.2
    江苏Jiangsu23.424.118.85.428.342.66.49.62.838.641.45.910.33.439.0
    江西Jiangxi13.015.420.512.538.635.56.64.87.445.736.84.73.59.445.6
    山东Shandong4.046.89.47.032.811.92.547.82.035.89.92.547.31.039.3
    陕西Shaanxi25.734.131.98.30.091.65.72.70.00.065.05.723.64.01.7
    四川Sichuan9.616.125.915.632.845.813.312.76.621.650.79.610.05.424.3
    云南Yunnan25.530.816.912.314.554.314.711.86.912.364.811.68.81.513.3
    浙江Zhejiang22.829.821.17.219.154.68.711.04.221.555.16.09.43.725.8
    重庆Chongqing38.840.112.05.83.371.27.59.32.99.170.310.28.42.98.2
    平均 Mean18.726.023.111.620.647.210.512.55.024.847.09.312.64.526.6
    下载: 导出CSV

    表 7  茶园化肥减施潜力估算

    Table 7.  Estimation of potential reduction amounts of chemical fertilizer application

    省份
    Province
    潜在减施面积Potential reduction
    (hm2)
    高施肥区间用量 (kg/hm2)
    Rate in excessive fertilization region
    情景Ⅰ下减施潜力 (%)
    Potential reduction under scenario Ⅰ
    情景Ⅱ下减施潜力 (%)
    Potential reduction under scenario Ⅱ
    NP2O5K2O总量
    Total
    NP2O5K2O总量
    Total
    NP2O5K2O总量
    Total
    安徽Anhui 28171 (17%) 659 189 193 1041 32 21 22 28 45 37 38 42
    福建Fujian 84869 (35%) 354 287 291 932 0 48 48 48 0 58 59 58
    贵州Guizhou 144749 (39%) 596 257 251 1104 24 42 40 32 40 53 52 46
    河南Henan 9390 (9%) 593 178 200 971 24 16 25 23 39 33 40 38
    湖北Hubei 119149 (39%) 1022 128 141 1291 56 0 0 56 65 6 15 54
    湖南Hunan 64129 (50%) 790 235 197 1222 43 36 24 39 54 49 39 51
    江苏Jiangsu 12636 (37%) 630 352 379 1361 29 57 60 45 43 66 68 56
    江西Jiangxi 40132 (52%) 760 203 249 1212 41 26 40 38 53 41 52 50
    山东Shandong 10579 (44%) 788 270 360 1418 43 44 58 47 54 56 67 58
    陕西Shaanxi 0 (0%) 809 168 186 1163 44 11 19 36 56 29 35 48
    四川Sichuan 109257 (36%) 689 131 153 973 35 −15 2 29 48 8 22 38
    云南Yunnan 76105 (19%) 793 172 202 1167 43 13 26 36 55 30 41 49
    浙江Zhejiang 51243 (26%) 530 274 280 1084 15 45 46 31 32 56 57 45
    重庆Chongqing 2976 (8%) 529 274 279 1082 15 45 46 31 32 56 57 45
    总体 Total 753386 (30%) 659 189 193 1041 32 23 26 36 44 35 41 48
    注(Note):括号内数值为化肥养分超过推荐用量的茶园面积比例;情景Ⅰ和情景Ⅱ分别表示化肥直接减施和有机肥替代 20% 基础上的化肥减量。Data in the brackets were the proportions of the areas with excessive chemical fertilization. Scenario Ⅰ and Ⅱ represent the reduction of chemical fertilizers directly and based on 20% organic substitution,respectively.
    下载: 导出CSV
  • [1] 中国农业年鉴编辑委员会. 中国农业统计年鉴[M]. 北京: 中国农业出版社, 2016. 1-2.
    Editorial Board of China Agricultural Yearbook. China agricultural statistical yearbook[M]. Beijing: China Agriculture Press, 2016.
    [2] 王昶. 拓宽以茶扶贫的新路子[J]. 中国茶叶, 2017, (1): 15–16 doi: 10.3969/j.issn.1000-3150.2017.01.006
    Wang C. Broaden the path of poverty alleviation through tea industry[J]. China Tea, 2017, (1): 15–16 doi: 10.3969/j.issn.1000-3150.2017.01.006
    [3] 黄海峰, 李奇亮. 贫困山区农村经济转型研究——以四川省通江县茶产业经济转型为例[J]. 农村经济, 2013, (8): 46–50 doi: 10.3969/j.issn.1671-6485.2013.08.016
    Huang H F, Li Q L. Study on rural economic transformation in poverty-stricken mountainous areas − an example of tea industry economic transformation in Tongjiang county of Sichuan province[J]. Rural Economy, 2013, (8): 46–50 doi: 10.3969/j.issn.1671-6485.2013.08.016
    [4] Ruan J, Ma L, Shi Y. Potassium management in tea plantations: Its uptake by field plants, status in soils, and efficacy on yields and quality of teas in China[J]. Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 2013, 176(3): 450–459 doi: 10.1002/jpln.v176.3
    [5] Ruan J, Haerdter R, Gerendas J. Impact of nitrogen supply on carbon/nitrogen allocation: A case study on amino acids and catechins in green tea [Camellia sinensis(L.) O. Kuntze] plants[J]. Plant Biology, 2010, 12(5): 724–734 doi: 10.1111/plb.2010.12.issue-5
    [6] 李典友, 李军, 陈良松, 等. 皖西大别山区优质茶园高效高产施肥技术与效益估算[J]. 安徽农业科学, 2013, (13): 6088–6089 doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2013.13.162
    Li D Y, Li J, Chen L S, et al. High efficient fertilization technology and its benefit estimation in premiere tea garden of Dachan mountain area in west Anhui province[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2013, (13): 6088–6089 doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2013.13.162
    [7] 余志, 朱晓静, 李春雷, 等. 施肥处理对鄂西北茶区春茶产量及品质的影响[J]. 湖北农业科学, 2012, (2): 306–309 doi: 10.3969/j.issn.0439-8114.2012.02.025
    Yu Z, Zhu X J, Li C L, et al. Effect of fertilizer treatment on the yield and quality of spring tea in Northwest Hubei[J]. Hubei Agricultural Sciences, 2012, (2): 306–309 doi: 10.3969/j.issn.0439-8114.2012.02.025
    [8] 郭见早, 崔敏, 费萍丽, 等. 茶园施肥现状与改进措施[J]. 茶业通报, 2010, (2): 68–69
    Guo J Z, Cui M, Fei P L, et al. Present situation and improvement measures of fertilization in the tea plantation[J]. Journal of Tea Business, 2010, (2): 68–69
    [9] 王峰, 陈玉真, 吴志丹, 等. 酸性茶园土壤氨挥发及其影响因素研究[J]. 农业环境科学学报, 2016, (4): 808–816
    Wang F, Chen Y Z, Wu Z D, et al. Ammonia volatilization and its influencing factors in tea garden soils[J]. Journal of Agro-Environment Science, 2016, (4): 808–816
    [10] 陈玉真, 王峰, 尤志明, 等. 不同施氮量对茶园土壤氮淋失的影响[J]. 福建农业学报, 2015, (4): 394–399 doi: 10.3969/j.issn.1008-0384.2015.04.015
    Chen Y Z, Wang F, You Z M, et al. Effects of different nitrogen application levels on nitrogen leaching in tea garden soil[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2015, (4): 394–399 doi: 10.3969/j.issn.1008-0384.2015.04.015
    [11] 黄莹, 李雅颖, 姚槐应. 强酸性茶园土壤中添加不同肥料氮后N2O释放量变化[J]. 植物营养与肥料学报, 2013, (6): 1533–1538
    Huang Y, Li Y Y, Yao H Y. Effects of different nitrogen fertilizers on N2O emissions in a highly acid tea orchard soils[J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2013, (6): 1533–1538
    [12] 农业部. 农业部关于印发《开展果菜茶有机肥替代化肥行动方案》的通知[N]. 中华人民共和国农业部公报, 2017, (2): 36–40.
    Ministry of Agriculture. Ministry of Agriculture has issued a notice on the " Action plan for the substitution of chemical fertilizers by organic fertilizers in fruit, vegetable and tea plantations”[N]. Bulletin of Ministry of Agriculture of the People's Republic of China, 2017, (2): 36–40.
    [13] 宇菲. 化肥农药使用量零增长行动启动[J]. 农业工程, 2015, (2): 97 doi: 10.3969/j.issn.1008-7540.2015.02.037
    Yu F. The action of zero growth in the use of chemical fertilizers and pesticides was launched[J]. Agricultural Engineering, 2015, (2): 97 doi: 10.3969/j.issn.1008-7540.2015.02.037
    [14] 钱晓华, 廖万友, 胡荣根, 等. 安徽省茶园施肥现状与对策分析[J]. 茶业通报, 2015, (3): 108–113 doi: 10.3969/j.issn.1006-5768.2015.03.005
    Qian X H, Liao W Y, Hu R G, et al. Fertilization status and analysis in Anhui tea gardens[J]. Journal of Tea Business, 2015, (3): 108–113 doi: 10.3969/j.issn.1006-5768.2015.03.005
    [15] 朱义芳. 太湖县茶园施肥现状及对产量的影响分析[J]. 安徽农学通报, 2013, (11): 44–72 doi: 10.3969/j.issn.1007-7731.2013.11.023
    Zhu Y F. Analysis of fertilization status and its effect to yield in tea gardens of Taihu County[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2013, (11): 44–72 doi: 10.3969/j.issn.1007-7731.2013.11.023
    [16] 马立锋, 陈红金, 单英杰, 等. 浙江省绿茶主产区茶园施肥现状及建议[J]. 茶叶科学, 2013, 33(1): 74–84
    Ma L F, Chen H J, Shan Y J, et al. Status and suggestions of tea garden fertilization on main green tea-producing counties in Zhejiang Province[J]. Journal of Tea Science, 2013, 33(1): 74–84
    [17] 全国农业技术推广服务中心. 中国有机肥料养分数据集[M]. 北京: 中国科学技术出版社, 1999.
    National Agricultural Technology Extension Service Center. Data set of organic fertilizer nutrient in China[M]. Beijing: China Science and Technology Press, 1999.
    [18] 全国农业技术推广服务中心. 茶叶绿色生产模式及配套技术[M]. 北京: 中国农业科学技术出版社, 2016. 119–122.
    National Agricultural Technology Extension Service Center. Green mode and supporting technology in tea production[M]. Beijing: China Agricultural Science and Technology Press, 2016. 119–122.
    [19] 伊晓云, 马立锋, 石元值, 等. 茶叶专用肥减肥增产增收效果研究[J]. 中国茶叶, 2017, (4): 26–27 doi: 10.3969/j.issn.1000-3150.2017.04.011
    Yi X Y, Ma L F, Shi Y Z, et al. Effect of special tea fertilizer for reducing fertilizer rate and increasing yield[J]. China Tea, 2017, (4): 26–27 doi: 10.3969/j.issn.1000-3150.2017.04.011
    [20] 侯萌瑶, 张丽, 王知文, 等. 中国主要农作物化肥用量估算[J]. 农业资源与环境学报, 2017, 34(4): 360–367
    Hou M Y, Zhang L, Wang Z W, et al. Estimation of fertilizer usage from main crops in China[J]. Journal of Agricultural Resources and Environment, 2017, 34(4): 360–367
    [21] 张振梅, 石元值, 马立锋, 等. 采摘标准与施氮水平对茶树春茶产量、品质及氮素利用的影响[J]. 茶叶科学, 2015, 34(5): 506–514
    Zhang Z M, Shi Y Z, Ma L F, et al. Effect of different plucking standards and nitrogen application levels on the spring shoot yield, quality-related chemical compounds and N utilization efficiency of tea plants[J]. Journal of Tea Science, 2015, 34(5): 506–514
    [22] 马立锋. 茶树氮素吸收利用与氮肥施用技术研究[D]. 北京: 中国农业科学院博士学位论文, 2015. 21-24.
    Ma L F. Research on tea plant to nitrogen uptake-utilization and fertilization technique in tea garden[D]. Beijing: PhD Dissertation of Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2015. 21-24.
    [23] 杨亚军. 中国茶树栽培学[M]. 上海: 上海科学技术出版社, 2005. 374-432.
    Yang Y J. Tea cultivation science in China[M]. Shanghai: Shanghai Science and Technology Press, 2005. 374-432.
    [24] 董尚胜, 骆耀平, 吴俊杰, 等. 遮荫、有机肥对夏茶叶片内醇系香气生成的影响[J]. 茶叶科学, 2000, (2): 133–136 doi: 10.3969/j.issn.1000-369X.2000.02.011
    Dong S S, Luo Y P, Wu J J, et al. Effect of shading and organic fertilizer on the alcoholic aroma production in summer tea leaves[J]. Journal of Tea Science, 2000, (2): 133–136 doi: 10.3969/j.issn.1000-369X.2000.02.011
    [25] 林新坚, 黄东风, 李卫华, 等. 施肥模式对茶叶产量、营养累积及土壤肥力的影响[J]. 中国生态农业学报, 2012, (2): 151–157
    Lin X J, Huang D F, Li W H, et al. Effect of fertilization regime on tea yield, nutrient accumulation and soil fertility[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture, 2012, (2): 151–157
    [26] 朱海兵, 周凌君, 徐晓茶. 永嘉县乌牛早茶有机肥试用效果[J]. 安徽农业科学, 2007, (2): 466–467 doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2007.02.073
    Zhu H B, Zhou L J, Xu X C. Preliminary study on organic fertilizer application to Wuniuzao Tea in Yongjia County[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2007, (2): 466–467 doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2007.02.073
    [27] 吴志丹, 尤志明, 江福英, 等. 配施有机肥对茶园土壤性状及茶叶产质量的影响[J]. 土壤, 2015, 47(5): 874–879
    Wu Z D, You Z M, Jiang F Y, et al. Effects of combined application of organic manure and chemical fertilizer on properties of tea garden soil and the yield and quality of tea[J]. Soils, 2015, 47(5): 874–879
    [28] Ruan J, Ma L, Yang Y. Magnesium nutrition on accumulation and transport of amino acids in tea plants[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2012, 92(7): 1375–1383 doi: 10.1002/jsfa.v92.7
    [29] 阮建云, 管彦良, 吴洵. 茶园土壤镁供应状况及镁肥施用效果研究[J]. 中国农业科学, 2002, (7): 815–820 doi: 10.3321/j.issn:0578-1752.2002.07.014
    Ruan J Y, Guan Y L, Wu X. Status of Mg availability and the effects of Mg application in tea fields of red soil area in China[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2002, (7): 815–820 doi: 10.3321/j.issn:0578-1752.2002.07.014
  • [1] 于亚伟张丽霞韩晓阳 . 尿素不同配施处理对棕壤茶园土壤尿素转化及硝化作用影响的研究. 植物营养与肥料学报, 2011, 19(5): 1278-1282. doi: 10.11674/zwyf.2011.1020
    [2] 张红梅金海军丁小涛余纪柱郝婷 . 有机肥无机肥配施对温室黄瓜生长、 产量和品质的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 22(1): 247-253. doi: 10.11674/zwyf.2014.0128
    [3] 李菊梅徐明岗秦道珠李冬初宝川靖和八木一行 . 有机肥无机肥配施对稻田氨挥发和水稻产量的影响. 植物营养与肥料学报, 2005, 13(1): 51-56. doi: 10.11674/zwyf.2005.0109
    [4] 张凤华廖文华刘建玲 . 连续过量施磷和有机肥的产量效应及环境风险评价 . 植物营养与肥料学报, 2009, 17(6): 1280-1287. doi: 10.11674/zwyf.2009.0606
    [5] 魏树伟张勇王宏伟王海波高华君王少敏 . 施有机肥及套袋对鸭梨果实风味品质的影响. 植物营养与肥料学报, 2012, 20(5): 1278-1285. doi: 10.11674/zwyf.2012.11428
    [6] 王玫徐少卓刘宇松张素素张红陈学森王艳芳毛志泉 . 生物炭配施有机肥可改善土壤环境并减轻苹果连作障碍. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(1): 220-227. doi: 10.11674/zwyf.17073
    [7] 李胜华谷丽萍刘可星廖宗文 . 有机肥配施对番茄土传病害的防治及土壤微生物多样性的调控 . 植物营养与肥料学报, 2009, 17(4): 965-969. doi: 10.11674/zwyf.2009.0435
    [8] 罗彤李俊华华瑞罗自威程李洋 . 滴施酸性有机肥浸提液对棉田土壤养分活化和利用效率的影响. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(5): 1255-1265. doi: 10.11674/zwyf.18012
    [9] 叶欣郭雅玲王果葛宏力 . 福建省铁观音茶园土壤钼含量状况调查与分析. 植物营养与肥料学报, 2011, 19(6): 1372-1378. doi: 10.11674/zwyf.2011.1047
    [10] 高娃郑海春郜翻身樊明寿 . 测土施肥技术对内蒙古通辽市玉米养分管理的影响现状与评价. 植物营养与肥料学报, 2018, 24(2): 544-552. doi: 10.11674/zwyf.17289
    [11] 路永莉康婷婷张晓佳高晶波陈竹君周建斌 . 秦岭北麓猕猴桃果园施肥现状与评价—以周至县俞家河流域为例. 植物营养与肥料学报, 2016, 24(2): 380-387. doi: 10.11674/zwyf.14433
    [12] 周江明 . 有机-无机肥配施对水稻产量、品质及氮素吸收的影响. 植物营养与肥料学报, 2012, 20(1): 234-240. doi: 10.11674/zwyf.2012.11186
    [13] 潘俊峰万开元章力干王道中陶勇程传鹏谢娟陈防 . 长期有机无机肥配施对农田杂草土壤种子库的影响. 植物营养与肥料学报, 2013, 21(2): 480-488. doi: 10.11674/zwyf.2013.0226
    [14] 何飞飞梁运姗易珍玉荣湘民吴爱平刘强 . 有机无机肥配施对酸性菜地土壤硝化作用的影响. 植物营养与肥料学报, 2014, 22(3): 534-540. doi: 10.11674/zwyf.2014.0303
    [15] 陈长青胡清宇孙波张佳宝 . 长期施肥下石灰性潮土有机碳变化的DNDC模型预测. 植物营养与肥料学报, 2010, 18(6): 1410-1417. doi: 10.11674/zwyf.2010.0616
    [16] 谢钧宇杨文静强久次仁薛文李婕张树兰杨学云 . 长期不同施肥下塿土有机碳和全氮在团聚体中的分布. 植物营养与肥料学报, 2015, 23(6): 1413-1422. doi: 10.11674/zwyf.2015.0605
    [17] 温美娟党娜翟丙年郑伟王朝辉赵政阳 . 施肥配合薄膜生草二元覆盖有效提高渭北苹果的产量和品质. 植物营养与肥料学报, 2016, 24(5): 1339-1347. doi: 10.11674/zwyf.15381
    [18] 陈美慈闵航赵宇华吴伟祥 . 有机肥和无机肥对水稻土产甲烷的影响. 植物营养与肥料学报, 1998, 6(4): 366-370. doi: 10.11674/zwyf.1998.0407
    [19] 宇万太姜子绍马强周桦 . 施用有机肥对土壤肥力的影响. 植物营养与肥料学报, 2009, 17(5): 1057-1064. doi: 10.11674/zwyf.2009.0511
    [20] 李絮花杨守祥于振文余松烈 . 有机肥对小麦根系生长及根系衰老进程的影响. 植物营养与肥料学报, 2005, 13(4): 467-472. doi: 10.11674/zwyf.2005.0407
  • 加载中
图(1)表(7)
计量
  • 文章访问数:  364
  • HTML全文浏览量:  259
  • PDF下载量:  52
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2018-03-09
  • 刊出日期:  2019-03-01

我国茶园施肥现状与减施潜力分析

    作者简介:倪康E-mail: nikang@tricaas.com
    通讯作者: 阮建云, jruan@tricaas.com
  • 1. 中国农业科学院茶叶研究所,浙江杭州 310008
  • 2. 安徽省农业科学院茶叶研究所,安徽黄山 224560

摘要: 目的茶树是我国重要的经济作物之一,合理施肥是保证茶叶高产优质的重要措施,受茶树品种、采摘模式、栽培水平的影响,我国不同地区茶园间施肥量存在较大的差异。厘清我国茶园施肥现状,分析不同茶区施肥水平的差异,寻求差异化的减肥途径,对实现我国茶园化肥减施增效,促进茶产业可持续发展具有重要意义。方法依托国家茶产业技术体系试验站,本研究于2010—2014年期间在我国主要茶区调查了5000多个茶树种植单元,约占我国茶园总面积的5%。调查内容包括氮磷钾肥料品种、用量、施用时间、施用方式以及茶园面积、茶树品种、施肥成本等信息。根据肥料养分含量计算不同种植单元的氮磷钾养分投入量,有机养分替代比例,并以现行的茶园推荐施肥标准作为施肥评价依据,对不同区域茶园的施肥水平进行了评价。结果我国茶园的养分投入总量 (N + P2O5 + K2O) 为796 kg/hm2,施用有机肥的茶园样本比例为46%,按纯养分计,茶园有机养分投入量平均占总养分投入量的15%。各省茶区年均养分投入量为N 281~745 kg/hm2、P2O5 72~485 kg/hm2、K2O 76~961 kg/hm2。参照目前的推荐肥料用量,我国有30%左右茶园存在化肥过量施用问题,其中山东、湖北、湖南、江西、四川、福建等地过量施肥问题较为突出。复合肥已成为茶园的重要肥料品种,80%的茶园施用的是等养分比例的复合肥,茶园中磷肥或者钾肥过量施用现象开始凸显,福建、江西、湖南等地过半茶园磷、钾养分投入过量。根据过量施肥茶园的现有施肥水平,通过总量控制和增加有机肥比例等途径,大约可削减30%~40%的化肥用量。结论我国30%的茶园化肥过量施用,80%的茶园施用的化肥氮磷钾比例不完全符合茶叶养分需求,有机肥养分所占比例偏低,只有15%。依据不同茶区养分具体管理方式、茶叶栽培特点以及土壤条件,因地制宜采取差异化的茶园化肥减施策略,大约可削减30%~40%的化肥用量。

English Abstract

  • 茶树是我国重要的经济作物之一,据统计,2015年我国茶树种植面积已达到260多万公顷,年产量200多万吨,均位居世界第一[1]。随着区域农业经济结构的调整,新型茶区快速发展,在部分地区已经成为农民增收的主导产业[23]

    作为叶用植物,茶树多种植在山坡地等养分贫瘠的土壤中,施肥可以增加土壤对茶树的养分供应,从而维持茶树正常的生理代谢过程,对茶叶产量和品质提升具有重要意义[45]。随着无性系茶树品种的大面积推广,以及部分茶农片面追求高产,茶园化肥用量逐渐增加[68]。过量施肥不仅增加了生产成本,也会导致如土壤酸化、面源污染、温室气体排放等环境质量问题[911]。为了进一步促进茶产业提质增效,削减限制茶叶绿色生产的重要障碍因子,农业部发布“2020年化肥使用量零增长行动方案”、“开展果菜茶有机肥替代化肥行动方案”,示范推广多种形式的茶园化肥减施增效技术方案[1213]

    明晰茶园施肥水平、养分来源与施肥习惯等是制定合理的茶园养分管理策略与量化茶园化肥减施潜力的基础。由于我国茶区土壤类型多样,土壤肥力差异明显,且所制茶类丰富,茶园施肥习惯与采摘模式均具有鲜明的地方特色,这些因素均造成了茶园施肥水平具有极大的区域差异。此外,前期关于茶园施肥调查的报道多局限于浙江、安徽、福建等名优茶产区,而对茶树种植面积巨大的贵州、云南等西南地区以及新发展的山东、陕西等地区的施肥现状还不清楚,制约了我国茶园化肥减施技术标准与规程的建立[1416]

    本文依托国家茶产业技术体系,于2010—2014年对我国茶叶主产区的施肥现状进行了调查,旨在通过对调查结果的分析,发掘我国茶园施肥中存在的问题,为制定合理的减肥基准与实施化肥减施途径提供科学依据。

    • 2010—2014年,依托国家茶产业技术体系31个试验站,在我国茶叶主产区选择具有代表性的茶树种植户 (个体农户、统一管理的农民合作社、茶企业),对施肥情况进行了问卷调查。调查共收集了6849份资料,包括14个省级行政区,67个地市区域茶区,覆盖茶园面积10.5万公顷,约占我国茶园总面积的4%。调查区域样本数、面积如表1所示。

      省份
      Province
      样本数
      Sample number
      调查面积(hm2)
      Area
      调查区域
      Survey region
      安徽
      Anhui
      6529614黄山、宣城、池州、六安、安庆
      Huangshan,Xuancheng,Chizhou,Lu’an,Anqing
      福建
      Fujian
      3824794泉州、南平、漳州
      Quanzhou,Nanping,Zhangzhou
      贵州
      Guizhou
      3989708铜仁、安顺、黔南州、遵义
      Tongren,Anshun,Qiannanzhou,Zunyi
      河南
      Henan
      36116279信阳
      Xinyang
      湖北
      Hubei
      6507845宜昌、恩施、咸宁、武汉、黄冈、孝感
      Yichang,Enshi,Xianning,Wuhan,Huanggang,Xiaogan
      湖南
      Hunan
      2356586张家界、益阳、郴州、湘西、长沙、岳阳、常德、怀化、吉首
      Zhangjiajie,Yiyang,Chenzhou,Xiangxi,Changsha,Yueyang,Changde,Huaihua,Jishou
      江苏
      Jiangsu
      75818269扬州、南京、无锡、苏州、常州、镇江、连云港
      Yangzhou,Nanjing,Wuxi,Suzhou,Changzhou,Zhenjiang,Lianyungang
      江西
      Jiangxi
      1272343景德镇、赣州、吉安、上饶、九江、抚州、南昌
      Jingdezhen,Ganzhou,Ji’an,Shangrao,Jiujiang,Fuzhou,Nanchang
      山东
      Shandong
      147 718日照、青岛
      Rizhao,Qingdao
      陕西
      Shaanxi
      721506汉中、安康、商洛
      Hanzhong,Ankang,Shangluo
      四川
      Sichuan
      8484350雅安、成都、眉山、乐山、巴中、宜宾
      Yaan,Chengdu,Meishan,Leshan,Bazhong,Yibin
      云南
      Yunnan
      75815312临沧、保山、西双版纳、德宏、普洱
      Linchang,Baoshan,Xishuangbanna,Puer
      浙江
      Zhejiang
      4813896杭州、丽水
      Hangzhou,Lishui
      重庆
      Chongqing
      3213884巴南、南川、荣昌、永川、万州、云阳
      Banan,Nanchuan,Rongchang,Yongchuan,Wanzhou,Yunyang
      总计
      Total
      6190105104

      表 1  施肥现状调查茶园地点及面积

      Table 1.  Locations of the surveyed tea gardens and the areas in this study

      为方便统计,肥料分为单质化肥 (straight fertilizer,SF)、复合肥 (compound fertilizer,CF)、有机肥 (organic fertilizer,OF) 三大类。其中复合肥按照是否测土配方,分为通用复合肥 (regular compound fertilizer,RCF) 与茶树专用配方复合肥 (specialty compound fertilizer,SCF);有机肥按照来源分为饼肥 (菜籽饼、桐油饼、茶籽饼等)、畜禽粪肥 (猪粪、鸡粪、牛粪等)、沼气肥 (沼液、沼渣等)、绿肥、商品有机肥共五类。调查数据中化肥养分含量以包装袋注明的参数为准,商品有机肥养分含量以地方部门的检测数据为准,饼肥、农家肥等一般有机肥以检测数据为准,缺乏有机肥检测数据的参考《中国有机肥料养分数据集》提供的平均值[17]

    • 本研究在每个地市区域茶园内根据调查样本的各养分用量以及茶园面积计算养分用量的面积加权平均值以代表各地市区域的施肥水平;在此基础上,参考地市的茶园面积计算面积加权平均值作为相应省份的养分平均用量;而总体茶园的养分用量则是各省茶园养分用量的面积加权平均值。采用面积加权平均算法的主要原因是:1) 调查样本施肥量差异大,呈非正态分布,直接算术平均,均值容易受到奇异值的影响,如果奇异值样本的茶园面积小,加权平均会稀释极值效应,而如果奇异值样本的茶园面积大,那么该施肥量在该地区的养分投入总量中具有较大比重,也不应忽视;2) 中位数虽然也可以处理奇异值的影响,但在本研究中,数据常呈双峰分布 (两极分化),中位数的代表性较差,不宜用于后续养分用量评价。

      根据现行的推荐施肥模式中的氮肥总量控制,以及适宜养分比例原则[18],本研究设定氮肥投入超过N 450 kg/hm2、磷肥投入超过P2O5150 kg/hm2、钾肥投入超过K2O150 kg/hm2为投入过量。此前的联网试验结果也显示,在生产茶园中,只要养分比例适宜、施肥方式正确,氮肥投入量在N 300~450 kg/hm2时均能满足高产要求,或者略有增产[19]。此外,本研究将氮磷钾养分投入量分为5个范围以进行细分,其中氮 (N) 分为0~150、150~300、300~450、450~600、大于600 kg/hm2,磷 (P2O5)、钾 (K2O) 肥则分为0~60、60~90、90~120、120~150、大于150 kg/hm2。文中氮、磷、钾养分用量也分别采用N、P2O5、K2O表示,样本比例以符合约束条件的样本数占样本总数的百分比表示。

      化肥减施潜力估算中,本文根据各地市区域内调查样本中的化肥过量 (化肥养分总用量大于750 kg/hm2) 的样本比例,采用面积加权平均估算了各省茶园的化肥减施的潜在面积。按照茶园养分限量标准 (450−150−150),以过量施肥茶园中养分用量的中位数为化肥减施的参考值,结合各省份的茶园面积,计算直接化肥减量 (情景Ⅰ) 和有机肥替代20%基础上化肥减量 (情景Ⅱ) 下茶园的化肥减施的潜在面积和养分削减潜力。

    • 由我国茶园养分用量(表2)可知,茶园年均N、P2O5、K2O投入量分别为491、147、158 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O比例为1∶0.32∶0.34。不同省份茶园的养分用量差异极大,山东、湖北、湖南、江西四省茶园的年均养分用量均高于1000 kg/hm2,总养分投入量最大的是山东,超过2000 kg/hm2,总养分用量最低的地区是重庆,为449 kg/hm2。最高与最低用量间相差近4倍。

      省份
      Province
      化肥养分Chemical fertilizer有机肥养分Organic fertilizer养分总量Total nutrient
      NP2O5K2ONP2O5K2O比例 (%)
      Proportion
      NP2O5K2O总养分比例
      Nutrient ratio
      安徽Anhui362 73 75432829414051011041∶0.25∶0.25
      福建Fujian266186193252021352912062141∶0.70∶0.74
      贵州Guizhou413159168603840504731972081∶0.42∶0.44
      河南Henan269 47 9856252185325 721191∶0.22∶0.36
      湖北Hubei708112112372124477451331361∶0.18∶0.18
      湖南Hunan606164135684045706742041801∶0.30∶0.27
      江苏Jiangsu393185192965750884892422421∶0.49∶0.5
      江西Jiangxi60417619813 911326171852091∶0.30∶0.34
      山东Shandong536203233190282728707264859611∶0.67∶1.32
      陕西Shaanxi247 23 43105718263352 941251∶0.26∶0.35
      四川Sichuan573107105544049526271471541∶0.23∶0.24
      云南Yunnan368 76 6813101226381 86 801∶0.22∶0.21
      浙江Zhejiang410 93110572727394671201371∶0.25∶0.29
      重庆Chongqing235 59 5146332538281 92 761∶0.33∶0.27
      平均Mean444115119473239464911471581∶0.32∶0.34
      注(Note):表中养分投入量数据为面积加权平均值;有机肥列中的比例为施用有机肥茶园占调查样本总数的比例;总养分比例为养分投入总量中 N∶P2O5∶K2O 的比例。Data in the table were weighted average values in tea plantation areas. Data in the organic fertilizer column were the proportions of samples with organic fertilizer application in total samples. Nutrient ratio was the ratio of N,P2O5 and K2O in total nutrients input.

      表 2  不同产区茶园养分用量 (kg/hm2)

      Table 2.  Nutrient application rates in tea gardens of different regions

      我国茶园年均化肥用量678 kg/hm2,其中化肥N、P2O5、K2O投入量分别444、115、119 kg/hm2,提供了茶园养分90%的氮、78%的磷及75%的钾 (表2)。在养分构成上,湖北、湖南、江西三省的化肥氮用量最高,超过N 600 kg/hm2,而化肥氮用量较低的是福建、陕西和重庆,不足N 300 kg/hm2;化肥磷养分用量较高的省份有山东、江苏、福建,均高于P2O5180 kg/hm2,用量较低的是陕西、河南、重庆,不足P2O5 60 kg/hm2;山东、江西、福建、江苏化肥钾养分投入量较高,高于K2O 190 kg/hm2;而陕西、重庆、云南三地的化肥K2O用量则不足70 kg/hm2

      化肥养分的形式有单质化肥和配方复合肥两种,其中化肥氮中,除江西、山东分别有19%和61%的茶园习惯施用碳酸氢铵外,多数茶园的化肥氮是尿素(图1A)。化肥磷的单质肥料主要是过磷酸钙、钙镁磷肥,其中过磷酸钙是单质磷肥的主要形式,仅安徽、湖北、山东、四川、重庆等地有25%~55%的茶园以钙镁磷肥形式补充磷养分 (图1B)。单质钾肥的主要形式是硫酸钾,调查中未发现施用氯化钾的样本。

      图  1  茶园单质化肥氮 (A)、磷 (B) 肥与有机肥 (C) 主要来源分布

      Figure 1.  Relative proportions of different straight N (A) and P (B) fertilizers and organic fertilizers (C) applications in collected samples

      复合肥是茶园磷钾肥的主要来源,化肥P2O5、K2O养分中分别有96%、94%来自复合肥。然而调查中发现我国茶园施用的复合肥主要是等比例的三元复合肥 (15–15–15、16–16–16或者18–18–18),而施用茶树专用配方肥的样本比例不足20%,除湖南、江西茶区的茶树专用配方肥施用比例较高外,多数地区的复合肥是等养分比例的通用复合肥 (表3)。

      省份
      Province
      单质肥料Straight fertilizer复合肥Compound fertilizer
      NP2O5K2O总计
      Sum
      NP2O5K2O总计
      Sum
      比例 (%)
      Proportion
      安徽Anhui26711269 95 72 7424187
      福建Fujian 5610 5721018519358898
      贵州Guizhou2082521520515716352587
      河南Henan2211569305 48 32 2910979
      湖北Hubei5554356215310810937076
      湖南Hunan36111637824515312952745
      江苏Jiangsu2002921119318318355998
      江西Jiangxi2831128532117519769355
      山东Shandong31722734621920120662686
      陕西Shaanxi22400224 23 23 43 89100
      四川Sichuan4141310437159 94 9534878
      云南Yunnan26064270108 70 6424271
      浙江Zhejiang28811290122 9210932391
      重庆Chongqing17351179 62 54 5016679
      平均 Mean2915730315311011237580
      注(Note):各省数据均为面积加权平均值;复合肥列中的比例数据为施用等养分比例复合肥的样本比例 Data in the table were weighted average values by tea plantation areas in each city. The proportion data in the column were the proportions of samples with application of compound fertilizers in equal nutrient proportion.

      表 3  茶园单质化肥与复合肥养分用量 (kg/hm2)

      Table 3.  Straight fertilizer and compound fertilizer application rates in tea gardens

    • 我国茶园施用有机肥的普及率大约在46%,且在各省间具有较大差异 (表2)。江苏与河南茶园施用有机肥较为普遍,调查样本中有超过80%的茶园施用了有机肥。总体上茶园有机肥普及率仍然较低,调查的14个省份中,仅7个省份的有机肥普及率超过50%,而云南、江西、福建茶园的有机肥施用的样本比例较低,仅为30%左右。

      我国茶园年均有机肥养分用量为118 kg/hm2,有机养分占总养分投入量的15% (表2)。不同省份之间有机养分替代比例差异也极大,其中云南、江西、湖北、福建四地的有机养分比例均不足10%,而陕西、山东茶区的有机养分用量比例高达45%与55%。N、P2O5、K2O的有机养分的平均替代率分别为10%、22%、25%,其中山东、陕西两地茶园的N、P2O5、K2O的有机替代率最高,平均为28%、67%、71%,是全国平均值的近3倍;江西茶区的有机养分替代率最低,N、P2O5、K2O养分的有机替代率均不足5%。

      茶园有机肥中77%的有机肥为饼肥和农家肥。饼肥施用比例较高的有湖北、湖南、江苏、陕西、浙江等地;安徽、福建、河南、山东、云南、重庆等地的有机肥以农家肥为主;部分地区施用了沼气肥,占有机肥比例的4%,其中沼气肥比例较高的是湖北、重庆和四川;约有18%的有机肥是商品有机肥,贵州、浙江和江西有相当比例茶园施用商品有机肥,江西茶园约有63%的调查茶园施用了商品有机肥 (图1C)。

    • 肥料分次施用可以保证茶树在不同时期的养分供给,避免集中施肥导致的养分损失和浪费。目前茶园推荐施肥方案中[18],氮肥以“一基三追”四次施肥为主,通过施用秋冬基肥、春肥或催芽肥、夏肥、秋肥,及时补充采摘和树冠修剪造成的养分损失,并有助于树冠恢复。有机肥、磷钾肥则在秋冬基肥期一次性施入[23]。调查显示,茶农较为重视基肥和催芽肥施用,80%的调查茶园施用基肥和催芽肥 (表4)。施用基肥的样本比例较低的是福建茶区,仅有35%,而施用催芽肥比例较低的是云南茶区,仅有29%的调查茶园施用催芽肥。进行春、夏追肥的样本比例分别为49%和28%,远低于秋冬基肥和催芽肥,其主要原因可能与多数地区不开采夏秋茶的习惯有关。

      省份
      Province
      化肥 Chemical fertilizer (%)有机肥 Organic fertilizer (%)化肥或有机肥 Chemical or organic fertilizer (%)
      基肥
      BF
      春肥
      SPS
      夏肥
      SUS
      秋肥
      AUS
      基肥
      BF
      春肥
      SPS
      夏肥
      SUS
      秋肥
      AUS
      基肥
      BF
      春肥
      SPS
      夏肥
      SUS
      秋肥
      AUS
      安徽
      Anhui
      53 (89)84 (24)34 (29)20 (45)3632271843420
      福建
      Fujian
      14 (100)92 (96)43 (84) 61 (100)2284335924362
      贵州
      Guizhou
      74 (92)89 (13)64 (11)23 (17)4364490896625
      河南
      Henan
      78 (15)98 (36)25 (20)35 (54)784341684992535
      湖北
      Hubei
      66 (91)88 (20)56 (14)31 (29)4441077885631
      湖南
      Hunan
      74 (69)84 (27)74 (39)24 (42)6830395847426
      江苏
      Jiangsu
      65 (74)98 (15)15 (60) 7 (29)81667939818 9
      江西
      Jiangxi
      58 (93)57 (30)51 (65)43 (58)2911381575146
      山东
      Shandong
      55 (75)87 (75)77 (31)41 (88)66223293907941
      陕西
      Shaanxi
      81 (44)49 (12)006300010049 0 0
      四川
      Sichuan
      83 (78)87 (11)72 (19)40 (15)4849292887341
      云南
      Yunnan
      61 (93)28 (36)71 (45)26 (46)2320271297127
      浙江
      Zhejiang
      73 (88)62 (29)48 (42)30 (47)3902093624831
      重庆
      Chongqing
      63 (73)89 (10)18 (0)2 (50)33611729018 3
      平均
      Mean
      65 (78)79 (27)48 (33)27 (46)4773381794928
      注(Note):BF—Basal fertilization; SPS—Spring side-dressing; SUS—Summer side-dressing; AUS—Autumn side-dressing. 括号中数值为施用复合肥的样本比例 Data in the brackets were the proportions of the sample sizes with compound fertilizers application.

      表 4  分次施肥的茶园在调查样本中的比例

      Table 4.  Proportions of tea gardens applying chemical and organic fertilizers in different seasons in the surveyed samples

      有机肥主要用作基肥,但部分茶园在追肥中也施用了有机肥,调查显示在“一基三追”中,施用有机肥的茶园样本比例为47%、7%、3%、3%,分别占施肥样本的58%、9%、6%、10% (表4)。化肥主要用作包括催芽肥在内的追肥,催芽肥、夏肥和秋肥追施养分的91%、94%、90%来自化肥 (表5)。复合肥主要用作基肥,78%的调查茶园使用复合肥作基肥,而追肥主要使用尿素。

      省份
      Province
      N (%)P2O5 (%)K2O (%)N+P2O5+K2O (%)
      基肥
      BF
      春肥
      SPS
      夏肥
      SUS
      秋肥
      AUS
      基肥
      BF
      春肥
      SPS
      夏肥
      SUS
      秋肥
      AUS
      基肥
      BF
      春肥
      SPS
      夏肥
      SUS
      秋肥
      AUS
      基肥
      BF
      春肥
      SPS
      夏肥
      SUS
      秋肥
      AUS
      安徽Anhui344713 66724 6 36724 6 3463811 5
      福建Fujian10342135133615361336143712351736
      贵州Guizhou433120 67016 9 5691610 5552415 6
      河南Henan2053 9184336 4177216 2103542 716
      湖北Hubei284218128411 2 38511 2 2453313 9
      湖南Hunan443220 4681313 6711212 5532417 6
      江苏Jiangsu4141 8106818 3116818 4105430 610
      江西Jiangxi3741121068 8141071 713 949281211
      山东Shandong373818 76725 3 58313 2 26623 7 4
      陕西Shaanxi7426 0 098 2 0 097 3 0 08218 0 0
      四川Sichuan3931201089 4 5 287 5 6 2562215 7
      云南Yunnan1917432161 6191460 7191430143719
      浙江Zhejiang39272311661213 96412141048222010
      重庆Chongqing4447 8 194 4 1 193 6 0 16233 5 0
      总体Total343321126615 9106715 9 947261611
      注(Note):表格中各省数据均为面积加权平均值 Data in the table were weighted average values by tea plantation areas in each region. BF—Basal fertilization; SPS—Spring side-dressing; SUS—Summer side-dressing; AUS—Autumn side-dressing.

      表 5  养分元素在茶园肥料分次施用中的分配比例

      Table 5.  Nutrients distribution in split fertilization in the surveyed tea gardens

      在养分分配上,全年67%的氮、81%的磷、82%的钾用于基肥和催芽肥 (表5)。推荐的氮肥运筹比例一般为3∶3∶2∶2,但是调查发现,福建茶园氮肥在基肥中的分配比例偏低,而大部分施用于夏季追肥;陕西茶园74%的氮施用于秋冬基肥,一般不施春夏追肥;云南茶区36%的氮肥主要用于4—5月的春追肥,高于催芽肥近2倍。磷肥和钾肥则主要施用在基肥期,符合推荐的茶园磷钾肥一次性施用原则,追肥期间的磷钾养分主要是由追施复合肥带入。

    • 依据设定的养分(N-P2O5-K2O)用量上限 (450–150–150),我国茶园平均有30%的茶园存在过量施用化肥的问题,除河南、陕西、安徽、重庆四省的化肥过量施用比例略低外,其余各省的化肥过量施用比例均超过20%,而湖南与江西的比例超过50%。氮、磷、钾化肥施用过量的茶园面积分别约占32.2%、24.8%、26.6%。其中,过量施用氮肥比例较高的是湖南、江西、四川、湖北,湖南有超过一半茶园化肥氮用量超过450 kg/hm2;过量施用磷、钾的省份主要是福建、江西、贵州、湖南、江苏、湖北,有超过30%的面积,特别是福建,其过量施用化肥磷、钾的茶园面积比例分别高达53.8%与60.9% (表6)。

      省份
      Province
      N (%)P2O5 (%)K2O (%)
      < 150100~300300~450450~600 > 600 < 6060~9090~120120~150 > 150 < 6060~9090~120120~150 > 150
      安徽Anhui24.535.119.87.613.057.416.912.02.311.459.314.512.21.612.4
      福建Fujian26.929.534.85.92.923.72.311.19.153.823.01.26.78.260.9
      贵州Guizhou14.525.024.817.917.832.76.619.14.537.134.011.513.13.737.7
      河南Henan29.439.218.38.94.273.611.92.85.36.429.27.534.211.717.4
      湖北Hubei7.416.227.012.736.744.516.915.22.920.547.114.714.72.521.0
      湖南Hunan12.016.112.210.149.640.14.711.74.139.441.34.713.89.031.2
      江苏Jiangsu23.424.118.85.428.342.66.49.62.838.641.45.910.33.439.0
      江西Jiangxi13.015.420.512.538.635.56.64.87.445.736.84.73.59.445.6
      山东Shandong4.046.89.47.032.811.92.547.82.035.89.92.547.31.039.3
      陕西Shaanxi25.734.131.98.30.091.65.72.70.00.065.05.723.64.01.7
      四川Sichuan9.616.125.915.632.845.813.312.76.621.650.79.610.05.424.3
      云南Yunnan25.530.816.912.314.554.314.711.86.912.364.811.68.81.513.3
      浙江Zhejiang22.829.821.17.219.154.68.711.04.221.555.16.09.43.725.8
      重庆Chongqing38.840.112.05.83.371.27.59.32.99.170.310.28.42.98.2
      平均 Mean18.726.023.111.620.647.210.512.55.024.847.09.312.64.526.6

      表 6  茶园化肥N、P2O5、K2O养分投入量 (kg/hm2) 区间分布

      Table 6.  Application regimes of the chemical nutrients (N, P2O5, K2O) in surveyed tea gardens

      化肥过量施用茶园的N、P2O5、K2O的化肥养分投入量分别为659、189、193 kg/hm2,按现有的推荐标准和模式,共约75万公顷的茶园需要减施化肥(表7)。按照直接减量至推荐用量 (情景Ⅰ) 或者有机肥替代20% (情景Ⅱ) 的模式,预计分别可减施36%、48%的化肥养分用量。化肥减施潜力比较大的区域主要是湖北、福建、江苏、山东,估计可减施40%以上的化肥用量,其中湖北主要是氮肥减施,福建需要减施磷钾养分用量。如果考虑有机肥替代20%的情景,湖北、湖南、福建、江苏、江西、山东地区可减施50%以上的化肥用量 (表7)。参照过量施肥的茶园面积计算,两种减肥模式每年可分别减少茶园化肥总养分用量28万吨与37万吨。

      省份
      Province
      潜在减施面积Potential reduction
      (hm2)
      高施肥区间用量 (kg/hm2)
      Rate in excessive fertilization region
      情景Ⅰ下减施潜力 (%)
      Potential reduction under scenario Ⅰ
      情景Ⅱ下减施潜力 (%)
      Potential reduction under scenario Ⅱ
      NP2O5K2O总量
      Total
      NP2O5K2O总量
      Total
      NP2O5K2O总量
      Total
      安徽Anhui 28171 (17%) 659 189 193 1041 32 21 22 28 45 37 38 42
      福建Fujian 84869 (35%) 354 287 291 932 0 48 48 48 0 58 59 58
      贵州Guizhou 144749 (39%) 596 257 251 1104 24 42 40 32 40 53 52 46
      河南Henan 9390 (9%) 593 178 200 971 24 16 25 23 39 33 40 38
      湖北Hubei 119149 (39%) 1022 128 141 1291 56 0 0 56 65 6 15 54
      湖南Hunan 64129 (50%) 790 235 197 1222 43 36 24 39 54 49 39 51
      江苏Jiangsu 12636 (37%) 630 352 379 1361 29 57 60 45 43 66 68 56
      江西Jiangxi 40132 (52%) 760 203 249 1212 41 26 40 38 53 41 52 50
      山东Shandong 10579 (44%) 788 270 360 1418 43 44 58 47 54 56 67 58
      陕西Shaanxi 0 (0%) 809 168 186 1163 44 11 19 36 56 29 35 48
      四川Sichuan 109257 (36%) 689 131 153 973 35 −15 2 29 48 8 22 38
      云南Yunnan 76105 (19%) 793 172 202 1167 43 13 26 36 55 30 41 49
      浙江Zhejiang 51243 (26%) 530 274 280 1084 15 45 46 31 32 56 57 45
      重庆Chongqing 2976 (8%) 529 274 279 1082 15 45 46 31 32 56 57 45
      总体 Total 753386 (30%) 659 189 193 1041 32 23 26 36 44 35 41 48
      注(Note):括号内数值为化肥养分超过推荐用量的茶园面积比例;情景Ⅰ和情景Ⅱ分别表示化肥直接减施和有机肥替代 20% 基础上的化肥减量。Data in the brackets were the proportions of the areas with excessive chemical fertilization. Scenario Ⅰ and Ⅱ represent the reduction of chemical fertilizers directly and based on 20% organic substitution,respectively.

      表 7  茶园化肥减施潜力估算

      Table 7.  Estimation of potential reduction amounts of chemical fertilizer application

    • 全国茶园年均化肥养分用量678 kg/hm2,据2015年茶树种植面积估算,我国茶园年均化肥养分用量近200万吨,与全国棉花、油料作物的化肥用量相当[20]。不同省份间的差异极其显著,湖北、湖南、江西、山东区域的化肥投入量是全国平均值的1.5倍,而重庆、陕西茶园化肥用量只有全国平均值的一半 (表2)。实际上,即使在同一省份,不同样本间的肥料用量差异也极大,这与当地的施肥习惯、采摘模式、经济收益等因素密切相关,马立锋等对浙江各地茶园的施肥现状调查也显示,不同市县内氮肥用量的变异系数在25%~150%,用量的极值可差100倍[16]

      尽管土壤肥力、气候条件、茶树品种、茶叶采摘标准、采摘制度均会对茶叶实际产量造成影响,但在一定区域内,对产量影响最大的是采摘标准与采摘模式,春茶一芽三叶的产量是一芽一叶的1.1~2.1倍[21],大宗茶产量是名优茶产量的数倍至数十倍[22]。因此,茶园中常用的推荐施肥方法是以产定氮法,每产100 kg干茶需要施用12~15 kg氮素,但该方法主要根据大宗茶采摘模式下的试验结果,不适用于采制名优茶的茶园[23]。由于茶树采摘模式差异导致的产量变化,如果依据养分回收率计算适宜的养分用量,那么统计数值将具有极大的变异性,不利于对区域尺度进行评价与宏观指导。依据田间试验,结合土壤肥力分析制定的测土配方施肥方法在多数作物上较为可靠,然而由于茶园多种植在山地、丘陵地区,土壤肥力空间变异性巨大,需要大量的分析样本才能获得可靠的推荐施肥量,茶园实际运用困难。因此本研究以目前茶园施肥的推荐用量 (450–150–150) 作为限量基准值,作为过量施肥的评价参考线,对不同茶区的化肥用量水平进行了评价。

      我国茶园中的氮肥过量施用相对较为普遍,14个调查省份中,大约30%多的面积过量施氮,高于磷、钾过量施用的面积比例,在一定程度上表明茶园施肥中偏施氮肥的现象仍然存在 (表6)。氮在茶树营养生理功能中具有重要意义,也是对茶树产量以及品质形成最重要的营养元素,在茶树新梢生长发育以及茶氨酸、茶多酚的合成过程中发挥关键作用[2324]。湖南、湖北、江西等地的氮肥过量施用现象较为严重,这可能与该地区主产大宗茶以及采摘轮次较多的生产模式有关,而以生产名优春茶为主的浙江、安徽、江苏、河南地区的平均氮素用量与过量施氮的比例也较低[1819]。过量施氮对茶园的危害不仅体现在产量的下降,还会加剧茶园土壤的酸化,不仅会加剧养分淋失,恶化土壤养分供给能力,还会加速土壤中铝的活化,增加铝的迁移性,严重影响周边的水体环境质量和茶树的正常生长[101120]

      在以往调查中,经常发现茶农偏施氮肥,忽视磷钾肥投入,而本研究结果表明,我国茶园中磷肥或者钾肥过量施用现象开始凸显,特别是福建、江西、湖南等地,近50%以上的茶园磷钾养分投入过量 (表6)。尽管磷、钾养分投入可以显著影响茶树的抗性以及品质成分含量,但是过量施用磷、钾肥,会造成养分比例失衡,导致其它营养元素缺乏和生殖生长过旺的问题,会因大量消耗树体养分,而抑制茶树营养生长,引发产量下降、品质降低等问题[72123]。化肥磷、钾的过量投入主要源于复合肥的过量施用,复合肥具有养分元素多样、省时省工的优点,在茶园中的施用较为普遍 (表3)。鉴于目前部分茶区茶农倾向于施用复合肥 (表3),但常见的等养分比例的三元复合肥 (15–15–15、16–16–16、18–18–18),其养分配比并不符合茶树养分的需求特性,容易造成磷钾养分的过量投入 (表2)。茶树营养需求特征为高氮低磷[23],全国主要茶区100多个田间试验的验证结果发现,根据茶树营养特性研制的茶树专用配方复合肥具有优良的节本增效效果[19]。因此推广适宜茶树需求的配方复合肥是化肥减施的重要途径之一。

    • 茶园养分有机替代是化肥减施的重要途径,茶园施用有机肥不仅有利于减少化肥投入,而且可以改善土壤质量,提高茶叶品质[2426]。由于茶园有机肥比例的长期田间定位试验的缺乏,不同茶园的适宜有机养分替代比例还不甚清楚。福建福安地区10年不同的有机肥比例试验结果表明,在氮肥用量300 kg/hm2时,25%左右的有机养分替代比例下,其产量和品质均能保证,而50%的有机替代率会显著降低产量[27]

      我国目前有机肥施用比例尚可,表明茶农对有机肥效果的认可度较高,但是主要是在名优茶产区,比如河南、江苏、山东等地。而云南、江西等地的有机肥施用的普遍性仍然较低,这主要与茶园的经济收益与茶园地形有关。很多茶园建设在坡地、丘陵,地势较高,而有机肥养分含量低,用量较大,且施肥需要的劳动力成本较高,在缺乏合适的机器条件下,难以大范围在山地茶园推广。因此,需要在技术装备手段上有所突破,研制生产出适应不同地形条件的有机肥施用装备,以节省劳力成本,从而普及有机肥施用。

    • 养分的分次施用不仅能满足茶树不同时期的养分需求,而且可以有效减少施肥量和养分损失。施用秋冬基肥可以有效地补充当年采摘造成的养分损失,并为来年春茶储备树体养分,是春茶新梢发育和质量的基础[23]。调查结果表明,我国8成以上茶园有施用基肥的习惯 (表4)。茶园基肥一般推荐施用有机肥,并配施一定量化肥,但调查结果显示,目前茶园施用的基肥主要还是以化肥特别是复合肥为主。推荐基肥期氮用量为全年氮用量的30%~40%,我国绝大部分茶区较为符合 (表5)。

      春季是茶树越冬后的快速生长期,养分需求量大,春茶采摘前追肥 (催芽肥) 能够显著提升春茶品质,对名优茶生产至关重要[23]。有近80%的调查茶园施用了催芽肥,表明茶叶生产中对春季催芽肥的重要性具有清晰的认识 (表4)。催芽肥主要供应茶树生长所需的速效养分,主要是供应新梢生长所需的氮素,因此肥料类型应当主要是化学氮肥,调查也显示催芽肥主要为化肥,只有山东、河南等地的部分茶园在催芽肥期间施用有机肥,可能会造成速效养分的供应脱节 (表4)。

      在夏秋茶采摘区,需要追肥以补充春茶采摘所造成的养分损失,确保后续夏秋茶产量[23]。我国的安徽、浙江、江苏等名优茶产区因多只采春茶,采收春茶后一般不追肥,而以大宗茶为主的湖北、湖南、四川等地,春茶采摘后追肥的比例较高,但夏茶后追肥的样本比例较低。一般建议秋茶后追肥的用量要低,20%左右为宜,以避免茶树恋青,造成冻害,但是调查也发现福建茶区在夏茶后追肥中分配的养分比例过高。

      目前制约茶树养分分次施用的主要因素是施肥成本与气候条件。茶园大多地形复杂,肥料主要依靠人工施用,成本攀升较快,而肥料价格相对较为低廉,因此通过增加施肥量、减少施肥次数是节省人工成本的重要方式。此外,部分茶区的干湿季节变化明显,追肥期间恰逢旱季,肥料难以溶解,也不推荐在此期间追肥。以云南为例,该地区茶园施用催芽肥的比例较低,主要与当地春季属于旱季有关,此时施用化肥,不利于茶树吸收,但是鉴于催芽肥的重要性,建议这些区域可考虑以水带肥,比如滴灌施肥等水肥一体化技术,一方面解决水的问题,另一方面可以通过灌溉系统,解决人工的问题。

      此外,除了基肥追肥结合、养分平衡,还要注意大量元素与中微量元素养分的平衡施用,尽管对中微量元素与大量元素的协同增效已有了一些研究,但是实践中发现茶农对此认识仍然存在不足,鲜有茶树种植单元施用中微量元素肥,还需要进一步示范推广[2829]

    • 我国茶园过量施用化肥问题突出,超过茶园面积的30%过量施氮,50%以上的茶园磷钾养分投入偏高,养分比例不合理。施用有机肥的茶园比例46%,有机养分占总养分的比例只有15%。按照目前的推荐养分用量计算,化肥用量减施潜力达36%,如果增加有机养分的比例到20%,化肥减施的潜力可达48%,每年可减少茶园化肥养分用量28~37万吨。

      茶园化肥减施需遵循以下几点:1) 养分总量控制,不同区域差异化减施。湖北、湖南等地茶园主要减少氮肥,而福建、江西、山东主要是减少磷、钾养分投入;2) 在云南、江西、福建茶区重点推广有机肥施用,并制定适宜的有机养分替代率;3) 推广高氮低磷的茶树专用配方复合肥,以替代目前常用的等养分比例复合肥,降低磷钾养分的过量投入。

      致谢:感谢国家茶产业技术体系各综合试验站对数据调查工作的支持与协助。

参考文献 (29)

目录

    /

    返回文章
    返回