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中国茶树镁营养研究进展与展望(一)

来源:时间:2025-04-22 04:38:39

是中国展展作物生長所必需的營養元素,植物體的茶树需要量僅次於氮、鉀和鈣。镁营鎂是养研葉綠素的中心原子,同時也是究进許多酶(如RNA聚合酶、ATP酶等)功能活化時所必需的中国展展元素。鎂對作物產量的茶树形成和品質的提高都具有重要作用。近年來隨著我國茶樹育種、镁营病蟲害防治、养研栽培技術的究进巨大進步,我國茶葉產量和品質都有了極大提高。中国展展尤其是茶树基於氮、磷、镁营鉀、养研鎂平衡施肥技術的究进茶園養分管理體係的建立與優化,對我國名優茶的發展起到了重要推動作用。然而,我國當前茶園單位麵積產量和茶葉出口單價與其他國家相比仍有一定差距。這不僅要求我們建立品質導向的養分管理技術,也要求我們深入探索礦質營養對茶葉品質的影響和代謝調控機製。20世紀90年代以來,伴隨著我國名優茶的快速發展,我國科學家就充分認識到茶園鎂養分對茶樹生長和茶葉品質的重要意義,並不斷開展茶園鎂營養管理以及茶樹鎂營養機製研究,在茶園土壤鎂供給、茶樹鎂營養需求、鎂營養調控茶葉品質形成、鎂素與氮磷鉀養分互作等方麵取得了一係列重要進展。

1中國茶園鎂營養狀況

1.1中國主要茶園土壤鎂養分含量狀況

我國茶園主要分布在酸性紅壤區域,鎂養分普遍較低。長久以來,我國茶葉科研工作者一直密切關注茶園土壤鎂營養供應水平及變化,並開展了大量全國範圍或區域性的茶園土壤鎂營養調查和研究工作。自20世紀90年代,科研工作者較早對我國茶園土壤鎂分布和有效鎂濃度進行調查和研究,發現我國茶園土壤中鎂含量因母質、氣候條件、管理水平等因子不同變幅很寬,最低1.25mg·kg-1,最高的達1392mg·kg-1,其中紅壤茶區有效鎂普遍較低,50mg·kg-1以下的茶園占73%左右]。阮建雲等對我國茶葉主產區7省共287個土壤樣品交換性鎂含量的分析結果表明,0~20cm和20~40cm土層含量低於40mg·kg-1的比例分別為57.9%和64.0%,平均含量分別僅為19.3mg·kg-1和19.0mg·kg-1。全國尺度上,土壤鎂含量還呈現自北向南遞減的規律,具有明顯的地帶性特征,大部分茶園土壤交換性鎂含量在10~80mg·kg-1,土壤鎂濃度一般呈棕壤茶園土>黃棕壤茶園土>紅黃壤茶園土>赤紅壤茶園土>磚紅壤茶園土的規律。而來自湖北、貴州、湖南、雲南、陝西、福建等大量區域性茶園鎂營養研究,也進一步驗證和豐富了這一結果。例如,對福建省安溪縣、華安縣和永春縣等鐵觀音茶主產區的150個茶園表土鎂含量狀況調查結果表明,茶園土壤全鎂含量平均值為1770mg·kg-1,土壤交換性鎂含量平均值僅為9.63mg·kg-1,土壤普遍缺鎂。

在茶園缺鎂的原因分析中,馬立鋒等提出,由於茶樹係聚鋁作物,茶樹枯枝落葉中含有大量鋁,回歸土壤後造成鋁在茶園土壤中累積,並與土壤膠體上的鎂交換,從而造成鎂的淋溶損失。對茶園土壤與非茶園土壤的比較發現,茶園土壤的交換性鎂含量明顯低於非茶園土壤。而朱永興等認為,我國茶園主要分布在南方紅壤丘陵區,溫濕多雨的氣候和地形條件引起強烈的風化和淋溶,進而導致土壤酸化,可溶性鎂大量流失,這也是導致茶園土壤有效鎂含量和鎂庫源下降的主要原因。值得注意的是,一些名優茶產區和老茶區由於大量施用氮肥,土壤趨向酸化,鎂淋失加劇,使得茶園土壤中鎂貧乏。

1.2茶園土壤鎂的分級標準及診斷

為了便於評估茶園土壤鎂養分對茶葉生產的潛在影響,上世紀90年代以來,我國茶葉科技工作者對茶園土壤營養元素與產量關係開展了大麵積調查,建立了茶園土壤鎂營養分級標準,之後不斷優化補充,形成了完備的茶園土壤鎂營養分析和診斷技術指標。調查發現,幹毛茶產量在2250kg·hm-2以上的高產優質茶園的土壤有效鎂含量多數在100mg·kg-1以上,而在750kg·hm-2以下的低產低質茶園土壤有效鎂含量大多不到40mg·kg-1;進一步分析發現,當土壤交換性鎂含量低於50mg·kg-1時,施用鎂肥的效果顯著。吳洵等結合土壤有效鎂含量與茶葉產量的關係,並綜合考慮鎂對提高茶葉品質的影響,提出了名優茶生產和開發中茶園土壤有效鎂含量豐缺的診斷標準:土壤有效鎂含量>150mg·kg-1為“極高”,100~150mg·kg-1為“高”,50~<100mg·kg-1為“中”,10~<50mg·kg-1為“低”,而<10mg·kg-1為“極低”。對於一般生產茶園,土壤有效鎂含量達到50mg·kg-1是必要的,如果想獲得產量高、品質好的名優茶,有效鎂含量應高於100mg·kg-1。阮建雲等通過田間試驗研究提出,即使土壤交換性鎂含量超過50mg·kg-1,施鎂肥也能取得顯著的增產效果。因此除了考慮交換性鎂含量外,非交換性鎂作為鎂的潛在供源也需要予以重視。

1.3全國茶園鎂肥投入概況

在跨越20年(2001—2019)的兩次施肥調查中,研究人員發現同樣的問題一直存在:茶園施肥不平衡,有機肥料投入低,鎂等中微量營養長期投入不足,且明顯製約茶葉產量和品質的提升。針對鎂肥用量,吳洵等認為茶葉生產中鎂對品質的影響大於對產量的影響,指出盡管在茶葉生產中很難發現明顯缺鎂的“饑餓”表征,但土壤中因鎂含量欠缺而影響產量提高和品質升級的鎂的“隱餓”性茶園經常可見。雖然我國茶園土壤調查結果顯示缺鎂現象普遍存在,但是鎂肥並沒有廣泛運用到茶葉生產中。這一方麵可能是由於缺鎂並不像缺氮一樣造成嚴重的缺素和減產效果,不足以引起茶農的注意;另一方麵可能受到市麵上鎂肥產品及其施用方便性的限製。

2茶樹鎂營養需求特性

植物對養分的需求往往體現在缺素時的生長抑製現象。當前所查閱的報道中,茶樹缺鎂研究始於1984年的陶漢之的研究,研究結果指出,缺鎂時茶樹生長受到嚴重影響,生物量較供鎂充足茶樹大量減少。當土壤鎂含量不足時,茶樹發芽遲、新葉生長緩慢、持嫩性差、氨基酸含量低,對名優茶生產不利。缺鎂顯著降低葉片葉綠素含量,出現典型的黃化症狀(“魚骨”型缺綠症),表現在基部葉片失去光澤,葉脈間肋骨狀黃化,或間雜出現褐色斑塊(圖1)。第二輪葉綠色,葉小而長,葉片彎曲下卷,形成中脈兩邊的葉麵大小不對稱;後期幼葉淡綠色,老葉脫落,植株長勢僅次於缺鐵、缺,勝於缺氮、缺鉀、缺鈣,但缺鎂植株不像缺氮、缺鈣、缺鉀那樣很快死亡。

茶樹體內鎂含量一般為500~4000mg·kg-1,且越是幼嫩的組織鎂含量越高。其中吸收根、新梢、成熟葉中含量約為3200~4500mg·kg-1,而疏導根、落葉、莖中含量低於2000mg·kg-1。吳洵等進一步測定了新梢各葉位中的鎂含量,結果顯示,新梢頂芽下第1、2、3葉中鎂含量分別為2600、2000、1700mg·kg-1,而第7葉中鎂含量僅為650mg·kg-1。段毅等提出,以老葉含鎂量低於0.2%、茶園土壤中有效鎂含量低於10mg·kg-1作為茶樹缺鎂診斷指標。

鎂營養對茶樹生物量和產量具有顯著影響。針對我國主要茶類(綠茶、紅茶和烏龍茶)產區,在浙江、廣東、福建等茶園進行的田間試驗(土壤交換鎂含量20~69mg·kg-1)表明,施鎂對茶葉產量的增產幅度為0.1%~8.1%,平均增產5.7%。但過量鎂肥施用可能會引起鉀鎂拮抗作用,從而對茶樹生物量產生抑製效果。此外,也有研究發現,土壤本底的鎂營養狀況對於鎂肥施用的效果也具有重要的影響,且相比缺鉀和缺氮,缺鎂對茶樹的生物量影響相對較小。

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