CN112136453B - 一种用于茶树精准施氮肥的方法及其应用 - Google Patents

一种用于茶树精准施氮肥的方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于茶树肥料技术领域，具体涉及一种用于茶树精准施氮肥的方法及其应用，包括以下步骤：测定茶树新梢中氮营养累积量和茶树新梢的已采剪量；应用养分归还与补偿法，再结合茶树吸收氮的树体利用率和肥料中氮含量，根据以下公式计算出茶园氮肥的需求量；

Description

一种用于茶树精准施氮肥的方法及其应用
技术领域
本发明涉及茶树肥料技术领域，具体涉及一种用于茶树精准施氮肥的方法及其应用。
背景技术
氮作为茶树生长发育及生产所需的三大基本营养要素之一，对茶树生长发育、茶叶产量及品质形成具有重要的贡献。茶树作为多年生叶用经济作物，一年可经多轮采摘，氮养分消耗极高，需要通过施用氮肥快速补充树体营养，以满足茶树正常的生长发育和生产发展。
当前我国茶园面临着氮素施用过量与不足同时存在的情况，缺氮或氮过量均不利于茶树正常生长生产及茶叶品质提高，更会引起茶园土壤环境破坏或污染。究其原因，主要是不明确茶树各生长、生产阶段所需氮肥规律不明，故而无法在生产过程中，准确、迅速、经济地判断茶树所需的氮营养量，从而导致茶园施用氮肥缺乏科学性和准确性。因此研究茶树对氮的吸收、利用规律，提出茶园施用氮肥的科学量化方法显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提出一种用于茶树精准施氮肥的方法及其应用。本方法以茶树营养吸收利用特性和生产发展规律，科学计算茶树所需氮肥用量，并确定磷、钾等养分的配比，大幅度提高茶树施肥的精准性，进而提高茶树的产量和品质，避免过度施肥的浪费，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：
一种用于茶树精准施氮肥的方法；包括以下步骤：
1)测定茶树新梢中氮营养累积量和茶树新梢的已采剪量；
2)应用养分归还与补偿法，再结合茶树吸收氮的树体利用率和肥料中氮含量，根据以下公式计算出茶园氮肥料的需求量；
Figure BDA0002697020500000011
式中：
W为单位面积茶园氮肥料补给量，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氮营养累积量，％；
G为已采剪新梢的干物质率，％；
D为茶树吸收氮的树体利用率，％；
F为肥料中氮含量，％；
3)应用“以氮定磷、钾”办法，根据计算出的氮肥需求量，以及茶树新梢芽至一芽五叶氮、磷、钾累积量的比值计算茶树所需的磷肥量和钾肥量。
进一步的，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、五叶和六叶等中的任意一种或多种。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氮肥含量，采摘部位可以依据生产需求做适应性调整。
进一步的，所述茶树新梢中氮营养累积量为0.5％-8.0％。所述芽中氮营养累积量为6.76±0.24％，所述一芽一叶中氮营养累积量均值为6.39±0.23％，所述一芽二叶中氮营养累积量均值为5.92±0.31％，所述一芽三叶中氮营养累积量均值为5.36±0.19％，所述一芽四叶中氮营养累积量均值为4.88±0.18％，所述一芽五叶中氮营养累积量均值为4.60±0.28％。具体计算过程中可以依据被采摘部位来限定氮营养累积量的数值。
进一步的，所述茶树春季一芽二叶新梢中的氮营养累积量均值为5.02±0.06％，所述茶树夏季一芽二叶新梢中的氮营养累积量均值为4.37±0.09％，所述茶树秋季一芽二叶新梢中的氮营养累积量均值为3.38±0.40％。
进一步的，茶树吸收氮的树体利用率为24.59％-46.46％。所述茶树吸收氮的树体利用率泛指茶树树体对氮的平均利用率，为37.30±3.31％。
进一步的，茶树对磷、钾的利用率分别为7.38％-19.63％和15.50％-24.38％。所述磷利用率和钾利用率泛指茶树树体对磷、钾的平均利用率，分别为11.52±2.27％和21.14±2.75％。
进一步的，肥料中氮含量为2％-46％。肥料中氮含量与具体肥料种类有关，不同肥料中含氮比例不同，具体依据实际所用的肥料中氮含量占比计算即可。
进一步的，步骤3)中：确定茶树氮肥需求量后，依据茶树新梢氮、磷、钾累积量的比值确定茶树磷、钾肥需求量。茶树新梢芽至一芽五叶氮、磷、钾累积量的比值为(N)4.60％～6.76％︰(P)0.39％～0.75％︰(K)2.01％～2.11％。其中，一芽一叶的氮磷钾累积量比值为(N)6.39％︰(P)0.66％︰(K)2.08％；一芽二叶的氮磷钾累积量比值为(N)5.92％︰(P)0.57％︰(K)2.07％。
进一步的，所述方法应用于配制茶树肥料。
本发明是根据茶树吸收氮的累积利用规律，及养分归还与补偿策略，科学计算茶树生产发展所需的氮含量，并根据茶树新梢氮、磷、钾比例，科学配比茶树生产发展需求的磷、钾养分含量。本方法计算的茶树所需的氮、磷、钾养分含量，等于茶树生产发展中因采摘带走的氮、磷、钾营养含量，计算方式更科学、更精准，避免了过度施肥导致的生产产本增加及土壤富营养化、土壤酸化等环境污染问题。
本发明经过长期研究茶树营养吸收、利用及分布规律，创造性地提出茶树科学施用氮肥的新方法、新技术。该方法能根据茶树的生长、生产需求，科学合理确定茶树所需的氮含量，分配各阶段茶树氮肥施用的比例，大幅提高茶树施用氮肥的精准性，从而提高茶树的产量和品质。
本发明的有益效果：
本发明能够精准确定茶树在不同生产时期所需的氮含量，同时合理配比磷、钾养分含量，为茶树精准施肥提供了可靠的技术路径，为精准配制茶树专用肥奠定了技术基础。本方法的应用，大幅度提高茶树施肥的精准性，满足了茶树生产发展对氮养分的精准需求，茶树产量提高20％以上，施肥成本降低10％左右，且适宜大规模推广应用，具有显著的经济效益、生态效益和社会效益。
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12年生茶树的生产茶园为试验地，实施用于茶树精准施氮肥的方法。
2017年，在四川雅安，选取12年生成龄茶园，茶树品种为福鼎大白；记录茶园采摘新梢的采摘部位及其采摘量；同时于春夏秋三季分别随机取采摘新梢500g，去离子水清洗去除表面尘埃和离子，蒸青固样，待蒸汽散失后，于烘箱105±2℃烘24小时至足干，粉碎过40目筛，用万分之一电子天平准确称取0.500g，用H2SO4-H2O2消煮至澄清，分别采用凯氏定氮法测定全氮含量。
表1为茶树已采摘新梢的重量及养分含量
Figure BDA0002697020500000041
根据以下公式计算出茶园氮肥料的施用量；
Figure BDA0002697020500000042
式中：
W为单位面积茶园氮肥料补给量，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氮营养累积量，％；
G为已采剪新梢的干物质率，％；
D为茶树吸收氮的树体利用率，％；
F为肥料中氮含量，％。
本实施例中，采用尿素氮肥的方式补充茶树所需氮营养，各参数值如下表2。通过表2计算不同采摘部位所需尿素的具体用量。
表2为实施例计算公式中的参数值
Figure BDA0002697020500000043
Figure BDA0002697020500000051
应用“以氮定磷、钾”办法，根据计算出的氮肥需求量，以及茶树新梢芽至一芽五叶氮、磷、钾累积量的比值计算茶树所需的磷肥量和钾肥量。
确定茶树氮肥需求量后，依据茶树新梢氮、磷、钾累积量的比值确定茶树磷、钾肥需求量如表3所示。亦可依据磷、钾肥需求量调整现有技术中氮磷钾复合肥的施用量。
Figure BDA0002697020500000052
应用实施例
实验组采用上述氮磷钾肥，依据被采剪部位按照表2和表3计算的氮肥、磷肥和钾肥的用量，具体施肥量为氮肥(尿素N≥46％)1470kg/hm2+磷钾肥(磷酸二氢钾肥P2O5-K2O＝52％-34％270kg/hm2，硫酸钾肥K2O≥52.0％470kg/hm2)，其中，氮肥(尿素)按初春︰春后︰夏后︰秋后＝3︰3︰2.5︰1.5的比例分四次施入，磷钾肥于秋后一次施入。对照组采用当地习惯施肥，施肥量为尿素(N≥46％)1500+复合肥(N:P2O5:K2O＝15:15:15)1500kg/hm2，其中，氮肥(尿素)按初春︰春后︰夏后＝4︰4︰3的比例分三次施入，复合肥于秋后一次施入。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
Figure BDA0002697020500000061
由试验结果表4可知，采用本发明的茶园施氮肥方法，与对照组相比，全年茶树产量提升21.56％。
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)

1.一种用于茶树精准施氮肥的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)测定茶树新梢中氮营养累积量和茶树新梢的已采剪量；
2)应用养分归还与补偿法，再结合茶树吸收氮的树体利用率和肥料中氮含量，根据以下公式计算出茶园氮肥料的需求量；
Figure FDA0003670287630000011
式中：
W为单位面积茶园氮肥料补给量，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氮营养累积量，％；
G为已采剪新梢的干物质率，％；
D为茶树吸收氮的树体利用率，％；
F为肥料中氮含量，％；
3)应用“以氮定磷、钾”的方法，根据计算出的氮肥需求量，以及茶树新梢芽至一芽五叶氮、磷、钾累积量的比值计算茶树所需的磷肥量和钾肥量；
所述步骤3)中：确定茶树氮肥需求量后，依据茶树新梢氮、磷、钾累积量的比值确定茶树磷、钾肥需求量；
将计算出的氮肥量、磷肥量和钾肥量按照比值制备成氮磷钾复合肥，通过施加所述氮磷钾复合肥满足所述茶园氮肥料的需求量；
所述茶树新梢芽至一芽五叶氮、磷、钾累积量的比值为(N)4.60％～6.76％︰(P)0.39％～0.75％︰(K)2.01％～2.11％。
2.根据权利要求1所述的用于茶树精准施氮肥的方法，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的用于茶树精准施氮肥的方法，其特征在于，所述茶树新梢中氮营养累积量为0.5％-8.0％。
4.根据权利要求1所述的用于茶树精准施氮肥的方法，其特征在于，茶树吸收氮的树体利用率为24.59％-46.46％。
5.根据权利要求1所述的用于茶树精准施氮肥的方法，其特征在于，肥料中氮含量为2％-46％。
6.根据权利要求1所述的用于茶树精准施氮肥的方法，其特征在于，一芽一叶的氮磷钾累积量比值为(N)6.39％︰(P)0.66％︰(K)2.08％；一芽二叶的氮磷钾累积量比值为(N)5.92％︰(P)0.57％︰(K)2.07％。
7.根据权利要求1-6任一项所述的用于茶树精准施氮肥的方法的应用，其特征在于，所述方法应用于配制茶树精准施用氮磷钾肥。
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