茶園綠肥套種效應(yīng)研究進(jìn)展
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茶園綠肥套種效應(yīng)研究進(jìn)展

2015年,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部啟動(dòng)了“減肥減藥”行動(dòng),力爭(zhēng)到2020年實(shí)現(xiàn)化肥、農(nóng)藥使用量零增長(zhǎng),大力推進(jìn)化肥、農(nóng)藥減量增效,引領(lǐng)種植業(yè)綠色發(fā)展。2018年以來(lái),中央唱響了質(zhì)量興農(nóng)、綠色興農(nóng)、品牌強(qiáng)農(nóng)主旋律,推進(jìn)農(nóng)業(yè)由增產(chǎn)導(dǎo)向轉(zhuǎn)向提質(zhì)導(dǎo)向,突出優(yōu)質(zhì)、特色、綠色,進(jìn)一步調(diào)優(yōu)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),推動(dòng)農(nóng)村各產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展。因此,發(fā)展生態(tài)茶園已迫在眉睫。

茶樹(shù)為葉用植物,對(duì)氮素的需求較大,氮素代謝直接影響茶葉品質(zhì)。綠肥作為生態(tài)茶園氮素的主要來(lái)源,其選擇、種植對(duì)茶葉生產(chǎn)尤為重要。茶園套種綠肥,通過(guò)割青填埋或直接覆蓋,可以作為茶園肥源,同時(shí)還可改善茶園小氣候、土壤理化性狀;保持水土,鞏固梯壁,提高茶葉產(chǎn)量與質(zhì)量。

一、茶園綠肥對(duì)茶樹(shù)生長(zhǎng)及茶葉品質(zhì)的影響
1.茶園綠肥對(duì)茶樹(shù)生長(zhǎng)的影響

茶園種植綠肥對(duì)茶樹(shù)成活率、茶樹(shù)生長(zhǎng)性狀、茶葉產(chǎn)量等有一定的影響。梁作美等研究表明,套種大豆可以改善茶園土壤微生態(tài)環(huán)境,提高茶苗抗旱能力,茶苗成活率提高約8.9%。此外,茶樹(shù)亦更具活力,葉片更鮮活,主干基部莖粗增加約0.2cm,分枝數(shù)和樹(shù)幅均增加。綠肥套種還有利于茶樹(shù)根系的生長(zhǎng)。吳志丹等探討了不同樹(shù)型綠肥對(duì)茶園產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明,行間覆蓋直立型綠肥如羽葉決明、茶肥1號(hào)和半直立型綠肥如閩引圓葉決明,全年(春秋兩季)茶園鮮葉總產(chǎn)量比對(duì)照分別降低約19%、13%和2%,覆蓋爬地蘭、威恩圓葉決明等匍匐型綠肥,茶園鮮葉總產(chǎn)量分別提高3.99%和3.41%。

茶園套種綠肥后,對(duì)茶園具有一定的遮陰作用,從而對(duì)茶樹(shù)的熒光特性、光合作用以及茶園溫濕度有一定的影響。通過(guò)間作綠肥的刈割處理適當(dāng)調(diào)控茶園的光照強(qiáng)度,能夠提高茶樹(shù)的凈光合速率。合理套種綠肥有利于改善茶園小氣候,減少直射光,增強(qiáng)漫射光,達(dá)到“冬暖夏涼”的效果。高密度(80%~95%)生長(zhǎng)馬唐的茶園,溫度較純茶園低1~2℃,濕度明顯增加。

不同綠肥對(duì)茶樹(shù)生長(zhǎng)有一定的影響,其利用方式亦造成不同程度的差異,在間作套種后,需要后續(xù)良好的管理以達(dá)到最佳的利用效果。

2.茶園綠肥對(duì)茶葉品質(zhì)的影響

茶園套種綠肥,影響茶樹(shù)對(duì)光的利用轉(zhuǎn)化,從而影響茶樹(shù)光合作用進(jìn)程,進(jìn)而有利于茶樹(shù)次生代謝,對(duì)茶葉中內(nèi)含物質(zhì)的形成產(chǎn)生有利的影響進(jìn)而提高茶葉品質(zhì)。

二、套種綠肥對(duì)茶園病蟲(chóng)草害的影響
1.間作單一綠肥

套種綠肥有利于改善茶園生態(tài)環(huán)境,提高茶園生物群落多樣性,增加天敵的棲息場(chǎng)所和過(guò)渡轉(zhuǎn)換寄主(補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng))。進(jìn)而增加害蟲(chóng)天敵的種類(lèi)和個(gè)體數(shù),轉(zhuǎn)移部分害蟲(chóng)為害,有效發(fā)揮天敵對(duì)有害生物的生態(tài)控制。

綠肥的花粉、花蜜可作為天敵昆蟲(chóng)食物來(lái)源,提高天敵昆蟲(chóng)的生命力、產(chǎn)卵量,增加繁育代次、寄生率。因此,間作套種多花綠肥能夠引誘天敵,并提高其生育能力,從而增加茶園中的天敵數(shù)量。茶園合理套種能夠有效提高茶園節(jié)肢動(dòng)物群落多樣性,以此控制有害生物的繁殖。

通過(guò)對(duì)茶園種植爬地蘭、圓葉決明、白三葉、印度豇豆、三葉豬屎豆、木豆、多花木蘭、羅頓豆和馬唐等綠肥的研究表明,種植綠肥可豐富茶園生物多樣性,對(duì)茶園害蟲(chóng)及天敵的物種豐富度及個(gè)體數(shù)有不同的影響。

2.不同綠肥組合間作

不同綠肥組合間作可以增加茶園生物多樣性和物種豐富度。李慧玲等在茶園中分別設(shè)間作“鋪地木藍(lán)+羅頓豆”“鋪地木藍(lán)+豬屎豆”“圓葉決明+白花三葉草”“白花三葉草+平托花生”4種不同綠肥組合,發(fā)現(xiàn)不同處理均能提高茶園節(jié)肢動(dòng)物群落的物種豐富度和群落多樣性,提高寄生性天敵、蜘蛛和捕食性天敵昆蟲(chóng)在茶園生物群落中的占比,4種不同綠肥組合處理茶園生物群落相似性系數(shù)介于0.741~0.892之間,表明茶園生物群落在物種種類(lèi)組成方面較為一致。4類(lèi)不同綠肥組合處理茶園天敵功能團(tuán)的豐盛度隨著害蟲(chóng)功能團(tuán)豐盛度的增加而增加。茶園綠肥為纓小蜂提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)蜜源和良好的棲息環(huán)境,從而提高茶園纓小蜂的種群數(shù)量。李慧玲等在茶園間作鋪地木藍(lán)與羅頓豆組合、鋪地木藍(lán)與豬屎豆組合、白花三葉草與圓葉決明組合、白花三葉草與平托花生組合,結(jié)果表明,間作爬地蘭加羅頓豆、爬地蘭加豬屎豆的茶園,小綠葉蟬蟲(chóng)口數(shù)量分別為1035頭(最高)和378頭(最低);間作綠肥沒(méi)有改變茶園小綠葉蟬的發(fā)生趨勢(shì),但間作提高了茶園纓小蜂和小綠葉蟬的益害比。

三、綠肥對(duì)茶園土壤及茶樹(shù)根際環(huán)境的影響

茶園綠肥在生長(zhǎng)過(guò)程中,植株對(duì)土壤表面起遮蔽作用,能減少土壤表層水分蒸發(fā),調(diào)節(jié)茶樹(shù)根際土壤的溫度、濕度,進(jìn)一步改善茶園土壤環(huán)境。植株高大、生物產(chǎn)量高的綠肥對(duì)抑制根際表土水分蒸發(fā)的作用較強(qiáng),能增強(qiáng)作物的耐干旱能力。因此,在幼齡茶園中套種綠肥能改善土壤狀況,提高茶園土壤的肥力,改善微生態(tài)環(huán)境。

1.綠肥對(duì)茶園土壤物理性狀的影響

綠肥刈割壓青可覆蓋茶樹(shù)根際,增加茶園土壤田間持水量、飽和含水量、毛管孔度和土壤液相比例,改善茶園土壤的物理性狀。留長(zhǎng)馬唐的鐵觀音茶園土壤容重降低24%、土壤孔隙度增加近22%。宋莉等研究表明,茶園套種白花三葉草、黑麥草和兩者混播有降低土壤體積質(zhì)量、降低土壤緊實(shí)度、改善土壤氣液相比的趨勢(shì),套種綠肥能夠降低夏季茶園根際土壤溫度,緩和土壤溫度變化,降溫效果為:黑麥草>白花三葉草>混播,表明茶園套種白花三葉草和套種黑麥草對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境和茶園土壤基本肥力的改善效果相對(duì)更佳。王建紅等研究表明,馬棘、紫花苜蓿、高丹草、日本龍爪稷等產(chǎn)量高、生長(zhǎng)迅速的綠肥覆蓋土壤表面效果好,可有效減少地表土壤的水分蒸發(fā);間作綠肥茶園根際表土平均含水量提高5.2%,而根際表土溫度降低7.4℃,降幅達(dá)24.50%,表明綠肥覆蓋可以有效調(diào)控地表溫度。沈潔等研究發(fā)現(xiàn),盛夏季節(jié)茶園間作苜蓿削弱了茶園太陽(yáng)輻射,對(duì)茶樹(shù)起到較好的遮陰作用,減少茶園土壤溫度的日變化,增加土壤孔隙度及土壤含水率,有利于減少夏季高溫干旱對(duì)茶樹(shù)生長(zhǎng)的影響。

2.綠肥對(duì)茶園土壤營(yíng)養(yǎng)狀況及微生物的影響

綠肥根系生長(zhǎng)能夠促進(jìn)紅壤茶園的土壤礦化,釋放有效態(tài)磷、鉀;提高土壤速效磷、鉀的含量多少因品種而異。宋莉等研究表明,種植綠肥的茶園土壤中速效磷、速效鉀、全氮和有機(jī)質(zhì)含量增幅分別為6.7%~12.6%、0.8%~15.2%、24.1%~26.7%和6.8%~88.9%。黃東風(fēng)等研究表明,在茶園中翻埋套種的圓葉決明、百喜草等綠肥,可增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),陽(yáng)離子交換量提高9.1%,速效氮、速效鉀、速效磷分別增加247.8%、20.3%、147.0%。張優(yōu)等研究不同科的茶園綠肥對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響,結(jié)果表明,禾本科、十字花科等綠肥翻埋5個(gè)月后能夠顯著改善土壤有機(jī)質(zhì)含量(肥田蘿卜提高約85%)。葉菁等研究表明,施用綠肥的土壤比不施肥或只施用化肥的土壤微生物活性更高,進(jìn)而使土壤平均礦化速率提高了2.8%~110.3%;然而土壤潛在可礦化碳量占總有機(jī)碳的比例并未隨著綠肥施用量的增加而顯著增加。

套種綠肥、壓青或漚制后施用,能有效改善茶園土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu),改善土壤環(huán)境,提高土壤肥力;同時(shí),綠肥所含的微量元素,也能促進(jìn)茶樹(shù)生長(zhǎng)。

四、展望

合理間作綠肥能夠改善土壤理化性狀,增加土壤養(yǎng)分供給,提高茶葉產(chǎn)量及品質(zhì)。茶園間作綠肥對(duì)提高經(jīng)濟(jì)效益、協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)生態(tài)及可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。同時(shí),種植、利用綠肥還能改善生態(tài)環(huán)境,有效減少化肥使用量和環(huán)境污染,綠肥在茶葉生產(chǎn)中的應(yīng)用潛力巨大。但目前綠肥的研究和應(yīng)用尚存在不少問(wèn)題,如綠肥的生產(chǎn)應(yīng)用未能引起人們的足夠重視,對(duì)綠肥品種的認(rèn)識(shí)不透徹,對(duì)其栽培、利用方式掌握不當(dāng);茶園綠肥配套栽培技術(shù)缺失,未形成一種可復(fù)制、易推廣的茶園綠肥復(fù)合種植、利用模式等。在今后的茶園綠肥研究中,間作綠肥品種的篩選應(yīng)是研究重點(diǎn),篩選出不易與茶樹(shù)爭(zhēng)水爭(zhēng)肥,不影響茶園耕作,采摘等栽培管理作業(yè)方便,不易使茶園感染病蟲(chóng)害及生物量大、固氮能力強(qiáng)、抗性強(qiáng)的綠肥品種,促進(jìn)茶樹(shù)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn);保存、引進(jìn)和選育適宜各個(gè)地區(qū)抗性強(qiáng)的品種資源,擴(kuò)大品種資源的儲(chǔ)備與利用。

(具體內(nèi)容詳見(jiàn)《中國(guó)茶葉》2020年第10期,P18-23,《茶園綠肥套種效應(yīng)研究進(jìn)展》,作者:林志坤

作者簡(jiǎn)介

林志坤:農(nóng)藝師,就職于寧德市茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心,主要從事茶葉技術(shù)推廣和茶葉科技創(chuàng)新研究工作。近年來(lái)參與國(guó)家級(jí)科技項(xiàng)目3項(xiàng)、省級(jí)科技項(xiàng)目5項(xiàng);發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇;參與制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng),地方標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng);獲授權(quán)國(guó)家專(zhuān)利12項(xiàng);獲2018年福建省標(biāo)準(zhǔn)貢獻(xiàn)獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)(排名第九)。

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