试验于2015— 2016年在溧阳市天目湖白茶种植区进行, 地理坐标119° 45'E, 31° 09'N, 土壤类型为红壤和黄棕壤, 属中低产土壤。试验地块土壤、地形等条件相对一致。该地属亚热带季风气候, 年日照时数1 933 h, 年平均气温17.5 ℃, 无霜期年平均180 d, 年降水量1 149.7 mm。

供试茶树品种为白茶1号。供试肥料为油菜饼、羊粪、鸡粪、复合肥(氮磷钾有效养分含量均为15%)和尿素。

试验设置4个处理:处理A油菜饼+羊粪, 分2次施, 第1次6月中旬, 施油菜饼6 t· hm^-2, 第2次10月底, 施羊粪15 t· hm^-2; 处理B油菜饼+鸡粪, 分2次施, 第1次6月中旬, 施油菜饼6 t· hm^-2, 第2次10月底, 施鸡粪行15 t· hm^-2; 处理C油菜饼+鸡粪+复合肥, 分3次施, 第1次6月中旬, 施油菜饼6 t· hm^-2, 第2次10月底, 施鸡粪6 t· hm^-2, 过磷酸钙600 kg· hm^-2, 第3次翌年2月底, 施复合肥225 kg· hm^-2; 处理D复合肥+尿素, 分3次施, 第1次2月底或3月初, 施复合肥225 kg· hm^-2, 磷酸二氢铵150 kg· hm^-2, 第2次4月底或5月初修剪后, 施复合肥300 kg· hm^-2, 磷酸二氢铵150 kg· hm^-2, 第3次9月中旬, 施尿素1 500 kg· hm^-2。采用随机区组设计, 重复3次, 每个重复3行茶树, 以中间一行为观察行。

基肥和追肥都使用人工行间开沟施, 施基肥(有机肥)沟深15~20 cm、宽约30 cm, 施追肥沟深约10 cm、宽20 cm。采取人工除草, 使用黄板、杀虫灯进行虫害防治, 其他按照茶叶的日常管理。4月上中旬人工采摘。

1.3.1 土壤样品的采集与检测

土壤基础样在2015年6月底, 试验后土壤样于2016年6月取样, 土壤取样分为0~20和20~40 cm²层, 风干后过筛, 进行土壤重金属(镉、汞、砷、铅、铬、铜)含量的测定。

1.3.2 茶叶质量安全检测

各处理的鲜茶分别制成干茶, 对干茶样的重金属(镉、汞、砷、铅、铬、铜)含量进行测定。

1.3.3 茶叶品质检验

每个处理按标准采摘的茶青进行烘干处理, 化验其氨基酸、茶多酚、咖啡因、水浸出物、粗纤维、灰分等内含物的水平。

从表1可以看出, 0~40 cm土壤样品中重金属镉含量0.18 mg· kg^-1, 汞0.049 mg· kg^-1, 砷9.3 mg· kg^-1, 铅30 mg· kg^-1, 铬44.3 mg· kg^-1, 铜20 mg· kg^-1, 该地块4种不同施肥方式施肥前的土壤重金属含量完全符合绿色食品产地环境质量(NY/T 391— 2013)的标准。施肥后, 于2016年4月在采摘茶叶时0~40 cm土壤样品中, 重金属含量镉0.22 mg· kg^-1, 汞0.094 mg· kg^-1, 砷9.6 mg· kg^-1, 铅36 mg· kg^-1, 铬45.4 mg· kg^-1, 铜14 mg· kg^-1。虽然除铜外, 5种重金属的含量都有增加, 但仍符合绿色食品产地环境质量的标准。

表1

表1

表1 不同施肥处理对茶园土壤重金属含量的影响 元素 处理 试验前含量/(mg· kg-1) 试验后含量/(mg· kg-1) 0~20 cm 20~40 cm 0~20 cm 20~40 cm 镉 A 0.167± 0.036 ab 0.166± 0.040 a 0.156± 0.014 b 0.115± 0.023 b B 0.176± 0.057 ab 0.253± 0.055 a 0.172± 0.017 b 0.219± 0.052 ab C 0.123± 0.009 b 0.130± 0.028 a 0.299± 0.024 a 0.250± 0.037 a D 0.272± 0.103 c 0.165± 0.016 a 0.301± 0.045 a 0.259± 0.015 a 砷 A 10.147± 0.511 a 9.740± 0.365 a 9.270± 0.101 b 8.870± 0.211 b B 9.443± 0.373 ab 9.760± 0.421 a 10.096± 0.277 a 9.742± 0.239 a C 8.387± 0.194 b 8.327± 0.263b 9.756± 0.061 ab 9.602± 0.230 a D 9.107± 0.141 ab 9.240± 0.286 ab 9.622± 0.087 ab 9.886± 0.160 a 铬 A 57.867± 1.775 a 59.033± 1.417 a 61.420± 1.766 a 52.340± 2.216 a B 52.733± 4.099 ab 46.500± 2.900 ab 60.720± 1.752 a 52.760± 1.543 a C 41.833± 5.430 b 37.733± 7.434 bc 48.880± 2.375 b 44.660± 2.103 b D 29.800± 1.562 c 28.800± 3.931 c 22.100± 0.278 c 20.220± 0.652 c 汞 A 0.055± 0.005 a 0.049± 0.002 ab 0.081± 0.003 b 0.083± 0.005 b B 0.053± 0.002 a 0.051± 0.003 a 0.094± 0.001 a 0.103± 0.004 a C 0.041± 0.001 b 0.043± 0.003 b 0.094± 0.001 a 0.103± 0.005 a D 0.051± 0.002 a 0.047± 0.003 ab 0.094± 0.002 a 0.099± 0.003 a 铅 A 32.400± 2.003 a 28.333± 2.010 b 28.960± 0.690 c 24.400± 1.010 b B 35.333± 2.562 a 35.467± 1.462 a 38.700± 2.483 b 33.280± 2.772 a C 23.367± 0.567 b 22.267± 0.841 c 43.340± 1.025 a 37.860± 2.209 a D 33.700± 1.450 a 29.267± 0.406 b 41.980± 0.671 ab 38.040± 1.100 a 铜 A 19.600± 3.512 a 21.967± 3.105 a 15.320± 0.435 a 13.180± 0.943 a B 20.600± 1.942 a 22.067± 2.359 a 12.460± 0.446 b 11.144± 0.976 a C 19.700± 1.266 a 19.067± 4.815 a 15.600± 0.436 a 13.000± 0.916 a D 22.467± 4.826 a 18.267± 2.489 a 15.080± 1.269 a 12.980± 0.911 a 注:同一元素同列标无相同小写字母者表示组间差异显著, 有相同小写字母者表示组间差异不显著。表2同。

表1 不同施肥处理对茶园土壤重金属含量的影响

通过表2可以看出, 4种不同施肥方式铜含量平均值8.9 mg· kg^-1, 铅含量平均值0.7 mg· kg^-1, 对照绿色食品茶叶(NY/T 288— 2012)的标准, 铜≤ 30 mg· kg^-1, 铅≤ 5 mg· kg^-1, 在该地块4种不同施肥方式施肥后种植的茶叶重金属安全指标完全符合绿色食品茶叶(NY/T 288— 2012)的标准, 表明4种不同施肥方式都适合于白茶的生产。

表2

表2

表2 不同施肥方式对茶叶中重金属质量安全的影响 处理 铜/(mg· kg-1) 铅/(mg· kg-1) A 12.833± 0.088 a 0.704± 0.004 a B 10.400± 0.058 b 0.695± 0.005 ab C 6.783± 0.009 c 0.684± 0.000 c D 5.573± 0.027 d 0.688± 0.003 bc

表2 不同施肥方式对茶叶中重金属质量安全的影响

通过表3可以得出, A或B处理后的茶叶中氨基酸、水浸出物含量均比D处理后的茶叶高, 非酯型儿茶素较D处理后的茶叶略低, 儿茶素品质指数较D处理后的茶叶提高 12.13%~43.14%, 特别是A处理提高幅度最大, 提高了43.14%, 可以看出A或B处理均比D处理较明显地提高了茶叶品质, 其中A处理后茶叶品质最好。

表3

表3

表3 不同施肥方式对茶叶品质的影响 处理 水浸出物 含量/% 游离氨基酸 总量/% 茶多酚 含量/% 酚氨比 GA/ % EGC/ % C/ % EC/ % EGCG/ % ECG/ % 儿茶素 总量/% 儿茶素 品质指数 A 47.36± 0.07 6.39± 0.17 13.54± 0.19 2.12 0.68± 0.01 1.26± 0.01 2.61± 0.01 0.56± 0.01 6.73± 0.06 1.31± 0.04 12.50± 0.00 637.70 B 46.25± 0.48 6.66± 0.25 14.01± 0.15 2.10 0.64± 0.02 1.38± 0.06 2.38± 0.09 0.64± 0.04 6.45± 0.04 1.29± 0.05 12.15± 0.07 560.14 C 47.84± 0.30 6.40± 0.16 14.42± 0.57 2.25 0.60± 0.01 1.60± 0.02 2.19± 0.25 0.69± 0.00 6.64± 0.12 1.33± 0.02 12.40± 0.42 499.06 D 46.20± 0.31 6.21± 0.05 13.93± 0.23 2.24 0.55± 0.01 1.78± 0.13 2.12± 0.06 0.68± 0.03 6.64± 0.21 1.29± 0.00 12.50± 0.14 445.51

表3 不同施肥方式对茶叶品质的影响