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茶树种植后,从幼龄到投产一般需要3~5年时间,利用调控土壤水肥气热的措施,来提高移栽茶苗成活率、加速茶苗生长、培养丰产树势,提高茶园的水肥利用效率,在茶树的生产实践中具有重要意义。本论文通过设计夏秋季不同覆盖方式及同一方式的不同覆盖量试验,研究了覆盖条件下茶园土壤水分、养分的动态变化及茶树生长发育的影响;设计冬季不同覆盖方式对茶园的覆盖效应试验,研究覆盖对地表光温湿的影响及茶树根系活力的动态变化;设计不同水、肥组合试验,研究了水肥对茶树肥料利用率及茶树生长,尤其是地下部生长发育的影响,建立茶树生物产量的数学模型。
主要研究结果如下:
1.秸秆覆盖对幼龄茶树生长和土壤养分变化的影响
以2年生浙农117为研究对象,以不覆盖秸秆为对照(ck),进行了3个水平秸秆覆盖量(0.6、1.2、1.8kg·m-2)试验。结果表明:秸秆覆盖后可以提高土壤肥力,t1(0.6kg·m-2,约3cm厚)、t2(1.2kg·m-2,约6cm厚)、t3(1.8kg·m-2,约9cm厚)处理土壤碱解氮、有机质、硝态氮、铵态氮含量均显著高于对照;t3、t2处理促进茶树新梢生长,培养树势,并且使茶树生长的高峰期提前。得出在本试验条件下最佳的秸秆覆盖量为1.2kg·m-2。
2.不同地表覆盖对茶园土壤水分、养分变化及幼龄茶树生长的影响
以山东青岛2年生茶园为对象,设置对照、覆盖秸秆(T1)、覆盖地膜(T2)和覆盖秸秆+地膜(T3)4个处理,分析了不同覆盖模式对茶园土壤水分和养分以及茶树生长的影响。结果表明:地表覆盖可以保持茶园土壤水分,提高水分利用效率,其中T1、T3处理的茶树生长水分利用效率比对照提高43%~48%,产量水分利用效率提高7%~13%;T1和T3土壤有机质、碱解氮、硝态氮、铵态氮的含量显著增加,提高了土壤肥力;叶片硝酸还原酶活性增强,叶片中硝态氮的含量增加,有效地促进茶树生长,茶叶产量比对照增加12%~13%,使茶树新梢生长高峰提前。从茶树生长、茶叶产量、水分和养分利用率、环境安全和经济效益等因素考虑,覆盖秸秆是幼龄茶园地表覆盖的有效方式。
3.冬季覆盖对土壤温、湿状况及幼龄茶树根系活力的影响
以1年生鸠坑种为材料,设4个处理:对照(CK)、覆草(T1)、间作鼠茅草(T2)、覆膜(T3),研究了不同方式的覆盖条件下,茶树根系活力、土壤温度、水分和地表光温湿度的变化。结果表明,覆盖可以缓冲茶园土壤温度的变化,降低土壤冻结对茶树生长发育带来的伤害,试验期间以T1土壤温度的阶段性变化幅度最小,T3处理保水效果最好,覆盖后地表的光照强度无明显变化,T1处理减缓了地表温度的变化幅度,提高14:00时之前的地表温度。从处理效果、环境安全和经济效益等因素考虑,以覆盖秸秆与种植鼠茅草效果最好,值得大力推广。
4.不同水肥条件对幼龄茶树生长和N利用率的影响
以1年生乌牛早为试验材料,采用营养钵栽培法,研究了不同灌水量、施氮量和施磷量对茶树生物产量、根系活力、糖类含量及肥料利用效率等的影响。结果表明:W1(每12d一次)灌溉水平或W2(每6d一次)灌溉水平下氮磷肥配施处理均能够显著增加茶树根系的生长量;到试验后期W1N1P(每12d一次灌水+0.25g·kg-1N肥+0.12g·kg-1P肥)和W1N1(每12d一次灌水+0.25g·kg-1N肥)处理茶树根冠比最高,与对照相比分别增加17%、13%;W2条件下各处理更有利于茶树对糖类的积累;W2N1P(每6d一次灌水+0.25g·kg-1N肥+0.12g·kg-1P肥)处理的茶树对氮的利用率最高,达48%,其次是W2N2(每6d一次灌水+0.5g·kg-1N肥)、W1N1P。综合考虑茶树根系生长量和根冠比率、糖类积累、肥料利用率等因素,在茶树生长前期以W1N1P(每12d一次灌水+0.25g·kg-1N肥+0.12g·kg-1P肥)根系的生长,根冠比的增加,更有利于培养茶树生长势;霜降前后以W2N2(每6d一次灌水+0.5g·kg-1N肥)更有利于茶树糖类积累和茶树叶片细胞质膜的稳定,有利于茶树越冬。
5.水肥耦合与幼龄茶树生长关系组成分析
以1年生茶树乌牛早为试验材料,利用“311-B”D饱和最优设计,建立三元二次多项式方程,探讨茶树生长关系组成与氮肥、磷肥及灌水用量间的关系,因素分析结果表明,3因素对茶树生物产量的耦合效应显著,各单因素的作用效应顺序为:N(x1)>水(x3)>P(x2);各因素交互作用效应顺序为:N&水>P&水>N&P。本试验条件下以施氮肥0.485g·pot-1,磷肥0.274g·pot-1,每4~5天一次灌水,可以使茶苗达到最高生物产量值。