日照茶区‘黄金芽’幼苗松茶间作的效应研究Ⅰ.茶园生态环境

来源:用户上传      作者:侯剑 牟丽云 孔晓君 黄剑 韩晓阳 张丽霞

　　 摘要：为探讨松茶间作模式下茶园生态环境以及生物因子的变化规律，本试验以‘黄金芽’茶苗为材料，设置松茶间作及常规露天栽培两种模式，测定两种不同模式下的气象因子、土壤因子以及生物因子等指标。结果表明，茶树生长季节内，与露天栽培相比，松茶间作下的空气和土壤温湿度变幅较小且相对稳定，其气温为12.02～24.96℃，空气湿度为52.09%～91.81%，土壤温度为10.00～25.25℃，土壤湿度为8.89%～20.71%;松茶间作下的光照强度和风速均低于露天;松茶间作土壤（0～40 cm）的容重较小，但有机质、速效NPK和全效NPK含量均较高;两种栽培模式下的茶树主要发生虫害相似，但虫害发生规律不同，并且松茶间作下的虫害天敌种类及数量均高于露天。
　　关键词：黄金芽;松茶间作;生态环境;日照茶区
　　中图分类号：S571.104.7  文献标识号：A  文章编号：1001-4942（2020）01-0059-06
　　Abstract In order to explore the changes of ecological environment and biological factors of tea garden under pine-tea intercropping mode， the models of Huangjinya tea seedlings intercropping with pine and the conventional outdoor cultivation treatments were set for the experiment. The meteorological factors， soil factors and biological factors in the two different models were measured. The results showed that the temperature and humidity of air and soil under the pine-tea intercropping mode changed slightly and relatively steadily compared with the control during the tea growing season. The air temperature was 12.02～24.96℃， the air humidity was 52.09%～91.81%， the soil temperature was 10.00～25.25℃ and the soil humidity was 8.89%～20.71%. The intensity of illumination and the wind speed decreased under the pine-tea intercropping mode were lower. The soil capacity （0～40 cm） was small， while the contents of organic matter， available N， P and K and total N， P and K were larger. The main pests in the two modes were similar， but the occurrence rules of pests were different. The species and quantity of natural enemies under the pine-tea intercropping mode were higher than those under the conventional outdoor cultivation.
　　Keywords Huangjinya; Pine-tea intercropping; Ecological environment;Rizhao tea region
　　 自1966年“南茶北引”成功以來，日照茶区已发展成为山东省最大的茶叶产区[1]。但与南方重点产区相比，茶产业规模较小、无性系良种面积占比过低、国内知名产品少等问题仍然较为突出。“十三五”期间，山东省针对茶产业发展提出了增加无性系茶园面积比例、改造低劣茶园、打造知名品牌等措施。因此，无性系茶园面积的扩展是重要基础之一，而要想不断提高茶叶品质、打造知名茶叶品牌，引进国内珍稀茶树品种并进行推广示范则是先决条件。
　　‘黄金芽’作为选育的高氨基酸新品种[2]，所制茶叶具有干茶亮黄、汤色嫩黄、叶底明黄、香气浓郁持久和滋味醇、糯、鲜等特点[3]，越来越受到消费者的青睐。但该品种抗强光、高温干旱、风、寒能力均较差，且抗逆性随黄化程度的增强而减弱[4]。研究表明，当光照强度超过60 000 lx时，茶树黄化叶片会出现灼伤，并且在夏季高温干燥季节，新梢会出现叶缘焦枯、整叶脱落现象，甚至植株死亡，但返绿叶片则与其它常规茶树品种的抗逆能力相似[5]。日照作为茶树栽培的次适宜区，春季空气湿度较低、昼夜温差大、经常发生旱害，而冬季气温较低、寒风较大，茶树极易出现干冻[6]。因此，环境因子成为‘黄金芽’在日照茶区大规模引进的主要难点和问题，而采取特殊栽培模式突破环境因子对‘黄金芽’引种的影响成为日照茶区成功引种的关键点。
　　本试验设置松茶间作与露天栽培两种模式栽种‘黄金芽’，通过研究气象、土壤、生物因子等指标的变化规律，探讨松茶间作对茶园生态及生物因子的影响，旨在为日照茶区引种‘黄金芽’珍稀茶树品种提供有利的生态条件。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　供试材料为2018年3月5日引自浙江绍兴地区的6 000株‘黄金芽’一年生扦插苗，在日照地区定植前以假植方式栽植。 　　1.2 试验地概况
　　试验地位于日照市岚山区碑廓镇丁家庄村（日照浏园生态农业有限公司的茶叶生产基地），为松林坡地和缓坡露地，面积各为333.5 m2。其地理基本情况详见表1。其中，松林坡地栽有树龄约25年的马尾松40棵，平均树高5.6 m，平均茎粗13.6 cm，平均分枝数12个，株行距为2.7 m×2.0 m;缓坡露地按新建茶园标准和要求进行土地整理。
　　1.3 试验处理
　　于4月5日分别在松林坡地和缓坡露地各定植3 000株‘黄金芽’扦插苗。栽培模式为松茶间作和露天栽培。种植方式为双行穴栽，大行距0.9～1.2 m，小行距0.3 m，株距0.3 m，每穴2～3株。
　　1.4 测定指标及方法
　　1.4.1 生态环境因子 于茶树生长的4—10月，选择晴天的8∶ 00、9∶ 00、10∶ 00、11∶ 00、12∶ 00、13∶ 00、14∶ 00、15∶ 00、16∶ 00、17∶ 00、18∶ 00，采用LSS型小型气象监测站（武汉紫光弘元科技有限公司生产）对露天茶园和松茶间作茶园的茶行间（地块中间位置地上和地下）两个定点进行光照强度、气温、空气湿度、风速、土壤湿度和土壤温度（简称土温）等环境因子指标测定。其中，光照强度每隔5 d记录1次当天8∶ 00、10∶ 00、12∶ 00、14∶ 00、16∶ 00、18∶ 00的数值进行分析;气温、空气湿度、风速、土壤湿度、土壤温度均每隔5 min记录1次，取每5 d记录的数据平均值进行分析。
　　1.4.2 土壤理化指标 容重用容重测定仪测定;pH值用pH计测定;有机质用重铬酸钾容量法测定;全氮用GB 7173-87土壤全氮测定法（半微量凯氏法）测定;速效氮用碱解扩散法测定;全磷用GB 9837-88土壤全磷测定法测定;速效磷用0.5 mol/L碳酸氢钠法测定;全钾用火焰光度计法测定;速效钾用NH4OAc浸提、火焰光度计测定法测定;微量元素用电感耦合等离子体发射光谱技术進行检测[7]。
　　1.4.3 虫害和天敌种类及数量 每隔30 d在茶树行间用单位平方尺随机固定1 m2茶蓬，抽取3个样方，用捕虫网左右各扫10下，分别统计茶园害虫（绿盲蝽、小绿叶蝉、黑刺粉虱等）及天敌（蜘蛛、寄生蜂、捕食螨等）的种类及个体数。
　　1.5 数据处理
　　采用Microsoft Excel 2010软件进行数据统计和制图，SPSS 19.0统计分析软件进行差异显著性检验。
　　2 结果与分析
　　2.1 松茶间作对环境因子的影响
　　2.1.1 光照强度 由图1可以看出，4—9月期间，露天地块光照强度高于林下，差异较大。露天光照强度最高达到107 020 lx，大于80 000 lx的时刻有7处，60 000～80 000 lx的则有26处;林下光照强度最高值为29 250 lx，大于10 000 lx时刻有5处;露天与林下光照强度最低均为0 lx。10月露天地块光照强度略高于林下，差异较小。露天地块的日光照强度变化幅度较大，表现为先升高后降低，即8时至14时呈上升趋势，14时达到峰值，14时至18时呈下降趋势，且8时的日光强度均为0 lx;林下地块的日光强度变化幅度较小，表现为先上升后下降，即10时至12时呈上升趋势，12时达到峰值，12时至18时呈下降趋势，且8时至10时的日光照强度多为0 lx。
　　2.1.2 气温 由图2可以看出，4—10月期间，露天与林下环境中的气温整体呈先上升后下降趋势，即4—8月底气温缓慢上升，9—10月底气温则急剧下降。林下茶蓬上侧气温仅在10月高于露天，其它时段均低于露天。林下和露天茶蓬上侧最高气温分别为24.96、31.92℃，最低气温则分别为12.02、11.05℃。露天地块茶蓬上侧气温最高值高于林下地块，最低值低于林下地块，因此露天地块茶蓬上侧气温变化幅度大于林下，林下地块茶蓬上侧气温稳定性更高。
　　2.1.3 空气湿度 由图3可以看出，4—10月期间，露天与林下地块茶蓬上侧的空气湿度整体呈先上升后下降趋势，即4—8月底空气湿度表现为缓慢上升，9—10月则缓慢下降，4月的空气湿度最低。露天地块茶蓬上侧的空气湿度4—10月均低于林下，7、8月湿度差较大，表现最为明显。林下地块茶蓬上侧空气湿度最高为91.81%，最低为52.09%，露天地块茶蓬上侧空气湿度最高为81.40%，最低为38.99%。
　　2.1.4 土温 由图4可以看出，4—10月期间，露天与林下地块土温总体呈先上升后下降趋势，即4—8月底呈缓慢上升趋势，9—10月底则急剧下降。4月中旬至8月底，露天地块土温高于林下， 5月底至8月底林下土温逐步上升但幅度不大，露天土温变化幅度较大且明显高于同期的林下变化。9—10月林下土温与露天的基本重合。茶树生长期内林下地块土温最高为25.25℃、 最低为10.00℃，露天地块土温最高为27.92℃、最低为10.47℃，露天地块土温最高值高于林下，最低值与林下地块基本持平，但林下土温的稳定性明显高于露天。
　　
　　2.1.5 土壤湿度 由图5可以看出，4—10月期间，露天土壤湿度明显低于林下，变幅较大，林下土壤湿度整体呈先上升后略微下降的趋势。5月中旬、7月初、7月底、9月初，露天土壤湿度急剧上升然后下降，变幅较大，推测可能是因天气较为干旱情况下进行人工灌溉或发生自然降雨的缘故;同时段内林下土壤湿度呈缓慢上升趋势，说明林下土壤的蓄水能力远高于露天。茶树生长期间林下地块土壤湿度最高为20.71%、最低为8.89%，露天地块土壤湿度最高为16.61%、最低为4.76%，后者的最高值及最低值均低于前者，林下土壤湿度的稳定性明显高于露天。
　　2.1.6 风速 由图6可以看出，4—10月期间露天地块风速高于林下，且两者在4月、8月上旬、10月上旬差异性较大。林下地块的风速变幅明显小于露天，松林起到一定缓解风速的作用。4—7月露天与林下地块风速整体呈下降趋势，8—10月风速则呈上升趋势，林下最高风速为1.09 m/s，露天则为1.6 m/s，林下风速较露天风速减少30%。 　　
　　2.2 松茶间作对土壤理化指标的影响
　　由表2可以看出，林下与露天土壤均呈酸性，pH值分别为4.22和4.66，林下土壤酸度略高。林下与露天茶园0～20 cm土层土壤容重均低于20～40 cm土层，这可能是由于土壤均处未耕作状态，自然降水使粘粒向下沉积，致使上部土层松软、下层土壤坚实;相同深度的林下与露天茶园土壤容重存在差异，其中20～40 cm土层的差别更大。两种茶园土壤的速效N、P、K和全效N、P含量整体随土壤深度的增加而减少，且林下土壤速效N、P、K和全效N、P、K含量大多高于露天。两种茶园土壤有机质含量均随土层深度的增加而递减，在同一土层中林下茶园的土壤有机质含量高于露天。林下茶园土壤中铁、铜、锰、锌含量均随土壤深度的增加而上升，但露天不同土层深度的微量元素变化规律不明显。
　　2.3 松茶间作对茶树病虫害及天敌的影响
　　由表3可以看出，4—10月间，林下及露天茶树主要发生虫害为绿盲蝽、小绿叶蝉2种，虫害天敌主要有瓢虫、食虫益鸟、蜘蛛、食蚜蝇、草蛉5类。林下及露天茶园在早春4、5月份均发现绿盲蝽且危害较为严重，晚秋林下也发现绿盲蝽，但露天茶园未发生。林下茶园小绿叶蝉于6—9月发生，露天茶园未发现。早春露天茶树较林下发芽早，5月之后露天茶园生态环境变化剧烈，温度、湿度、光强的变化抑制了露天茶树的生长，林下茶树长势较好。因此，推测虫害的发生和数量与茶树长势有关，长势过弱不发生虫害，长势好则容易发生虫害。林下发现虫害天敌种类及数量均高于露天，露天茶园只在7、8月杂草长势较强时发现有虫害天敌。虫害天敌的发生与茶园中虫害的发生及茶园的生态环境具有紧密关系。
　　3 讨论与结论
　　茶树生长发育以及茶叶品质易受生长环境影响。茶树与其它植物间作能够有效改善茶园中的小气候，调节温度，改善光质光强，促进茶树生长，从而促进增产提质[8]。本试验发现，林下空气湿度、气温、土温、土壤湿度、光照强度、风速较露天环境下变化幅度小，更适宜茶树生长。林木对环境因子协同发展起到显著积极作用，进一步印证了沈亚骏[9]、田亚玲[10]的研究结论。此外，林下0～40 cm土层土壤容重明显小于露天，可能是因为林下土壤因松林每年落叶及树根的作用，结构性好、孔隙多且疏松，利于气体交换和渗透性，而露天土壤每年仅生长杂草，改善土壤物理性状的能力相对较弱[11]。同时，林下虫害和天敌的种类及数量高于露天，茶园中昆虫群落多样性明显增加，这与彭萍等[12]的研究结果相同。但在抑制茶树虫害发生方面存在相反结果，可能是由于露天环境下茶树长势过弱，相应害虫的食源过少，虫害少使得虫害天敌也少;而林下茶树树势较强，害虫食源丰富，虫害种类、数量多，但林下茶树树势较强，抗虫能力强，茶园病虫害未达到爆发程度。
　　本试验选取的间作树种为松树、山地为西坡，不同树种及不同坡向在光照强度、光照时间、温度、湿度等方面都存在较大差异，因此，下一步还需对不同间作树种、不同坡向的茶林间作进行研究，系统地探讨该间作模式对‘黄金芽’茶树生长发育及品种特性的影响。
　　参 考 文 献：
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　　[4] 冯琳. 茶树黄化品种的品质化学及黄化机理的分析[D]. 合肥： 安徽农业大学， 2014.
　　[5] 王开荣， 梁月荣，张龙杰， 等. 白化茶种质资源的分类及特性[J]. 中国茶叶， 2008（8）：9-11.
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