乌龙茶专用肥的农学、经济和环境效应评价

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0431

中国农学通报 ›› 2021, Vol. 37 ›› Issue (16): 89-96.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0431

所属专题：资源与环境；园艺

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乌龙茶专用肥的农学、经济和环境效应评价

黄梓璨¹^,²(), 陈晓辉¹^,², 苏达²^,³, 尹家旭¹^,², 吴辉煌⁴, 吴良泉¹^,²()

¹福建农林大学资源与环境学院,福州 350002
²福建农林大学国际镁营养研究所,福州 350002
³福建农林大学农学院,福州 350002
⁴福建安溪铁观音集团股份有限公司,福建泉州 362400

收稿日期:2020-09-06 修回日期:2021-01-26 出版日期:2021-06-05 发布日期:2021-06-16
通讯作者: 吴良泉
作者简介:黄梓璨,男,1994年出生,福建南安人,硕士研究生,研究方向：养分资源管理。通信地址：350002 福建省福州市仓山区福建农林大学国际镁营养研究所,E-mail： 849476796@qq.com。
基金资助:
国家重点研发计划项目(2016YFD0200400)

Evaluation of Agronomic, Economic and Environmental Effects of Special Fertilizer on Oolong Tea

Huang Zican¹^,²(), Chen Xiaohui¹^,², Su Da²^,³, Yin Jiaxu¹^,², Wu Huihuang⁴, Wu Liangquan¹^,²()

¹College of Resources and Environmental Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002
²International Magnesium Institute, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002
³College of Agriculture, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002
⁴Fujian Anxi Tieguanyin Group, Quanzhou Fujian 362400

Received:2020-09-06 Revised:2021-01-26 Online:2021-06-05 Published:2021-06-16
Contact: Wu Liangquan

摘要/Abstract

摘要：

针对铁观音茶园施肥过量问题,于2018—2019年在安溪县布置4季田间试验,分析农民习惯、优化施肥以及乌龙茶专用肥对铁观音产量、品质、养分吸收和环境代价的影响。结果显示：（1）与农民习惯施肥相比,优化施肥处理的产量、经济效益、新梢氮磷钾的养分浓度和养分带走量以及茶叶品质无显著差异;乌龙茶专用肥处理较优化施肥处理显著增加了芽密度。（2）与农民习惯施肥相比,优化施肥处理的氮、磷、钾肥料偏生产力分别提高了63.8%、112.4%、106.6%,乌龙茶专用肥处理的氮、磷、钾肥料偏生产力分别提高72.3%、123.3%、117.3%。（3）优化施肥处理的氮、磷、钾肥表观盈余量较农民习惯施肥分别减少了48.0%、58.0%、65.8%,乌龙茶专用肥处理的氮、磷、钾肥表观盈余量较农民习惯施肥分别减少48.8%、58.0%、65.8%。（4）与农民习惯施肥相比,优化施肥处理的单位产量的活性氮损失、温室气体排放、酸化效应、富营养化效应的平均降低幅度分别为37.6%、36.1%、37.5%、37.7%,乌龙茶专用肥平均降低幅度分别为42.4%、41.0%、42.3%、42.5%。减肥情况下茶叶产量、芽密度和百芽重均未受到影响,且在保证茶叶养分吸收利用、品质、经济效益的基础上,提高肥料利用率,降低氮磷钾养分的表观盈余和环境代价。此外,加镁显著提高茶芽密度,对实现铁观音茶叶的绿色生产具有重要的现实意义。

关键词: 铁观音, 产量, 养分吸收, 肥料偏生产力, 成本收益, 环境代价

Abstract:

To solve the problem of excessive fertilization input in Tie Guanyin tea garden, a field experiment was conducted in Anxi County to analyze the effects of different fertilization modes (farmers’ practice, optimized fertilization and special fertilizer treatment) on yield, quality, nutrient absorption and environmental cost of Tie Guanyin tea garden from 2018 to 2019. The results showed that: (1) compared with the farmers’ practice (FP), the yield, economic benefit, NPK concentration of young shoot and nutrient take away amount of the optimized fertilization (Opt-_NPK) had no significant difference, the special fertilizer treatment (SF) of oolong tea significantly increased bud density compared with the optimized fertilization treatment; (2) compared with the FP treatment, the partial productivity of NPK fertilizers in the Opt-_NPK treatment increased by 63.8%, 112.4% and 106.6%, respectively, and that of SF treatment increased by 72.3%, 123.3% and 117.3%, respectively; (3) the apparent surplus of NPK fertilizers in the Opt-_NPK treatment was reduced by 48.0%, 58.0% and 65.8% compared with the FP treatment, respectively, the apparent surplus of NPK fertilizers in the SF treatment was reduced by 48.8%, 58.0% and 65.8% compared with the FP treatment, respectively; (4) compared with the FP treatment, the environmental impacts were also significantly reduced, for the per unit output of Opt-_NPK treatment, the reactive N loss, greenhouse gas emission, acidification and eutrophication averagely decreased by 37.6%, 36.1%, 37.5% and 37.7%, respectively, and those of special fertilizer treatment averagely decreased by 42.4%, 41.0%, 42.3% and 42.5%, respectively. Reducing the amount of fertilizer has no effect on the yield, bud density and hundred bud weight of tea, in addition, it could guarantee of the stable absorption and utilization of nutrients, tea quality and economic benefits, and increase the fertilizer utilization rate and decrease the apparent surplus of NPK nutrients and environmental cost. Meanwhile, the application of magnesium could improve tea bud density, which was effective to the sustainable development of Tie Guanyin tea.

Key words: Tie Guanyin, yield, nutrient uptake, fertilizer partial productivity, cost-benefit, environmental cost

中图分类号:

S634.1

黄梓璨, 陈晓辉, 苏达, 尹家旭, 吴辉煌, 吴良泉. 乌龙茶专用肥的农学、经济和环境效应评价[J]. 中国农学通报, 2021, 37(16): 89-96.

Huang Zican, Chen Xiaohui, Su Da, Yin Jiaxu, Wu Huihuang, Wu Liangquan. Evaluation of Agronomic, Economic and Environmental Effects of Special Fertilizer on Oolong Tea[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2021, 37(16): 89-96.

图/表 9

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土层深度/cm	pH	有效磷/(mg/kg)	速效钾/(mg/kg)	交换性钙/(mg/kg)	交换性镁/(mg/kg)
0~20	3.6	172.9	458.9	51.4	11.2
20~40	3.8	112.9	152.6	29.4	8.3

土层深度/cm	pH	有效磷/(mg/kg)	速效钾/(mg/kg)	交换性钙/(mg/kg)	交换性镁/(mg/kg)
0~20	3.6	172.9	458.9	51.4	11.2
20~40	3.8	112.9	152.6	29.4	8.3

投入	单位	活性氮损失/ (kg N/hm²)	温室气体/ (kg CO₂eq/hm²)	酸化效应/ (kg SO₂eq/hm²)	富营养化效应/ (kg PO₄eq/hm²)	参考文献
氮肥生产与运输	kg	7.15×10^-3	8.3	2.52×10^-2	3.03×10^-3	[20-22]
磷肥生产与运输	kg	1.84×10^-4	0.79	6×10^-4	7.67×10^-5	[20-22]
钾肥生产与运输	kg	1.46×10^-4	0.55	4.8×10^-4	6.13×10^-5	[20-22]
农药生产与运输	kg	4.69×10^-3	19.1	1.05×10^-2	1.94×10^-3	[21-23]

投入	单位	活性氮损失/ (kg N/hm²)	温室气体/ (kg CO₂eq/hm²)	酸化效应/ (kg SO₂eq/hm²)	富营养化效应/ (kg PO₄eq/hm²)	参考文献
氮肥生产与运输	kg	7.15×10^-3	8.3	2.52×10^-2	3.03×10^-3	[20-22]
磷肥生产与运输	kg	1.84×10^-4	0.79	6×10^-4	7.67×10^-5	[20-22]
钾肥生产与运输	kg	1.46×10^-4	0.55	4.8×10^-4	6.13×10^-5	[20-22]
农药生产与运输	kg	4.69×10^-3	19.1	1.05×10^-2	1.94×10^-3	[21-23]

年份	处理	茶青产量/(t/hm²)	芽密度/(个/m²)	百芽重/g	成本/(元/hm²)	产值/(万元/hm²)	纯收入/(万元/hm²)
2018—2019 春茶	FP	7.8±0.2a	1080±19ab	72.2±1.6a	19441	4.7±0.1a	2.7±0.1a
	Opt-_NPK	7.5±0.5a	1031±30b	71.6±2.8a	17651	4.5±0.3a	2.7±0.3a
	SF	7.6±0.2a	1092±38a	69.8±3.6a	17859	4.5±0.1a	2.8±0.1a
2018—2019 秋茶	FP	4.8±0.4a	722±33ab	68.1±3.8a	19441	5.8±0.4a	3.9±0.4a
	Opt-_NPK	4.1±0.3a	668±18b	63.0±3.1a	17651	5.0±0.4a	3.2±0.4a
	SF	4.6±0.2a	742±49a	63.4±2.3a	17859	5.5±0.3a	3.7±0.3a
2018—2019 平均	FP	6.3±0.2a	897.5±19.0a	70.1±2.8a	19441	5.2±0.2a	3.3±0.2a
	Opt-_NPK	5.8±0.4a	845.3±15.2b	67.8±2.6a	17651	4.7±0.3a	3.0±0.3a
	SF	6.1±0.2a	919.2±26.4a	66.8±2.9a	17859	5.1±0.2a	3.3±0.2a

乌龙茶专用肥的农学、经济和环境效应评价

Evaluation of Agronomic, Economic and Environmental Effects of Special Fertilizer on Oolong Tea

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年份	处理	氮	磷	钾
2018—2019春茶	FP	18.4±0.3ab	2.28±0.07a	14.9±0.3a
	Opt-_NPK	17.8±0.4b	2.33±0.09a	14.9±0.2a
	SF	19.0±0.6a	2.35±0.07a	14.9±0.3a
2018—2019秋茶	FP	20.3±0.6a	2.33±0.11b	16.0±0.1a
	Opt-_NPK	19.4±1.2a	2.50±0.12a	15.7±0.1ab
	SF	19.8±0.4a	2.37±0.02ab	15.6±0.1b
2018—2019平均	FP	19.3±0.3a	2.32±0.04a	15.4±0.2a
	Opt-_NPK	18.7±0.6a	2.43±0.07a	15.3±0.1a
	SF	19.4±0.2a	2.36±0.03a	15.1±0.1a

年份	处理	氮	磷	钾
2018—2019 春茶	FP	38.9±1.1a	4.76±0.12a	31.1±1.1a
	Opt-_NPK	36.9±1.6a	4.76±0.19a	30.5±0.3a
	SF	40.2±2.8a	4.83±0.22a	30.6±0.4a
2018—2019 秋茶	FP	26.6±0.9a	3.01±0.18a	20.9±0.1a
	Opt-_NPK	24.8±2.2a	3.21±0.06a	20.7±0.1ab
	SF	25.6±0.9a	3.14±0.15a	20.4±0.3b
2018—2019 平均	FP	32.5±0.5a	3.89±0.12a	25.8±0.2a
	Opt-_NPK	31.2±0.7a	4.03±0.01a	25.6±0.2a
	SF	33.2±1.8a	4.01±0.19a	25.5±0.2a

年份	处理	氮肥偏生产力/ (kg/kg)	磷肥偏生产力/ (kg/kg)	钾肥偏生产力/ (kg/kg)	表观氮平衡/ (kg N/hm²)	表观磷平衡/ (kg P₂O₅/hm²)	表观钾平衡/ (kg K₂O/hm²)
2018—2019 春茶	FP	14.7±0.3b	34.1±0.8b	28.0±0.6b	225.6±1.1a	109.2±0.1a	107.9±1.1a
	Opt-_NPK	24.8±1.6a	74.5±4.9a	59.6±3.9a	113.1±1.6b	45.2±0.2b	32.0±0.3b
	SF	25.3±0.7a	75.8±2.2a	60.7±1.7a	109.8±2.8b	45.2±0.2b	31.9±0.4b
2018—2019 秋茶	FP	9.1±0.7b	21.2±1.5b	17.4±1.3b	237.9±0.9a	111.0±0.2a	118.1±0.1a
	Opt-_NPK	13.8±1.2a	41.3±3.5a	33.0±2.8a	125.2±2.2b	46.8±0.1b	41.8±0.1b
	SF	15.4±0.8a	46.1±2.4a	36.9±1.9a	124.4±0.9b	46.9±0.1b	42.1±0.3b
2018—2019 平均	FP	11.9±0.5b	27.5±1.1b	22.6±0.9b	235.1±6.1a	110.5±0.8a	115.6±4.8a
	Opt-_NPK	19.5±1.3a	58.4±4.0a	46.7±3.2a	122.2±6.9b	46.4±0.9b	39.5±5.1b
	SF	20.5±0.6a	61.4±1.9a	49.1±1.5a	120.3±7.0b	46.4±0.8b	39.5±5.1b

年份	处理	茶多酚/%	游离氨基酸总量/%	酚氨比
2018—2019 春茶	FP	13.7±0.4a	3.06±0.07a	4.52±0.25b
	Opt-_NPK	14.1±0.1a	2.88±0.09c	4.93±0.16a
	SF	13.1±0.3b	2.95±0.07b	4.48±0.19b
2018—2019 秋茶	FP	15.2±0.2a	2.89±0.15a	5.32±0.25a
	Opt-_NPK	15.0±0.2a	2.84±0.25a	5.44±0.53a
	SF	15.5±0.7a	2.88±0.10a	5.48±0.23a
2018—2019 平均	FP	14.5±0.3a	2.97±0.09a	4.89±0.23a
	Opt-_NPK	14.6±0.1a	2.85±0.12a	5.21±0.28a
	SF	14.3±0.2a	2.92±0.07a	4.92±0.11a

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