武夷山市位于福建省西北部,介于東經117°3722—118°1944、北緯27°2731—28°0449之間,屬中亞熱帶季風濕潤氣候區(qū),年均降水量1960 mm,年均氣溫19.7 ℃,相對濕度70%~85%。
該研究在武夷山市核心產區(qū)和主要生產企業(yè)中選取31家單位,在其生產基地分別設置常規(guī)施肥和有機肥替代部分化肥2組施肥模式,每組模式小區(qū)面積為100 m2,連續(xù)3年定位施肥(有機肥替代部分化肥處理具體N、P?O? 、K?O養(yǎng)分投入量見表1),研究有機肥替代部分化肥對茶園土壤理化性質的影響。
一、有機肥替代化肥對土壤物理性質的影響
1. 有機肥替代化肥對土壤容重的影響
容重反映土壤的松緊度。容重小,表明土壤疏松多孔,結構性良好;反之,表明土壤緊實板結而缺少團粒結構。茶園施用一定量的有機肥有助于改善土壤結構。2019—2021年,常規(guī)施肥處理土壤容重平均值基本保持不變,但有機肥替代部分化肥處理土壤容重下降幅度更大。經過3年試驗,2021年有機肥替代部分化肥處理土壤容重比試驗前低6.1%。
2. 有機肥替代化肥對土壤pH值的影響
適宜茶樹生長的土壤pH范圍為4.5~6.0,當茶園土壤pH低于4.0時,茶樹生長受到抑制,影響茶葉產量和品質。采取有機肥替代部分化肥施肥方式可有效緩解茶園土壤酸化。2019—2021年,有機肥替代部分化肥處理土壤pH由4.75提高到4.97,提高0.22個單位,提高幅度大于常規(guī)施肥處理。
二、有機肥替代化肥對土壤化學性質的影響
1. 有機肥替代化肥對土壤有機質含量的影響
2019—2021年,常規(guī)施肥和有機肥替代部分化肥處理土壤有機質含量都有提高,但有機肥替代部分化肥處理提高幅度更大,其中2021年平均提高了6.9%(圖3),表明有機肥替代部分化肥可以有效提高土壤有機質含量。
2. 有機肥替代化肥對土壤全氮含量的影響2019—2021年,常規(guī)施肥和有機肥替代部分化肥處理土壤全氮含量都有提高;有機肥替代部分化肥處理與常規(guī)施肥處理土壤全氮含量雖然差異不顯著(圖4),但是可以說明有機肥可保持土壤氮素水平。
3. 有機肥替代化肥對土壤堿解氮含量的影響2019—2021年,常規(guī)施肥和有機肥替代部分化肥處理土壤堿解氮含量都有提高,但常規(guī)施肥處理提高幅度相對較大(圖5),可能是由于有機肥替代化肥處理的部分氮為有機氮,需要經礦化分解才能變?yōu)闊o機氮,導致土壤堿解氮含量低于常規(guī)施肥。
4. 有機肥替代化肥對土壤有效磷含量的影響2019—2021年,常規(guī)施肥和有機肥替代部分化肥處理土壤有效磷含量呈下降趨勢,可能是由于有機肥替代部分化肥處理總磷肥投入量相比常規(guī)施肥處理少,因此通過3年試驗,2021年有機肥替代部分化肥處理土壤有效磷含量比常規(guī)處理下降12.8%(圖6)。
5. 有機肥替代化肥對土壤速效鉀含量的影響2019—2021年,常規(guī)施肥處理土壤速效鉀含量無明顯變化,與常規(guī)施肥相比,2021年有機肥替代部分化肥處理土壤速效鉀含量降低8.0%(圖7)。
6. 有機肥替代化肥對土壤緩效鉀含量的影響2019—2021年,常規(guī)施肥和有機肥替代部分化肥處理土壤緩效鉀含量均有提高,但有機肥替代部分化肥處理提高幅度相對較大(圖8)。與常規(guī)施肥相比,2021年有機肥替代部分化肥處理土壤緩效鉀含量增加7.3%。
三、總 結
對31個試驗點連續(xù)3年監(jiān)測結果表明,與常規(guī)施肥相比,有機肥替代部分化肥處理土壤pH提高了0.22個單位,土壤有機質含量提高6.9%,土壤容重降低;雖然有機肥替代化肥處理無機氮肥投入量減半,但有機物料的投入仍可保持茶園土壤的總氮水平。土壤堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別比常規(guī)施肥下降5.6%、12.8%、8.0%,原因在于雖然第三年有機肥替代部分化肥處理總養(yǎng)分投入量與常規(guī)施肥相當,但N、P?O?、K?O養(yǎng)分投入量中有機形態(tài)占一半,而有機態(tài)養(yǎng)分需經過礦化分解才能變?yōu)闊o機態(tài)被作物吸收利用,因此土壤速效養(yǎng)分含量低于常規(guī)施肥。因此,將有機肥和化肥配合施用不僅能夠滿足作物對養(yǎng)分的需求,還能有效改善土壤質量,緩解目前茶園環(huán)境污染問題,同時能夠有效提升茶葉產量與品質。
來源:中國茶葉
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