CN112119726B - 一种以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于茶树肥料技术领域，具体涉及一种以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法及其应用，包括以下步骤：测定茶树新梢中钾含量，以诊断茶树钾营养的丰缺状况，并用于指导茶园施钾肥；测定茶树已采剪新梢中钾含量和单位面积茶园茶树新梢的已采剪量；应用养分归还与补偿法，再结合茶树吸收钾的树体利用率和肥料中钾含量，根据以下公式计算出茶园钾肥的需求量；

Description

一种以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法及其应用

技术领域

本发明涉及茶树肥料技术领域，具体涉及一种以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法及其应用。

背景技术

茶是中国人喜爱的日常饮品之一，遍销海内外。凭借其悠久的历史，茶文化反映出中华民族悠久的文明礼仪。在综合作用下，茶叶所含的儿茶素、胆甾烯酮、咖啡碱、肌醇、叶酸和泛酸等多种成分，可有效地预防和抑制肥胖。

钾在茶树体内以离子状态存在，其含量仅次于氮素。全株的含钾量约为0.6％-1.0％，芽叶中含量高达1.2％-2.5％。钾在茶树体内的流动性很大，可以提高茶树的抗逆性，能促进糖类的合成、运输和贮存，对吸水和蒸腾过程，有较好的调节作用，同时钾还有助于磷的吸收和转化。在氮、磷的基础上增施钾肥可显著增产。钾能加强光合作用，增强多种酶的活性，对蛋白质的代谢也有影响。钾肥充足，可以促进根系对氮的吸收，从而形成较多的蛋白质，增进茶叶的品质。缺钾则抑制糖转化为淀粉，妨碍蛋白质的合成。钾能明显提高茶叶中的游离氨基酸、茶多酚等内含物的含量。茶树不断从土壤中吸收钾，导致土壤中的钾淋溶损失，钾素贫化严重，所以需定期施用钾肥维持土壤中钾元素的平衡。长期以来，茶园的钾营养诊断和钾肥的推荐施肥都是以实验室常规测试为基础。现有茶树施用钾肥一般是经验施肥，通常会导致茶园土壤或树体中存在钾素过量或不足的情况，缺乏精准性。因此，研究茶树的科学、系统、精准施用钾肥方法显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提出一种以测树诊断为依据的施钾肥的方法及其应用，计算原始茶园单位钾素丰缺度，预处理施肥使得茶园单位钾素含量恢复至正常，进一步提高后续茶树施钾肥量计算的精准性，进而提高茶树的产量和品质，具有显著的经济效益、生态效益和社会效益。

本发明的技术目的是通过以下技术方案实现的：

一种以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法，包括以下步骤：

1)测定茶树新梢中钾含量，以诊断茶树钾营养的丰缺状况，并用于指导茶园施钾肥；根据以下公式计算出单位产量茶树钾营养的增补量或减施量；

L_C＝L₁-L₂，

式中：

L_C为单位产量茶树钾营养的增补量或减施量，％；

L₁为生长良好产量正常生产茶园茶树一芽二叶新梢的钾营养诊断正常值，％；

L₂为测定的需精准施钾肥茶园茶树一芽二叶新梢的钾营养含量，％。

2)测定茶树已采剪新梢中钾含量，记录茶树新梢的采剪标准和单位面积茶园茶树新梢的已采剪量；

3)应用养分归还与补偿法，再结合茶树吸收钾的树体利用率和肥料中钾含量，根据以下公式计算出茶园钾肥料的需求量；

式中：

W为单位面积茶园钾肥料补给量，kg/hm²；

K为单位面积茶园茶树新梢的已采剪量，kg/hm²；

L为测定的茶树已采剪新梢中钾含量，％；

L_C为单位产量茶树钾营养的增补量或减施量，％；

G为已采剪新梢的干物质率，％；

D为茶树吸收钾的树体利用率，％；

F为肥料中钾含量，％。

进一步的，步骤1)中，当L₂低于1.6％时，判定茶树钾营养缺乏，L₁为1.6％-3.0％；当L₂为1.6％-3.0％时，判定茶树钾营养正常，L_C为0；当L₂高于3.0％时，判定茶树钾营养过高，L₁为1.6％-3.0％。当茶树钾营养缺乏或是营养过高时，依据实际情况设定L₁为1.6％-3.0％范围中的数值即可。

进一步的，步骤3)中，所述茶树新梢是指茶树的收获对象，是树体芽、嫩叶和嫩茎的统称，包括芽、一叶、二叶、三叶、四叶、五叶和六叶中的任意一种或多种。芽仅包含独芽，一叶包含第一片叶子和一叶与二叶之间的节间，二叶包含第二片叶子和二叶与三叶之间的节间，依次得到三叶、四叶、五叶和六叶。本方案中可以依据采摘的茶树新梢的具体部位来计算所需钾肥含量，采摘部位可以依据生产需求做适应性调整。

进一步的，步骤3)中，测定的茶树已采剪新梢中钾含量为0.1％-4.0％。所述芽中钾含量均值为2.08％，所述一叶中钾含量均值为2.08％，所述二叶中钾含量均值为2.07％，所述三叶中钾含量均值为2.13％，所述四叶中钾含量均值为2.07％，所述五叶中钾含量均值为1.76％。具体计算过程可以依据被采摘部位来限定钾含量的数值。

进一步的，步骤3)中，所述茶树春季新梢中的钾含量均值为1.65％，所述茶树夏季新梢中的钾含量均值为1.83％，所述茶树冬季新梢中的钾含量均值为2.18％。不同季节的钾含量均为茶树树体的一芽两叶的钾含量。

进一步的，步骤3)中，茶树吸收钾的树体利用率为15.50％-24.38％。所述钾利用率泛指茶树对钾的平均利用率，为21.14±2.75％。

进一步的，步骤3)中，常用含钾肥料中K₂O含量(肥料中钾含量)为1％-50％。目前，肥料中钾含量与具体肥料种类有关，不同肥料中钾的比例不同，例如，常用茶树专用复合肥N:P₂O₅:K₂O＝18:8:12中钾含量为10％，商品有机肥N:P₂O₅:K₂O＝2.64:2.32:2.41中钾含量为2％。具体依据实际所用的肥料中钾含量计算即可。

进一步的，所述方法应用于配制茶树肥料。

为了解决当前因茶园钾肥施用方法导致的茶树钾营养不均衡、钾肥养分利用率低、成本高等问题，四川省农业科学院茶叶研究所开展了茶树钾营养吸收、利用规律、茶园土壤钾养分供应能力等系列研究，并创新提出一种以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法。该方法能根据茶树生长、生产需求，准确判定茶树钾营养丰缺状况，并充分考虑茶树每次采剪带走的钾含量，大幅提高了茶园施用钾肥的科学性和精准性，从而提高茶园鲜叶产量和品质。

本方案的步骤1)为预处理步骤，因为本方案以测树诊断为依据，判断茶树钾含量的丰缺情况，并用于指导茶园钾肥施用量的确定，其根据在于，钾营养在茶树体内多以游离态或可溶性盐类的形式存在，并具有高度的移动性，土壤中的钾可相对快速地转运至树体新梢中，因而新梢钾含量与土壤有效钾含量之间显著正相关。所以在判断茶树是否缺钾时，以新梢钾含量作为参考指标。该步骤提高后续计算公式的准确性。

本发明是根据茶树对钾的吸收利用规律，以及养分归还与补偿策略制定的施钾肥量计算方法。茶树生产过程中，因采摘、落叶及修剪等消耗大量树体钾等营养物质，需从土壤中摄取钾等养分以满足生育、生产需求，长此以往，会导致土壤地力衰竭，必须将其带走养分归还土壤，才能保持土壤—植物体系的养分平衡。细分茶树生长、落叶、修剪等消耗的营养物质大体可以分为两类，一类是茶树生长、落叶等消耗的树体营养物质，实则仍归还于土壤或环境中，其对土壤—植物体系的养分平衡造成的危害可以通过生态系统的调节得以修复；另一类是生产采摘、修剪所消耗的树体营养物质，因人为带走或破坏，造成土壤—植物体系的养分失衡，必须人为归还或补给土壤养分，以保持生态平衡。本发明计算的茶园钾肥施用量/需求量等于丰产茶园生产过程中因采摘带走的钾营养消耗量，施肥用量更精准，并可有效调节缺钾茶园树体钾营养水平，避免缺钾导致的茶树产量和品质下降问题。

本发明的有益效果：

本发明能够精准确定茶树不同采摘部位所需钾的比例，判断生产茶园茶树钾营养的丰缺状况，有效调节缺钾茶园树体钾营养水平，进一步提高茶园钾肥施用量计算的精准性和科学性，为提升茶园产量和茶叶品质奠定了营养基础，且计算方法简单，具有较强的可操作性和普适性，经济效益、生态效益和社会效益显著。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明的技术效果进行具体描述。有必要在此指出的是以下实施例只是用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容所做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例：

本实施例以15年生茶树的生产茶园为试验地，实施以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法。

2016年，在四川雅安，选取15年生成龄茶园，茶树品种为福鼎大白；记录茶园采摘新梢嫩度及产量；同时于春夏秋三季分别随机取采摘新梢500g，将采摘的新梢样品先用去离子水清洗，以除去表面尘埃和离子，经蒸青固样，待蒸汽散失后，于烘箱105±2℃烘24小时至足干，计算已采新梢的干物质率；将样品粉碎，过40目筛，待测。磨碎过筛的试样，用万分之一电子天平准确称取0.500g，用H₂SO₄-H₂O₂消煮至澄清，分别采用原子吸收分光光度法测定全钾含量。

表1为茶树已采摘新梢的重量及养分含量

通过表2标准判断茶园钾营养的丰缺状况。

表2为茶树春季新梢(一芽二叶)营养丰缺判定指标

根据以下公式计算出单位产量茶树钾营养的增补量或减施量：

L_C＝L₁-L₂，

式中：

L_C为单位产量茶树钾营养的增补量或减施量，％；

L₁为生长良好产量正常生产茶园茶树一芽二叶新梢的钾营养诊断正常值，％；

L₂为测定的需精准施钾肥茶园茶树一芽二叶新梢的钾营养含量，％。

本实施例中，茶树春季一芽二叶新梢钾含量测定值2.08％，认为该生产茶园钾营养状况良好。计算单位产量茶树钾营养的增补量或减施量为零。

通过以下公式计算出茶园钾养分的需求量：

式中：

W为单位面积茶园钾肥料补给量，kg/hm²；

K为单位面积茶园茶树新梢的已采剪量，kg/hm²；

L为测定的茶树已采剪新梢中钾含量，％；

L_C为单位产量茶树钾营养的增补量或减施量，％；

G为已采剪新梢的干物质率，％；

D为茶树吸收钾的树体利用率，％；

F为肥料中钾含量，％。

本实施例中，采用商品有机肥(N:P₂O₅:K₂O＝2.64:2.32:2.41)和/或茶树专用复合肥(N:P₂O₅:K₂O＝18:8:12)补充茶树所需钾营养，各参数值如下表3。通过表3计算得知茶树不同部位采剪量对应所需的茶树专用复合肥和商品有机肥的用量。

表3为实施例计算公式中的参数值

应用实施例

实验组采用上述氮磷钾复合肥，依据被采剪部位按照表3计算的茶树专用复合肥和商品有机肥的用量，其中茶树专用复合肥占比50％，为2000kg/hm²，商品有机肥占比50％，为10000kg/hm²，于2016年底一次施入。对照组采用当地习惯施肥，施肥量为茶树专用复合肥1500kg/hm²+商品有机肥7500kg/hm²，于年底一次施入。实验组和对照组追肥每公顷施氮肥(尿素)750kg，分三次施用，施用量比为4:3:3。测试茶园产量增长率，如表4所示。

表4为实验组肥料和对照组肥料对茶树生长的影响

由试验结果表4可知，采用本发明的茶园施钾肥方法，与对照组相比，全年茶树产量提升28.90％，春季名优茶产量提升21.74％。

以上实施例仅为本发明的优选实施例而已，仅用于说明本发明的技术方案而非限制，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的保护范围当中。

Claims (7)

1.一种以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)测定茶树新梢中钾含量，以诊断茶树钾营养的丰缺状况，并用于指导茶园施钾肥；根据以下公式计算出单位产量茶树钾营养的增补量或减施量；

L_C＝L₁-L₂，

式中：

L_C为单位产量茶树钾营养的增补量或减施量，％；

L₁为生长良好产量正常生产茶园茶树一芽二叶新梢的钾营养诊断正常值，％；

L₂为测定的需精准施钾肥茶园茶树一芽二叶新梢的钾营养含量，％；

2)测定茶树已采剪新梢中钾含量，记录茶树新梢的采剪标准和单位面积茶园茶树新梢的已采剪量；

3)应用养分归还与补偿法，再结合茶树吸收钾的树体利用率和肥料中钾含量，根据以下公式计算出茶园钾肥料的需求量；

式中，

W为单位面积茶园钾肥料补给量，kg/hm²；

K为单位面积茶园茶树新梢的已采剪量，kg/hm²；

L为测定的茶树已采剪新梢中钾含量，％；

L_C为单位产量茶树钾营养的增补量或减施量，％；

G为已采剪新梢的干物质率，％；

D为茶树吸收钾的树体利用率，％；

F为肥料中钾含量，％；

其中，所述茶园钾肥料的需求量采用商品有机肥和/或茶树专用复合肥补充。

2.根据权利要求1所述的以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法，其特征在于，步骤1)中，当L₂低于1.6％时，判定茶树钾营养缺乏，L₁为1.6％-3.0％；当L₂为1.6％-3.0％时，判定茶树钾营养正常，L_C为0；当L₂高于3.0％时，判定茶树钾营养过高，L₁为1.6％-3.0％。

3.根据权利要求1所述的以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法，其特征在于，步骤3)中，所述茶树新梢是指茶树的收获对象，是树体芽、嫩叶和嫩茎的统称，包括芽、一叶、二叶、三叶、四叶、五叶和六叶中的任意一种或多种。

4.根据权利要求1所述的以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法，其特征在于，步骤3)中，测定的茶树已采剪新梢中钾含量为0.1％-4.0％。

5.根据权利要求1所述的以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法，其特征在于，步骤3)中，茶树吸收钾的树体利用率为15.50％-24.38％。

6.根据权利要求1所述的以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法，其特征在于，步骤3)中，肥料中钾含量为1％-50％。

7.根据权利要求1-6任一项所述的以测树诊断为依据的茶园施钾肥的方法在配制茶树肥料上的应用。