贵州茶园土壤氮、磷流失的危害及其防控

贵州茶园土壤氮、磷流失的危害及其防控
胡伊然;周雪;莫雪;刘慧龙;易维洁;张钦
【摘要】为提高贵州茶叶的品质与产量,分析了贵州茶园目前氮、磷流失现状存在的危害性,并从施肥和茶园管理角度提出了防控措施.
【期刊名称】《耕作与栽培》
【年(卷),期】2015(000)006
【总页数】3页(P44-46)
【关键词】茶园;氮;磷;流失
【作者】胡伊然;周雪;莫雪;刘慧龙;易维洁;张钦
【作者单位】贵州省茶叶研究所,贵州贵阳 550006;贵州省茶叶研究所,贵州贵阳550006;贵州省茶叶研究所,贵州贵阳 550006;贵阳市花溪农业局,贵州贵阳550025;贵州大学农学院,贵州贵阳 550025;贵州省土壤肥料研究所/贵州省农业资源与环境研究所/农业部贵州耕地保育与农业环境科学观测试验站,贵州贵阳550006
【正文语种】中文
氮、磷元素是茶树生长和发育所必需的元素，直接影响茶叶中茶氨酸、茶多酚和咖啡碱等物质的含量。

土壤中的氮、磷元素主要来源于土壤矿物质、土壤有机质、生物固氦、大气沉降、施肥以及灌溉水。

然而，由于贵州降雨较多、茶园坡度较大等自身因素，再遇到施肥不科学、水土保持措施不到位等外在因素，就很容易造成茶
园土壤的氮、磷流失［1］。

径流流失和泥沙流失是导致土壤氮、磷流失的最主要因素，前者主要导致氮素流失，后者主要导致磷素流失。

茶园土壤氮、磷流失不仅会造成茶树养分缺乏，抗性降低，产值下降，还会造成加剧用肥、加剧流失的恶性循环，严重了会导致土壤质量下降甚至土壤退化，并且，氮、磷流失到水体中还会造成水体富营养化［2］，极其不利于茶园与周边环境的可持续健康发展，也与高效农业背道而驰。

因此，正确认识茶园土壤氮、磷流失的危害并及时防控对我省茶产业的发展具有重要意义。

1 贵州茶园土壤养分现状
贵州位于云贵高原东部斜坡地带，高起四川盆地和湘桂丘陵之间的亚热带岩溶化山原，碳酸盐类岩石出露面积占全省总面积的70%以上，酸性黄壤广泛［3］。

到2014年底，全省茶园面积已达44.1万hm2，连续两年排名全国第一。

全省有茶
叶园区30个，茶园面积2万hm2以上的县4个、1.3万hm2至2万hm2的县
7个、0.67万hm2至1.3万hm2的县21个。

根据《贵州省茶产业提升三年行动计划（2014－2016年）》，到2016年，贵州茶园面积将达到46.7万hm2。

然而，即使我省茶园土壤有得天独厚的优势，但随着人们的生产利用，还是带来了营养元素不平衡、过酸化等问题。

据罗文敏调查，2007年贵州省全省氮磷肥流失总量为2.6×105t，其中氮肥流失量占流失总量的89.95%。

据周国兰等人的抽样调
查表明，2008、2009年贵州省普通茶园土壤平均pH值为4.60，普遍存在缺磷
和缺钾的问题。

又据尹杰等人对兴义有机茶园的调查表明，其土壤pH值为5.31，同样存在缺磷和缺钾的现象。

而据张小琴等人对贵州省5个重点茶区的土壤调查，全省茶园土壤普遍过于酸化，其中都匀和西秀茶区土壤酸化程度最为严重，pH值主要集中在3.00～4.00，其次为湄潭和凤岗茶区，主要集中在4.00～4.50，土壤pH值较大的正安茶园的土壤也主要集中在4.00～5.00，有酸化趋势。

5个重点茶区的土壤仍普遍缺磷，缺磷样本占59.40%，有效磷的含量大多处于Ⅱ级和Ⅲ级土
壤标准，仅有少部分达到了Ⅰ级土壤和优质高效高产茶园土壤标准。

2 茶园土壤氮、磷流失的危害
2.1 土壤质量下降，茶园衰老加快
氮、磷流失在土壤上主要表现为氮素、磷素的缺乏，但是，茶树作为叶用作物，氮素营养对其生长发育、生理生化代谢过程以及茶叶良好品质的形成起着至关重要的作用，生产者为了茶叶产量的保证，会更多的施入氮肥，同时磷、钾肥施入比例失衡，长期下去会使土壤板结、酸化，质地黏重，透气性差，茶树根系活动下降，土壤微生物数量减少和活性降低［4］，保水保肥性能降低。

这样，由于土壤质量下降，土壤氮、磷更易流失，从而造成化肥的施用量不断加大，氮、磷等养分流失态势又进一步加剧的恶性循环，这样的恶性循环必然将导致茶园的衰老加快，极其不利于茶园的可持续发展［5］。

2.2 茶树营养不平衡，茶叶品质下降，病虫害危险增高
氮素是茶树需求量最大的矿质元素，缺氮条件下，茶树干物质积累下降，叶片的CO2同化速率、气孔导度都显著下降，胞间CO2浓度显著增加，作为叶用经济作物，氮肥对其重要性更是不言而喻，茶园在氮、磷流失状况下，生产者更是加大施氮量，因此，表现出的危害更多的是施氮过多及缺磷的现象。

施氮过多不利于茶树的光合同化产物向地下部运输与积累，造成养分吸收不平衡，影响茶树休眠和越冬。

还会使土壤、水源以及茶叶中的硝酸盐含量大量增加，茶树过多吸入铵离子，直接影响茶叶中多种氨基酸和芳香物质的形成，严重影响茶叶产品的香气和滋味，降低茶叶品质［6］。

当土壤溶液超过3000mg／m3时，茶树细胞内水分反渗透，造成脱水，茶树养分和水分的吸收受阻，导致茶叶减产和抗虫能力的降低。

而缺磷时茶树中有较高的碳含量，较低的氮含量，因此C／N比例较高。

茶树体内碳氮比下降和碳氮代谢失调，也为病害的入侵和虫害的发生提供了有利条件［7］。

缺磷茶树的根中苹果酸、柠檬酸分泌增加，且磷酸烯醇丙酮酸羧化酶（PEPC）、磷酸烯
醇丙酮酸磷酸酶（PEPP）、柠檬酸合成酶（CS）、NAD－苹果酸脱氢酶（NAD
－ME）活性增加，而丙酮酸激酶（PK）、NADP－苹果酸脱氢酶（NADP－ME）、NADP－异柠檬酸脱氢酶（NADP－IDH）活性降低［8］。

缺磷还会降低茶叶水浸出物、茶多酚、类黄酮、总游离氨基酸、茶氨酸（Thea）、天门冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）的含量，严重影响茶树生长和茶叶品质［9］。

2.3 污染周边环境，不利于人体健康
据韩国研究，一块施氮过量、面积为900kg／hm2的茶园，由于渗漏造成的氮素损失高达457kg／hm2，这部分氮素主要以NO3形式进入地下水、江河和水塘，从而造成水体污染。

水体污染主要表现形式即水体富营养化。

大量的氮、磷元素进入地下和地表水体，藻类和其它水生生物异常繁殖，水体变得浑浊，阳光射入强度和深度降低，溶解氧减少，从而使水生生态系统和水功能受到严重的阻碍和破坏，威胁了人畜饮水的安全［10］。

并且，过量施氮会使土壤和芽梢中硝酸盐含量的
增加，引起茶叶产品中有害物质的积累，硝酸盐在人体内和土壤中会还原成具有毒性的亚硝酸盐，如当亚硝酸盐遇到二级胺，在人胃的微酸性条件下会结合成高致癌物质亚硝胺，严重威胁人体的健康。

3 茶园土壤氮、磷流失的防控措施
3.1 科学施肥
控制氮、磷流失的首要措施是合理施肥。

氮肥超量施用的问题在我国许多地区普遍存在，适量的氮肥及合理的氮、磷、钾肥比例会提高对化肥的利用率，有效控制由于淋溶和径流产生的养分损失。

根据不同的土壤条件、作物种类确定合理的施肥量，将氮肥用量控制在一定的范围之内，同时增加其他养分的投人，使化肥的施用取得平衡。

根据平衡施肥原则，每采100kg干茶，应补施纯氮15kg，磷（按P2O5计）7.5 kg［11］。

其次是选择肥料的种类，施用有机肥、控释肥等。

增施有机
肥料，以促进土壤大团聚体含量增加，提高茶园土壤的保肥和供肥能力［12］。

茶树专用控释肥处理能提高茶树光合速率和百芽重，以及茶树新梢中氮、磷、钾矿质元素的含量，明显提高氨基酸含量，降低酚氨比，从而提升茶品质。

三是施肥方式，采用正确的施肥方式能增加肥料的利用率，防止营养流失。

茶园有机肥料可选择进行过无害化处理的堆肥、沤肥、家畜粪尿、厩肥、绿肥、沼气肥、作物秸秆、泥肥和各种饼肥，做到适当深施；基肥、催芽肥要早；施肥品种和次数要多；有机肥和无机肥、氮肥和磷钾肥、基肥和追肥、根部施肥和叶面施肥要平衡；施肥与土壤测试和植物分析相配套等。

此外，翻肥入土、覆土施肥、有机肥注土或化肥凿耕施用等正确的施肥方法，有助于减少氮、磷流失：翻肥入土能降低30%～60%（取决于不同肥料类型和施肥水平）的可溶性磷和总磷流失量，且有机肥处理的磷素流失量明显低于化肥［13］；覆土施用与表面施用猪粪相比，径流中的溶解态
活性磷、总磷及藻类可利用磷的浓度分别降低了93%、82%和94%，流失量分别降低了99%、94%和99%［14］；将有机肥注入土壤或化肥凿耕施用能延缓径流的产生，减少径流量，降低径流中营养物质的流失量。

并且，施肥距离第一次径流发生的时间间隔越长，径流中磷的含量越低，能降低径流中溶解态活性磷、氨氮及总氮的浓度，起到有效降低氮、磷流失的作用。

3.2 加强水土保持
水土流失是导致土壤总氮及总磷流失的主要原因，其流失方式以泥沙携带为主，径流携带次之［15］。

充分考虑坡度对茶园土壤氮、磷流失可能造成的影响，宜选
择坡度≤25°并且＞10°的坡地建园，并保障坡地茶园的梯壁有绿化带，增加地面覆盖，阻截侵蚀土壤［16］。

坡度在10°以内的缓坡地，按一定行距实行等高种植。

对坡度大于25°的山地，宜退耕还林，涵养水源［17］。

坡地茶园通过种植绿肥后，茶园土壤覆盖度可提高至90%以上，基本能控制坡度为5～25°茶园的土壤侵蚀，梯壁再辅以复合种植绿肥，5～25°茶园的土壤年侵蚀量在993.0～2679.0kg
／hm2之间，极其利于控制山地幼龄茶园的水土流失［18］。

茶园上方要修能起
截洪作用的隔离沟，以及修建好排水蓄水沟，一则避免径流冲刷，二则引导地面径流，并且设置沉沙地，改变微地形，降低径流速度，最终实现茶园氮、磷污染物输出的最小化。

此外，茶园树幅越小，降水通过树冠形成“冠流”渗入土壤，对土壤结构破坏越大，土壤侵蚀程度越大，因而须加速树冠形成，促进茶树封行，增加土壤郁闭，除有效培肥外，还可以通过合理修建扩大树冠，提高覆盖率。

再有，茶园土壤免（少）耕较常规耕作管理土壤冲刷量减少82.7%，因此，具备免（少）耕
条件的茶园对土壤采用免（少）耕管理，同样能有效减少水土的流失。

3.3 建设复合茶园
复合茶园的建设不仅能起到优化土壤质量、增强土壤功能、从而提高肥料利用率的作用，还具有减少水土流失的效果，是茶园土壤氮、磷流失的综合防控措施，更是茶园可持续健康发展的重要途径。

复合茶园须保证茶园周边的树林覆盖率，调节小气候，增强茶园整体抗逆能力。

茶园套（间）作绿肥是复合茶园建设中的常用措施，其有利于提高茶园土壤有机质、有效养分、阳离子交换量（CEC）及改善土壤团粒结构，从而改善土壤形状，控制土壤氮、磷的流失。

而等高种植模式由于茶树种植垄面有一定的高度，茶树根系阻挡了侧向径流，起到了阻挡泥沙和拦截水流的作用，因而同样能有效的截留茶园氮、磷营养元素。

除此之外，还可以利用水塘人工种植多种水生植物的方法，降低茶园集水区出水口氮、磷污染物的浓度，有效去除颗粒态磷、可溶态磷、氨氮等［19］。

还可以尝试建立鸡茶共生的生态栽培模式，在
茶园散养鸡，既能有效减少茶园虫害的发生，减少农药的使用，还可在一定程度上减少杂草的生长，疏松土壤，增加透气性，鸡粪还能为茶园节约肥料，从而实现农牧的有机结合［20］。

4 小结
茶园土壤是在茶树生物群落作用的特定条件下形成发育起来的，随着茶树群落结构的扩大和人们的培肥管理，使土壤逐渐熟化，肥力不断上升，产量也不断提高，两
者相互影响，相互促进。

然而，由于坡度、降雨等自然因素，贵州茶园存在不同程度的氮、磷流失问题，为防止茶园陷入越流失越施用的恶性循环，从而造成土壤质量下降、茶园加速老化等问题，保证贵州茶叶品质以及茶园周边环境安全，应积极采取科学施肥、保持水土、建设复合茶园等措施，做到防治相结合，为贵州省茶产业的可持续健康发展保驾护航。

参考文献
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