前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的栗茶間作對生態環境的作用,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
茶樹(Camelliasinensis)原產于我國云貴高原及其周邊地區,屬于亞熱帶常綠植物,多伴生于中國亞熱帶的常綠闊葉雨林和季雨林的森林群落之中,處于森林林冠層之下,經過長期發育,形成了耐陰濕、喜漫射光的生態習性。茶樹的整個生長發育過程及其高產穩產的獲得,與茶園生態環境密切相關。一般說來,茶葉鮮葉品質的好壞直接決定于其所生長的生態環境[1,2]。茶園中光照強度、空氣溫濕度、土壤肥力等生態環境因子的變化都會對茶葉的生長和品質產生一定的影響[3]。因生產的需要,茶農在茶樹栽培的過程中,普遍采用了單作的純茶樹種植模式。改變了原來的生長環境,這必然會影響茶樹生長發育及其產量的提升。為了改善茶園的生態環境,間作成為茶園管理中一項重要農藝措施,近年來我國茶葉科技工作者在茶葉生產實踐中對這一技術進行了一系列的探索研究[4-8]。但是,將不同類型茶園之間生態環境和茶葉品質進行系統對比的研究還不夠深入。本研究根據信陽毛尖產區的實際情況,選擇栗茶間作模式和單作純茶模式,研究其茶園生態環境的差異以及對茶葉品質的影響,為建立生態茶園的優化管理技術體系提供理論依據。 1材料和方法 1.1試驗區基本情況 試驗于2010年在河南省信陽市平橋區雷山村的信陽市茶葉試驗站進行。平橋區地處東經114°01′-114°06′,北緯31°46′-31°52′,屬于北亞熱帶濕潤季風氣候區。年平均氣溫為15.2℃,積溫為4881℃,年平均降雨量為1118.7mm,無霜期為220d,土壤質地為黃棕壤土,土層平均厚度為65cm。 1.2供試材料 試驗的茶樹為種子繁殖,品種均為福鼎大白,板栗品種為豫栗王。試驗采用隨機區組設計,分別設置栗茶間作茶園和對照茶園(純茶園)各10組,試驗地面積為10m×20m。栗茶間作區實行單行密植或雙行密植茶樹(行距30cm,叢距25cm,每叢4~5株),板栗樹定植于1987年,株間距6m×6m,樹高4~6m,樹冠直徑5~6m,板栗樹郁閉度35%。對照區茶樹為裸地栽培。試驗區與對照區在茶樹品種、種植時間以及茶樹修剪、肥水管理等方面均采取相同措施。分別于2010年4月10日至2010年4月20日和2010年7月1日至2010年7月10日對不同類型試驗區進行2次土壤取樣;每次連續采集6d小氣候的試驗數據;茶葉樣品經同種工藝加工而成烘青綠茶,加工工藝為:一芽二葉鮮葉→攤青→殺青→揉捻→烘干,并及時置于4℃冰箱中保存備用。 1.3方法 1.3.1小氣候觀測 采用短期野外特殊定點定時平行對比觀測法進行小氣候研究,每天連續觀測12h,從上午6∶00開始,每隔2h觀察1次,至下午18∶00結束。其測定項目包括光照強度、空氣溫度及空氣濕度。選用VantagePro美國DAVIS自動氣象站測定。 1.3.2土壤理化性狀測定 在試驗地內采用5點取樣法,采集深度分別為0~10cm、10~20cm和20~30cm的土壤,分析測定土壤有機質、全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷及速效鉀的含量;分別采集0~20cm、20~40cm和40~60cm深度的土壤分析測定其含水量;分別采集0~20cm和20~40cm深度的土壤分析測定其容重。測定的數據取算術平均數。土壤含水量采用105℃烘干稱重法、土壤容重采用環刀法、有機質含量測定采用重鉻酸鉀容量法、全氮含量采用重鉻酸鉀-硫酸消化法、全磷采用高氯酸-硫酸消解法、全鉀采用硫酸消解法、速效氮含量采用氯化鉀流動注射分析測定法、速效磷含量測定采用分光光度計比色法、速效鉀含量采用ICP法[9]。 1.3.3茶葉化學成分測定 在試驗區和對照區內分別采摘一芽二葉鮮葉,重復取樣,按相同加工工藝制成烘青茶葉樣品。樣品中茶多酚含量的測定采用酒石酸鐵比色法、氨基酸采用茚三酮比色法、咖啡堿采用紫外分光光度法、水浸出物的測定采用全量法[10]。1.4數據處理數據處理分別利用MicrosoftExcel和SPSS統計軟件進行繪圖和統計分析。 2結果與分析 2.1栗茶間作對茶園小氣候的影響 2.1.1對光照的影響 茶樹和其他植物一樣,通過光合作用從太陽輻射能中獲得其生長發育所需的能量,因而光照對茶樹的生長和其他生理機能都有很大影響,表現為茶葉的產量和品質因光照強度和光照性質而改變。光照強度主要影響光合作用的進程,據報道[11],茶樹的光補償點和光飽和點分別為:300~500lx,30000~40000lx。在光照達到飽和點之前,茶樹光合強度與光照正相關;超過光飽和點時,茶樹呼吸作用加強,凈光合速率下降。從圖1的兩種不同類型茶園光照強度的日變化比較中可知,光照強度從上午6:00開始上升,12∶00~14∶00之間達到一天中的最高值,之后逐漸下降。其中,純茶園在一天中各個時間點的光照強度均高于栗茶間作茶園;而且日平均光照強度均超出了茶樹的光飽和點(30000~40000lx)[12],分別達到55251lx和42268lx。從時間分布上看,純茶園光照強度值在10∶00~16∶00均超過了茶樹的光飽和點,而栗茶間作茶園全天的光照強度值均低于其光飽和點。表明栗茶間作茶園因板栗樹葉對光的阻擋、吸收、反射、透射等作用有效地減少了到達茶樹葉面的光照強度,使茶葉幼芽免受強烈日光的灼傷,符合茶葉喜陰、光合作用飽和點較低、補償點較高的生長環境。光照條件的改善有利于提高茶樹葉片的凈光合效率,有利于茶樹光合產物的形成和積累,增加葉片含水量,促進芽葉萌發和生長,對提高鮮葉產量和品質有較大作用。而純茶園則接受所有的太陽輻射,使茶樹長時間處于光飽和點之上,因此不利于光合產物的形成。 2.1.2對溫濕度的影響 溫度對茶葉生長的影響包括對生長量、品質、成活率的影響等。茶樹生長的最高臨界溫度為45℃,最低臨界溫度為-15℃,最適溫度為22℃。由圖2可知,兩種不同類型茶園的氣溫日變化規律基本一致,均表現為先升高又逐漸降低的變化趨勢,呈單峰曲線型,一天中最高溫度均出現在14∶00左右。4月份和7月份兩種不同茶園的空氣溫度日變化曲線不同說明栗茶間作茶園較純茶園具有一定的溫度調節能力。在春季,由于栗樹有效降低了風速和湍流,阻礙了茶樹冠層上下之間的熱量交換,栗茶間作園比純茶園回暖快、氣溫偏高,有利于茶樹早出芽;在夏季,由于栗樹的遮光效應,減小了栗茶間作茶園內的凈輻射,有效預防了高溫對茶樹的不利影響。因此,栗樹的存在使茶園溫度向利于茶葉生長的方向變化。#p#分頁標題#e# 由圖3可知,兩種不同類型茶園空氣濕度變化均表現為中午前空氣濕度逐漸下降,到14∶00達最低,之后又逐漸上升。其中純茶園空氣濕度日均值和最高值均低于栗茶間作茶園。說明栗茶間作茶園較純茶園模式具有較強的濕度調節能力。筆者認為,栗茶間作可從3個方面改善水分條件:①夏季繁茂的樹冠可以滯留大量的降水,在強降水時減少地表徑流,可以使水分更多地滲透到土壤中去。②有霧時,霧滴遇到樹木阻留,滴落形成微量降水,使林間在霧后較長時間內保持高濕狀態。③從空氣運動的角度看,由于板栗樹冠的阻擋,栗茶間作相當于為茶樹設置了防護林帶。根據卡依柯拉多夫林間風速指數關系可知,間作園中風速小于純茶園。同時由于垂直渦動減小,不利于水汽擴散,下層空氣受林木蒸散的影響而變得濕潤,間作茶園土壤水分的蒸發和茶樹的蒸騰也隨之減弱。綜合上述分析,由于遮蔭林木對陽光的截獲,栗茶間作茶園在夏季高溫季節能有效地起到降低和穩定茶園溫度,加之林木的阻擋能有效降低茶園風速,減少空氣對流,增加茶園空氣相對濕度,能穩定茶園土壤、水、溫、氣等氣候因子,對改善茶園小氣候環境具有重要意義。 2.2栗茶間作對茶園土壤理化性狀的影響 2.2.1土壤物理性狀 不同類型茶園土壤含水量和土壤容重測定結果(表1,表2)表明,土壤含水量和容重均隨土層深度的增加而呈增大的趨勢,在同一土層中,純茶園土壤含水量低于栗茶間作茶園。4月份和7月份純茶園土壤平均含水量分別為21.71%和25.01%,而栗茶間作茶園分別比純茶園高6.14和3.20個百分點(表1)。表明栗茶間作茶園對改善土壤水分效果明顯,更有利于茶樹的生長與品質的提高。兩種不同類型茶園的土壤容重測定結果(表2)表明,純茶園在0~40cm土層中的土壤容重平均為1.61g/cm3,高于栗茶間作茶園。表明純茶園土壤緊實,含水量低,土壤透氣性也較差;栗茶間作茶園群落中,由于林木的遮蔭土壤水分散失較慢,保水效果較好,而林木的枯枝落葉回歸茶園中,增加了土壤的腐殖質,使土壤變得疏松,有利于土壤微生物的活動和空氣流通,改善了土壤的物理性狀,使土壤物理性狀較單作純茶園優良。 2.2.2土壤肥力 對兩種不同類型茶園土壤的肥力狀況的分析結果(表3)表明,茶園土壤肥力均隨土層深度的增加而遞減。在同一土層中,純茶園的土壤肥力低于栗茶間作茶園的土壤肥力因子。土壤有機質含量在0~30cm土層內,栗茶間作茶園為2.11%,而純茶園僅為1.37%。栗茶間作茶園土壤中全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷及速效鉀養分指標也優于純茶園。表明栗茶復合生態系統每年有大量的有機質返回茶園,增加土壤微生物的活性,能有效改善和保持土壤肥力。 2.3栗茶間作對茶葉品質的影響 茶園的生態環境直接影響茶葉的品質。栗茶間作茶園的光、溫、水環境較純茶園更接近于原產地。陸松侯等[13]研究表明,氨基酸含量高可以提高茶葉鮮爽度,緩沖茶葉的收斂性,減少苦澀味;水浸出物高可以增加茶葉的耐泡性。由表4可知,兩種不同類型茶園茶葉的品質不同。4月份和7月份純茶園茶葉氨基酸含量和水浸出物含量均顯著低于栗茶間作茶園,并且純茶園茶葉中茶多酚含量在4月和7月份分別達到26.74%和27.15%,高于20%~24%的最適值區間[13]。導致茶湯濃度較大,但鮮醇度降低,苦澀味加重,綠茶的品質較低。而栗茶間作茶園的茶葉中茶多酚含量均在20%~24%之間,能夠較好地保持茶湯濃度、醇度及鮮爽度的和諧統一。對茶葉中酚氨比測定表明,栗茶間作茶園茶葉酚氨比小于純茶園,說明栗茶間作茶園茶葉較純茶園茶葉味感濃而鮮爽,品質更優??Х葔A是一種苦味物質,一般占茶葉干物質總量的2%~5%[13]。由表4可知,兩種不同類型茶園茶葉在兩個月份的咖啡堿含量為2.75%~4.86%,較為適中,但純茶園茶葉高于栗茶間作茶園。說明栗茶間作對茶葉的咖啡堿含量影響較小。 3結論與討論 1)不同茶園對茶園生態環境具有顯著影響,栗茶間作茶園比純茶園更能有效改善茶園的光照條件,避免了夏季茶樹在強光照射下超過光飽和點而產生光抑制,有利于蛋白質、碳水化合物、葉綠素、氨基酸及芳香物質的積累,有利于茶葉品質的提高。 2)栗茶間作茶園較純茶園栽培能顯著降低茶園內的氣溫、增加空氣濕度、提高土壤水分含量、提高土壤有機質含量及保持土壤疏松。土壤肥力是茶樹生長發育的基礎,栗茶間作茶園的全氮、全磷、全鉀、速效氮、速效磷及速效鉀含量均高于純茶園。由于栗茶間作茶園的小氣候環境和肥力狀況較純茶園好,其茶葉品質經試驗證實顯著高于純茶園的茶葉。 3)茶樹原生長在自然系統中的林蔭覆蓋之下,其生長發育與原始生態型的遺傳特性及生態環境有著密切聯系。在不同的環境條件下,茶樹的形態、結構、生理、生化等特性將發生改變,從而使茶葉的產量和品質產生差異。本試驗所選擇的栗茶間作茶園是屬于以茶樹為主的多物種、多層次的林茶復合模式。與純茶園模式相比,不僅提高光能利用率,而且生物種類多樣,能量流與物質流復雜,整個系統更加協調穩定,將使天敵增加,病蟲害減少,創造了實施病蟲生物防治的條件。 4)板栗屬喜光落葉深根性喬木,茶樹系耐蔭常綠根系較淺的小灌木。從二者的生態習性和生態學特性看間作茶園具有空間配置合理、種間關系協調、對環境資源利用充分的良好生態學基礎[12]。由于板栗的遮蔭、根系對土壤的穿插作用以及增加了茶園內的枯枝落葉,使得間作茶園小氣候條件、土壤條件均趨向有利于茶樹生長和茶葉品質提高的方向發展。 5)本研究對以上內容進行了較為系統的探索,對栗茶復合生態系統的演替動態、養分的物質循環、人類活動對栗茶復合生態系統所產生的影響等尚未進行探討。因此,為了探索人類對栗茶復合生態系統演替的影響、提高系統生產力、摸索出生產實踐中的關鍵技術措施,如樹種的選擇、適宜的配置密度等,需要對其進行長期的定位觀測和研究。#p#分頁標題#e#