引用本文
娄艳华, 郑生宏, 吉庆勇, 何卫中. 不同套种模式对茶园小气候、土壤及茶叶品质的影响[J]. 浙江农业科学, 2020,61(4):682-685   
doi: 10.16178/j.issn.0528-9017.20200422
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不同套种模式对茶园小气候、土壤及茶叶品质的影响
娄艳华, 郑生宏, 吉庆勇, 何卫中*
丽水市农业科学研究院,浙江 丽水 323000
通信作者:何卫中(1973—),男,浙江景宁人,高级农艺师,E-mail:Jnhwz@126.com。

作者简介:娄艳华(1989—),女,河南许昌人,助理研究员,硕士,从事茶叶栽培与育种方面的研究工作,E-mail:328330967@qq.com。

基金项目: 浙江省农业重大技术协同推广项目(2018XTTGCY01-4); 现代农业产业技术体系项目(CARS-19)
摘要

研究了茶-桂花(T1)、茶-罗汉松(T2)、茶-红豆杉(T3)、茶-猕猴桃(T4)和茶-美国曼地亚红豆杉(T5)5种套种模式对茶园温湿度、土壤含水量、土壤酶活性、茶叶叶绿素含量的影响,为建立适宜茶园栽培模式提供理论依据。结果表明,在不同观测日期,茶园温度总体表现为T5>T4>T3>T1>T2,茶园空气湿度均表现为T2>T1>T3>T4>T5,T2的叶片含水量和土壤含水量均最高,T2茶园套种模式具有较好的温湿度调控性;5种茶园套种模式下茶叶的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量、类胡萝卜素及土壤酶活性均表现为T2>T1>T3>T4>T5,T2茶园套种模式具有显著的正向响应,值得在生产上推广应用。

关键词: 茶园; 套种; 温湿度; 叶绿素; 土壤酶
中图分类号:S571.1 文献标志码:A 文章编号:0528-9017(2020)04-0682-04

茶叶是浙江重要的经济作物, 茶农为获取更多的经济利益, 不断扩增茶园面积。套种经济作物作为农田、茶园的土壤表层管理方法在国内外已经得到普遍推广和应用, 并取得良好的生态、经济和社会效益[1, 2, 3]。国内外已有研究表明, 合理的茶园套种有利于改善土壤基本理化性状, 增加土壤酶活性, 增加土壤含水率, 调节茶园小气候, 减小茶园气温变幅, 有利于提高茶叶产量和品质[4, 5]。随着绿色发展、生态保护理念的不断深入, 浙西南茶区在长期茶叶栽培利用过程中, 不断探索生态栽培模式, 主要以松茶间作、人工种草和自然生草等模式为主[6, 7, 8]。

近年来, 许多学者研究了不同栽培模式、技术对茶园生态环境及茶树生长等方面的试验。目前, 茶园套种模式主要有茶与林、果多年生植物, 如杉、桑、松、油桐、梨、核桃、栗、桃、柑橘等的套种, 以及茶与当年生的粮食、蔬菜、牧草、绿肥等的套种, 如玉米、小麦、黄豆、黄瓜、白三叶、黑麦草等类型[9]。杨海滨等[10]研究结果表明, 茶-林复合生态系统能改变光、温、湿等生态条件, 改善茶园小气候环境; 詹杰等[11]研究表明, 松-茶间作可有效提高茶园的温度、空气湿度、土壤含水量和茶叶品质; 户杉杉等[12]研究表明, 套种紫花苜蓿可以增强茶园土壤肥力, 提高土壤脲酶、磷酸酶、过氧化氢酶、蔗糖酶, 促进茶树生长, 改善茶叶品质。为探索浙西南茶园生态栽培模式, 尤其是针对该区域季节性高温干旱问题, 开展不同套种模式对茶园温湿度、土壤含水量、土壤酶活性及茶叶叶绿素含量的对比研究, 以寻求适宜浙西南茶园的生态栽培方式奠定基础。

1 材料与方法
1.1 材料

试验地处浙江省丽水市缙云县三溪乡轩黄农业开发有限公司基地内(28° 45' N、120° 15' E), 海拔约800 m, 属亚热带气候, 年平均气温17 ℃, 极端最高温达41.9 ℃, 平均降水量1 437 mm。试验地土壤pH值4.83, 有机质含量2.35%, 全氮含量0.16%, 速效磷含量22.68 mg· kg-1, 有效钾含量134.41 mg· kg-1。茶树品种为中黄1号, 树龄为10年。试验区总面积2 500 m2, 5个区组(重复3次), 每小区面积为500 m2,

分别为茶-桂花(T1)、茶-罗汉松(T2)、茶-红豆杉(T3)、茶-猕猴桃(T4)、茶-美国曼地亚红豆杉(T5)5种套种模式, 每个小区随机排列, 试验地地形、生态环境和管理措施一致。

1.2 方法

1.2.1 茶园温湿度观测

温湿度观测采用温湿度记录仪(ZDR-20)测定。于2019年8月6— 25日进行, 茶蓬离地面40 cm, 每处理设3个观测点, 观测点间距150 m。每隔1 h测定1次, 观测8:00— 19:00的温湿度变化。

土壤含水量和叶片含水量采用烘干法测定。采用剖面挖掘法, 每隔7 d于各小区多点(5点)对茶园土壤和茶树新梢1芽2叶样进行采集, 测定含水量。

1.2.2 茶园土壤酶活性的测定

土壤过氧化氢酶采用高锰酸钾滴定法测定; 土壤脱氢酶采用TTC比色法测定; 土壤脲酶采用苯酚钠-次氯酸钠比色法测定; 土壤蔗糖采用3, 5-二硝基水杨酸比色法测定; 土壤酸性磷酸酶采用磷酸苯二钠比色法测定[13]。

1.2.3 叶绿素含量的测定

叶绿素含量的测定采用95%乙醇直接浸提, 计算方法:

叶绿素a=12.7× A663-2.69× A645;

叶绿素b=22.9× A645-4.63× A663;

叶绿素总量=20.2× A645+8.2× A663;

类胡萝卜素=(1 000× A450-2.05-14.8× Cb)/245。

1.3 数据处理

采用Excel 2007进行数据处理和绘图, 用SPSS19.0进行差异显著性分析。

2 结果与分析
2.1 不同套种模式对茶园温度的影响

在高温干旱季节, 套种可有效地降低茶园的温度。由图1可知, 在观测日期内, 茶园温度总体表现为T5> T4> T3> T1> T2, 其中T2套种模式温度最低。在不同观测时段(图2), 8:00— 17:00的茶园温度总体表现为T5> T4> T3> T1> T2, 18:00、19:00茶园温度则表现为T2> T1> T3> T4> T5, 白天与夜间茶园温度呈相反趋势, 茶园套种模式白天具有降温作用, 夜间具有保温作用。总体来看, T5套种模式下茶园温度最高, T2套种茶园模式具有较好的温度调控性。

图1 5种套种模式在不同观测日期的茶园温度

图2 5种套种模式在不同观测时段的茶园温度

2.2 不同套种模式对茶园湿度的影响

茶园套种可以明显增加茶园空气湿度、土壤含水量和茶叶叶片含水量。由图3可知, 在观测日期内, 茶园的空气湿度均表现为T2> T1> T3> T4> T5, T2套种模式的茶园空气湿度最高, 平均湿度为75.3%, 较T5模式的空气湿度高19.04%。在不同观测时段(图4), 茶园空气湿度则表现为T2> T1> T3> T4> T5, 清晨的茶园空气湿度高, 但随着温度的上升, 茶园空气湿度呈下降趋势, 至15:00茶园空气湿度又呈上升趋势, 可见, 茶园套种模式可提高茶园的湿度, 降低茶园温度, 减少了土壤表面水分蒸发。总体来看, T2套种茶园模式具有较好的湿度调控性。

图3 5种套种模式在不同观测日期的茶园湿度

图4 5种套种模式在不同观测时段的茶园湿度

由图5和图6可以看出, 在夏季高温干旱期, 茶园套种可增加土壤含水量和叶片含水量。其中, 茶园套种罗汉松(T2)的叶片(1芽2叶)含水量和土壤含水量均最高, 分别为75.3%和24.9%。与茶园套种美国曼地亚红豆杉(T5)相比, 叶片含水量和土壤含水量分别增加3.56%和17.14%。可见, 茶园套种罗汉松具有较好的降温效果, 有效减缓了高温干旱对茶树生长的影响, 提高了茶叶的品质。

图5 对叶片含水量的影响

图6 对土壤含水量的影响

2.3 不同茶园套种模式对叶绿素含量的影响

茶树叶片中叶绿素含量的影响因素较多, 光照、温度、叶片中氮素含量等因素对其都有不同程度的影响[14]。由表1可以看出, 不同套种模式的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量和类胡萝卜素各不相同, 总体表现为T2> T1> T3> T4> T5。在5种套种模式中, T2的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量和类胡萝卜素含量最高, 且T2差异显著(P< 0.05), T2的叶绿素a含量较T5高48.96%, T2的叶绿素b含量较T4高42.28%, T2的叶绿素总含量较T3高38.61%, T2的类胡萝卜素含量较T1高23.18%, 可见, T2套种模式对叶绿素含量的影响程度最大。

表1 5种茶园套种模式对叶绿素含量的影响
2.4 不同套种模式对茶园土壤酶活性的影响

土壤酶是表征土壤物质、能量代谢和土壤质量水平的一个重要生物指标[15]。从表2可以看出, 5种茶园套种模式变化趋势基本相同, 均表现为T2> T1> T3> T4> T5, T2的过氧化氢酶、脱氢酶、脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性均显著高于其他4种茶园套种模式(P< 0.05), 其中, T2的过氧化氢酶是T5的3.5倍, T2的蔗糖酶是T5的2.8倍。过氧化氢酶和蔗糖酶是评价土壤中物质转化强度的酶类, 此结果说明T2茶园套种模式土壤肥力相对较高。

表2 5种茶园套种模式对土壤酶活性的影响
3 小结与讨论

茶园是人工建立的以茶树为主的农业生产类型, 茶园的温度、湿度、光照、土壤活性等因素都对茶树的生长产生影响[16], 茶园套种模式对上述因素有较明显的影响。茶园的不同栽培模式会形成不同的茶树生长小环境, 茶园套种植物的筛选及栽培措施的选择, 可对茶园及土壤环境进行调节, 形成有利于茶树生长的茶园微域环境[17]。张洪等[18]对茶-黄豆、茶-玉米、茶-李树、茶-厚朴4种间作作物的茶园病害发生情况进行了研究; 詹杰等[11]以传统清耕茶园、松茶间作、人工种草和自然生草不同栽培模式茶园为研究对象, 在夏季高温干旱时期, 人工种草、自然生草模式的土壤含水量显著提高, 松-茶间作、人工种草和自然生草茶园模式的空气湿度显著高于传统清耕茶园; 杨海滨等[10]研究的茶-马尾松间作栽培模式在不同季节均能调节茶园的光、温、湿等生态条件, 使茶园的小气候得到改善; 巩雪峰等[19]研究松-茶间作模式发现, 茶园小气候因子差异显著, 可降低环境温度、提高土壤水分; 林丽等[20]对茶-柿栽培模式的茶园生态因子及茶品质研究发现, 夏季茶园的温度和湿度均高于纯茶园; 田洪敏等[21]研究发现, 茶-核桃间作模式对茶园土壤养分显著提高。本研究结果表明, 茶园套种桂花、罗汉松、红豆杉、猕猴桃和美国曼地亚红豆杉后, 显著提高了茶园的温湿度、土壤含水量和叶片含水量, 与郭春芳[22]等研究机理一致。本研究对5种套种模式进行了探索发现, 茶-罗汉松套种可有效提高茶园湿度、增强土壤和叶片含水量, 提高土壤酶活性。

(责任编辑:张瑞麟)

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