国外茶树栽培技术进展

2　国外茶树栽培技术进展

日本作为主要绿茶生产国之一,以高肥尤其是高氮栽培闻名于世。20世纪60年代以前,日本茶叶产量的提高与氮肥用量的增加密切相关(图4)。70年代以后,施肥量急速上升,80年代时,氮的用量平均达到1000千克/公顷以上^［8］。据日本有关统计,1993年平均氮肥用量为920千克/公顷。2002年日本各地茶园氮肥施用量超过因采摘茶叶带走量341～671千克/公顷,氮素利用效率不到20%。过量的氮肥施用导致茶叶生产成本急剧上升,造成土壤质量退化,茶树根系生长受阻、根量减少、根系活性下降,茶树的抗病、抗寒能力降低,同时过量施肥后大量氮肥进入茶园附近地表、地下水,导致富营养化严重和严重的环境污染。

图4　日本茶园氮肥用量和产量的变化^［8］

据日本2001年的一项全国性调查,pH值＜3的茶园占总面积的8%,pH值为3～4的占65%,pH值为4～5的占15%,pH值＞5的占12%。高施肥量严重污染地下水,使硝酸根的浓度大大超过允许标准,以N₂O为主的温室气体排放也随之增加。日本5万公顷茶园排放的N₂O量与500万公顷其他耕地的排放量相当^［9］。

1998年以来,日本农林水产省组织全国的茶叶研究单位、试验站,主要集中在以下几个方面开展了协作攻关并取得了重要突破。

(1)研制适合茶园土壤条件的具有调节养分释放能力的缓释肥料、添加硝化抑制剂的“机能性肥料”和石灰氮等。目前已开发出氮肥释放期为70、140、360天等的肥料,全年施肥次数从9次以上减少到4～5次,氮肥用量降低20%～40%时依然保持相近的产量水平和质量,地下水硝酸根浓度和排出量降低60%～70%。石灰氮结合有机配合肥料年施入40千克/公顷氮素与标准推荐施肥量54千克/公顷氮素相比,鲜叶采收量及鲜叶全氮含量连续多年均得到了增加,行间茶树吸收根的再生能力得到了显著增强；茶园土壤的pH值得到了有效的改善。

(2)研究并提出先进的施肥技术,如树冠下广幅施肥技术、深层施肥技术和滴灌施肥技术。宽幅施用肥料可减少雨水直接冲淋部分的肥料量,增加茶树根系对肥料养分的吸收,减少肥料的淋溶,提高肥料的利用率。在茶园滴灌施肥技术方面取得重要进展,提出了肥料浓度、组成、施肥位置、施肥时间及滴灌施肥装备(图5)。

图5　与日本茶园施肥技术有关的情况

(3)研究茶叶精准农作技术,如在茶园设立传感系统(图6),监控茶树新梢生长、产量变化,随时测定土壤养分变化状况,通过数据管理和专家系统,得出是否需要施肥以及施肥量等参数。

图6　日本基于田间埋设EC传感器的茶园施肥系统

通过上述技术的应用,日本茶园氮肥平均用量从1998年的700千克/公顷减少到目前的约500～600千克/公顷,按日本当前茶园面积4.9万公顷计算,每年可减少纯氮投入735万千克。