基于文獻(xiàn)計(jì)量的中國(guó)西南地區(qū)茶園土壤養(yǎng)分特征分析

　　摘 要：為探究西南地區(qū)茶園土壤養(yǎng)分特征及其影響因素，以文獻(xiàn)計(jì)量法對(duì)西南地區(qū) 4 省(區(qū)、市)茶園土壤進(jìn)行研究，從整體和局部尺度分析了茶園土壤養(yǎng)分在不同空間、海拔、降水、土壤類型差異下的分布狀況及特征。結(jié)果表明西南茶區(qū)整體表現(xiàn)為有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮豐富，磷素不足;海拔及降水是西南茶區(qū)土壤養(yǎng)分的控制和驅(qū)動(dòng)因子。從典則判別的土壤養(yǎng)分空間分異程度來看，貴州和四川較為相似，西藏和云南分異明顯。不同土壤類型中，棕壤養(yǎng)分指標(biāo)均達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園標(biāo)準(zhǔn);黃棕壤總磷含量偏低;黃壤速效磷、全磷缺乏;磚紅壤及紅壤土壤酸化明顯，速效磷、速效鉀、全磷缺乏。不同地區(qū)間優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園養(yǎng)分達(dá)標(biāo)率：西藏>貴州>云南>四川。西南地區(qū)茶園土壤磷素的缺乏，已成為西南茶區(qū)發(fā)展的限制性養(yǎng)分因子。

　　本文源自中國(guó)土壤與肥料 發(fā)表時(shí)間：2021-02-01《中國(guó)土壤與肥料》(雙月刊)創(chuàng)刊于1964年，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所、中國(guó)植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)會(huì)主辦。本刊主要刊登土、肥、水、微生物等方面的新理論、新成果、新技術(shù)、新方法、經(jīng)驗(yàn)交流、產(chǎn)品信息及國(guó)內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)。信息量大，實(shí)用性強(qiáng)，適宜農(nóng)業(yè)院校師生，科研、推廣、環(huán)保與行政管理部門及肥料生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)部門的科技人員、管理干部及廣大農(nóng)民技術(shù)員訂閱。

　　關(guān)鍵詞：中國(guó)西南地區(qū);茶園;土壤;養(yǎng)分特征

　　茶園土壤養(yǎng)分特征引起的茶葉品質(zhì)及土壤養(yǎng)分質(zhì)量問題受到各地區(qū)的關(guān)注和重視[1]，西南地區(qū)域內(nèi)茶園分布極廣，截至 2019 年我國(guó)茶園面積最大的三個(gè)省份均分布于西南地區(qū)，約占全國(guó)茶園總面積的 43.8%[2]，雖然目前對(duì)茶園土壤養(yǎng)分的研究較多，但學(xué)者多是以省、市、縣行政區(qū)域?yàn)榉秶M(jìn)行研究，因受制于有限的行政范圍，而不可避免地忽視了自然地帶性范圍下的更為客觀的土壤養(yǎng)分自然規(guī)律及屬性特點(diǎn)，從而難以對(duì)其進(jìn)行區(qū)別和聯(lián)系。基于此本文將具有相似自然地理及氣候?qū)傩缘奈髂系貐^(qū)為整體自然地帶區(qū)域進(jìn)行研究。西南地區(qū)屬多山高海拔地區(qū)，在為茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供生態(tài)優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)基礎(chǔ)的同時(shí)，又受到喀斯特地質(zhì)條件的限制[3]，區(qū)域內(nèi)地質(zhì)活動(dòng)頻繁復(fù)雜，進(jìn)而導(dǎo)致西南地區(qū)地質(zhì)破碎不連續(xù)，地層交錯(cuò)演替發(fā)展，地質(zhì)情況極為復(fù)雜，而在此基礎(chǔ)上風(fēng)化發(fā)育而來的土壤多繼承了各地層基巖的理化特性。土壤的發(fā)育還受到明顯的海拔梯度、垂直山地氣候和復(fù)雜地形地貌等多因素的共同影響，因此這也進(jìn)一步增加了西南地區(qū)土壤養(yǎng)分狀況及類型分布的復(fù)雜性。

　　西南地區(qū)茶園土壤養(yǎng)分空間差異大，且茶園肥料投入過量，平均可施減化肥量達(dá) 32.33%[4]，此前尚未有學(xué)者對(duì)中國(guó)西南茶區(qū)土壤養(yǎng)分狀況進(jìn)行系統(tǒng)研究，故而摸清西南地區(qū)茶園土壤養(yǎng)分水平、特征及分布規(guī)律，明確限制因子，分析養(yǎng)分差異成因，是科學(xué)管理西南茶區(qū)土壤肥力、提高土壤質(zhì)量及茶葉品質(zhì)的重要依據(jù)，同時(shí)也為指導(dǎo)西南地區(qū)茶產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效及鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略具有現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)管理意義。

　　1 材料與方法

　　1.1 數(shù)據(jù)的獲取

　　以“Tea garden/Soil nutrient/Physical and chemical traits/Southwest of China”，及“茶園、茶產(chǎn)區(qū)、西南、云南、貴州、四川、重慶、西藏、土壤養(yǎng)分、土壤肥力、土壤理化性質(zhì)、養(yǎng)分特征”等為關(guān)鍵詞進(jìn)行組合，分別在 CNKI 中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)和 Web of Science 中檢索，不限時(shí)段檢索，最后一次檢索時(shí)間為 2020 年 2 月 25 日，檢索已公開發(fā)表的有關(guān)中國(guó)西南五省(區(qū)、市)茶園土壤養(yǎng)分研究的相關(guān)論文 44 篇(表 1)，研究總樣本達(dá) 2759 個(gè)，涵蓋西南 5 省(區(qū)、直轄市)，共涉及 122 個(gè)縣(市、區(qū))，其中：云南 14 個(gè)縣(市、區(qū));貴州省 28 個(gè)縣(市、區(qū));西藏自治區(qū) 5 個(gè)縣(區(qū));四川省 72+3 個(gè)縣(市、區(qū))，因考慮到行政地緣及文獻(xiàn)數(shù)量，故將涉及重慶地區(qū)的 3 篇文獻(xiàn)納入到四川省合并計(jì)算。提取指標(biāo)包括 pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、堿解氮、速效磷、速效鉀、海拔、降水量。其中，對(duì)已明確海拔數(shù)據(jù)的直接從文獻(xiàn)提取，無海拔數(shù)據(jù)但已明確經(jīng)緯度或地名(村級(jí))的，從 LocaSpace Viewer 軟件中導(dǎo)入谷歌地圖圖層數(shù)據(jù)后，提取樣地范圍平均海拔數(shù)據(jù)，無海拔數(shù)據(jù)且樣地范圍過大的，在數(shù)據(jù)分析時(shí)不予以引入。

　　1.2 數(shù)據(jù)處理與分析

　　因不同學(xué)者撰寫論文時(shí)各指標(biāo)參數(shù)單位的表示不統(tǒng)一，且少部分學(xué)者在土壤取樣的表層土深度不一，因此本研究將數(shù)據(jù)重新整理。對(duì)于采樣深度統(tǒng)一選用“0～20cm”作為土壤表層樣本;對(duì)于缺失值的處理，按統(tǒng)計(jì)學(xué)方法缺失值小于 10%的以所屬地平均值替代，缺失數(shù)據(jù)大于 10%的，在進(jìn)行 SPSS 數(shù)據(jù)分析時(shí)以成對(duì)或成列個(gè)案進(jìn)行排除;對(duì)于平均值統(tǒng)計(jì)，以加權(quán)平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算;因數(shù)據(jù)并未較好從正態(tài)分布，指標(biāo)存在方差不齊性情況，因此本研究的相關(guān)性分析將采用斯皮爾曼(Spearman)方法，多重比較將采用蓋姆斯豪厄爾(Games-Howell)。本研究數(shù)據(jù)以 Excel 2019 進(jìn)行存儲(chǔ)，SPSS 25 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，Origin 2019 進(jìn)行圖形繪制。

　　依據(jù)中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《綠色農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[5]、《茶葉產(chǎn)地環(huán)境技術(shù)條件》(NY/T853-2004)[6]中茶園土壤肥力分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，及優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園的土壤營(yíng)養(yǎng)診斷指標(biāo)[7]，整合出茶園土壤養(yǎng)分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表 2)，以便對(duì)中國(guó)西南地區(qū)茶園進(jìn)行土壤養(yǎng)分等級(jí)劃分。

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1 西南地區(qū)茶園海拔及土壤養(yǎng)分狀況

　　對(duì)中國(guó)西南地區(qū)茶園土壤的養(yǎng)分狀況統(tǒng)計(jì)(表 3)，表明茶園土壤 pH 平均水平為 4.59，有機(jī)質(zhì)達(dá) 30.54g·kg-1，高于 I 級(jí)及優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園的肥力標(biāo)準(zhǔn);堿解氮、速效磷和速效鉀平均水平分別為 142.37、12.87 和 84.67mg·kg-1，其中堿解氮平均水平高于 I 級(jí)及優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園肥力標(biāo)準(zhǔn);全氮、全磷和全鉀的平均含量分別為 1.38、0.51 和 8.19g·kg-1，其中全氮平均水平達(dá)到 I 級(jí)及優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園肥力標(biāo)準(zhǔn)。從變異程度來看，pH 變異程度最低屬弱變異外，其余均屬于中等變異，變異程度表現(xiàn)為速效磷>全鉀>全氮>有機(jī)質(zhì)>堿解氮>全磷> 速效鉀>pH。

　　2.2 茶園土壤養(yǎng)分及自然狀況

　　以西南各地優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園養(yǎng)分達(dá)標(biāo)情況來看(表 4)，西藏茶園土壤平均達(dá)標(biāo)率最高 61.18%;貴州居于其次 49.94%;云南為 49.84%，與貴州相當(dāng);四川 40.15%。由表 5 可知地區(qū)間養(yǎng)分指標(biāo)表現(xiàn)出不同程度差異顯著。除西藏外，云南、貴州、四川均存在土壤酸化趨勢(shì)，尤以四川最為明顯;各省(區(qū))茶園土壤有機(jī)質(zhì)含量較高，整體表現(xiàn)充足;速效養(yǎng)分中各地堿解氮含量充足，但速效磷和速效鉀含量缺乏;全量養(yǎng)分中全磷的缺乏最為突出。西南茶區(qū)海拔高且垂直差異大，海拔及年均降水量在各省(區(qū))間互為極顯著差異。

　　由表 5 可知，西藏茶園土壤 pH>貴州>云南>四川，其中貴州和云南達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園標(biāo)準(zhǔn)。貴州和云南間差異不顯著(P<0.01)，但兩者與四川、西藏互呈極顯著差異，說明除西藏外西南各地區(qū)茶園土壤 pH 整體變化較為穩(wěn)定，但四川茶園存在較為突出的土壤酸化情況。西南茶區(qū)有機(jī)質(zhì)均處于較高水平，均達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園標(biāo)準(zhǔn)。具體表現(xiàn)為：西藏(39.14g·kg-1)≈云南(39.03g·kg-1)>貴州(28.4g·kg-1)>四川(25.77g·kg-1)，西藏和云南間不呈顯著性差異，但與貴州和四川分別呈極顯著差異。

　　速效態(tài)養(yǎng)分中以堿解氮含量最為豐富，含量大小依次為：西藏>云南>貴州>四川，平均含量均超過優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園堿解氮標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園達(dá)標(biāo)率在 75%以上;速效磷含量除西藏較高外，云貴川三省平均含量?jī)H達(dá) II 級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園達(dá)標(biāo)率較低，西藏 66.67%>云南 23.53%>四川 18.18%>貴州 13.16%，可見西南茶區(qū)速效磷含量缺乏較為嚴(yán)重;速效鉀含量表現(xiàn)不足，各地均處于 II 級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn)，整體的優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園達(dá)標(biāo)率情況較速效磷稍好。由此可見，土壤速效磷是限制西南地區(qū)茶業(yè)高效優(yōu)質(zhì)發(fā)展的一大因素。

　　土壤全氮以云南(2.03mg·kg-1)和西藏(1.77mg·kg-1)達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園標(biāo)準(zhǔn)，四川(1.28mg·kg-1)和貴州(1.26mg·kg-1)達(dá) I 級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn);各省(區(qū))茶園土壤全磷僅達(dá)到 II 級(jí)茶園標(biāo)準(zhǔn);對(duì)于土壤全鉀，以西藏、貴州達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園標(biāo)準(zhǔn)，整體優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園達(dá)標(biāo)率較高。綜上，西南地區(qū)茶園土壤全氮含量整體較為充足，全磷缺乏全鉀偏低，全磷及速效磷的缺乏是西南地區(qū)高效優(yōu)質(zhì)茶園的重要限制因素。

　　西南地區(qū)茶園海拔分布中，西藏平均海拔最高為 2058.22m>云南 1501.75m>四川 998.09m>貴州 990.83m，其中四川和貴州海拔差異不明顯，但分別與西藏和云南呈極顯著差異，西藏和云南間也互為極顯著差異;茶園海拔分布上，總體呈現(xiàn)出 1000、1500、2000m 左右的三級(jí)分布梯度;而從變幅來看，4 個(gè)地區(qū)的變幅均在 700 米以上，其中貴州和西藏茶園海拔變幅甚至超過 1200m，由此可見西南茶區(qū)垂直海拔差異的復(fù)雜狀況。各省(區(qū))降水量互為極顯著差異，平均降水量表現(xiàn)為四川>云南>貴州>西藏，即呈現(xiàn)出從東至西先增大后減小的降水趨勢(shì)。

　　2.3 土壤養(yǎng)分的典則判別分析

　　典則判別分析亦稱 Fisher 判別分析(Fisher Discriminant Analysis，F(xiàn)DA)，是根據(jù)線性 Fisher 函數(shù)值進(jìn)行判別，其基本思路是投影，針對(duì) P 維空間中的某點(diǎn) x=(x1，x2，„，xp)，尋找一個(gè)能使它降為一維數(shù)值的線性函數(shù) y(x)=ΣCjxj，然后應(yīng)用這個(gè)線性函數(shù)把 P 維空間中的已知類別總體以及求知類別歸屬的樣本都變換為一維數(shù)據(jù)，再根據(jù)其間的親疏程度把未知?dú)w屬的樣本點(diǎn)判定其類別歸[8]。為探究土壤養(yǎng)分在各地間差異及聯(lián)系，將西南不同植茶區(qū)的 8 項(xiàng)土壤養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行典則判別分析，根據(jù)不同地區(qū)間的養(yǎng)分特征構(gòu)造典則判別函數(shù)得分圖，圖 1(a)顯示了不同地區(qū)間的典則判別得分情況，可看出貴州和四川判別得分的組質(zhì)心距離較近，區(qū)域重疊程度高，即土壤養(yǎng)分特征整體較為相似，進(jìn)而導(dǎo)致判別信息的互疊程度高。而將海拔和降水量引入典則判別后，各地區(qū)判別函數(shù)得分在空間上可較明顯的分離開來(圖 1b)，其中西藏、云南分別與其它地區(qū)的空間互疊程度低，說明其在西南茶區(qū)中養(yǎng)分特征明顯，而貴州和四川雖仍有部分互疊區(qū)域，但組質(zhì)心距離已明顯分離。綜上可知，貴州和四川茶園土壤養(yǎng)分分異程度偏低，西藏與云南在得分空間中分離程度較好，養(yǎng)分特征明顯;而海拔和降水對(duì)土壤養(yǎng)分特征有較大影響，可將西南茶區(qū)土壤養(yǎng)分特征進(jìn)一步區(qū)分開來。

　　2.4 不同海拔及降水條件下的土壤養(yǎng)分特征

　　海拔對(duì)西南地區(qū)茶園土壤養(yǎng)分影響較大(表 6)，除與全鉀無相關(guān)性外，與其余養(yǎng)分均存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，其中海拔與有機(jī)質(zhì)關(guān)系最為密切，其次分別為全氮、全磷、pH、速效磷、堿解氮、速效鉀。總體上西南茶區(qū)土壤 pH 值隨海拔的上升而增大(圖 2)，土壤 pH 在<1000、1000~1200、1200~1600 及 1600m 以上地區(qū)間差異顯著。有機(jī)質(zhì)含量隨海拔在一定范圍內(nèi)的上升而增大，隨后又開始下降，其中在<1000~1400m 段內(nèi)隨海拔升高而呈顯著性增大，并在 1200~1400m 達(dá)到最高，此后在 1400~1800m 間雖有下降趨勢(shì)但差異不顯著，而>1800m 后有機(jī)質(zhì)含量顯著性下降。這可能是不同海拔氣溫差異導(dǎo)致的，高海拔地區(qū)較低海拔地區(qū)氣溫低，更利于有機(jī)質(zhì)的積累，但 1800m 以上地區(qū)，過低的溫度可能使得微生物活動(dòng)、土壤酶活性等土壤生物化學(xué)反應(yīng)速率大大降低，分解合成有機(jī)質(zhì)的能力也隨之降低。全氮和堿解氮隨海拔的變化趨勢(shì)相似，全氮整體上在 1000~1800m 內(nèi)隨海拔增高而增大，并在 1600~1800m 地區(qū)含量達(dá)到最高，隨后隨著海拔增高而迅速降低;而堿解氮在 1400m 以下地區(qū)隨海拔增高而增大，并于 1200~1400m 含量達(dá)到最高值，而后顯著下降，但因?yàn)槿?1600~1800m 激增到最大值，使得堿解氮又在此有明顯的增高趨勢(shì)，此后隨全氮含量的迅速降低而顯著下降。全磷和速效磷含量隨海拔的變化趨勢(shì)相似，二者在>1000~1400m 范圍內(nèi)總體上隨海拔升高而不斷積累，但均在 1400~1600m 地區(qū)顯著性降低，而后兩者均隨著海拔升高而繼續(xù)累積，且速效磷在>1800m 地區(qū)較之前呈極顯著性增長(zhǎng)，這可能是速效磷在高海拔地區(qū)較低的土壤溫度下不容易損失，而保持了較高的磷素有效性。全鉀和速效鉀在不同海拔其趨勢(shì)不完全相同，全鉀及速效鉀含量在>1200m 內(nèi)均表現(xiàn)平穩(wěn)，而在 1200~1600m 范圍內(nèi)全鉀隨海拔升高而降低，速效鉀隨海拔升高而增大，1600~1800m 范圍內(nèi)兩者均顯著性增大，并同時(shí)達(dá)到最高水平，之后又隨海拔增高而平穩(wěn)下降，這可能是因?yàn)槿浥c土壤礦物組成有關(guān)，加之西南地區(qū)地質(zhì)破碎活動(dòng)頻繁，各地層交替演化發(fā)展，即含鉀礦物在海拔分布上無明顯特征，而速效鉀易受到降水影響，降水量大 K +易流失。

　　本研究顯示(表 7)降水量極顯著地影響了西南地區(qū)茶園土壤養(yǎng)分，其中降水量與土壤全鉀、pH、速效鉀、堿解氮、速效磷、全磷為極顯著負(fù)相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)、全氮為極顯著正相關(guān)，在 95%置信區(qū)間下，西南茶區(qū)茶園土壤 pH 與降水量回歸關(guān)系如圖 3，隨著降雨量的遞增，土壤 pH 整體呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，回歸 R 2 表明此回歸方程解釋了 29.6%的土壤 pH 方差變異。結(jié)合表 5 茶園土壤 pH 值及年均降雨量分析，兩指標(biāo)在西南地區(qū)的大小排序完全相反，具體表現(xiàn)如下。西藏年均降水量為 1021mm，對(duì)應(yīng)回歸曲線中趨勢(shì)線斜率最大段，說明西藏地區(qū)土壤 pH 受到降雨的影響最為明顯;貴州年均降水量為 1249mm，對(duì)應(yīng)回歸曲線中趨勢(shì)線最平穩(wěn)段，說明降雨對(duì)貴州土壤 pH 影響較小，這可能是適宜的海拔高度對(duì) pH 的正向效應(yīng)低抵消了由降雨帶來的負(fù)向效應(yīng);而云南和四川年均降水量分別為 1460 和 1523mm，分別對(duì)應(yīng)回歸曲線中趨勢(shì)線下降的次末段和最末段，說明降雨對(duì)四川和云南茶園土壤 pH 有明顯影響。

　　西南地區(qū)茶園主要土壤分布有較為明顯的地帶性特征，由南到北主要以磚紅壤及紅壤黃壤-黃棕壤分布，由西到東主要以棕壤-黃棕壤-黃壤分布。圖 4 顯示，不同土壤類型下的土壤 pH 以棕壤、黃棕壤較高，pH 均在 5.0 以上;黃壤較為居中 pH 在 4.79 左右，而紅壤、磚紅壤最低，pH 均低于 4.4;有機(jī)質(zhì)以磚紅壤、棕壤最高，有機(jī)質(zhì)含量均超過 60g·kg-1，其次是紅壤、黃壤、黃棕壤，平均含量均在 20~40g·kg-1 間。堿解氮含量以棕壤、磚紅壤、紅壤較高，含量超過 200mg·kg-1，而黃壤、黃棕壤較低，但也在 100mg·kg-1 以上;速效磷以黃棕壤、棕壤較高，而磚紅壤、黃壤、棕壤較低，均在 20mg·kg-1 以下;速效鉀以黃棕壤、棕壤較高均超過 100mg·kg-1，而黃壤、磚紅壤、紅壤較低。全氮以棕壤、磚紅壤、紅壤含量較高超過 1.5g·kg-1，而黃壤、黃棕壤稍低;全磷以棕壤較高，其余均偏低;全鉀除磚紅壤較低外，其余土壤類型均較高且超過 10mg·kg-1。

　　從養(yǎng)分整體狀況來說，棕壤最好，其次是黃棕壤，再次是黃壤、磚紅壤和紅壤。具體表現(xiàn)為，棕壤的養(yǎng)分全面豐富，指標(biāo)均達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園標(biāo)準(zhǔn);黃棕壤除總磷略有偏低外，整體養(yǎng)分較為均衡;黃壤速效磷、全磷較為缺乏;紅壤、磚紅壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、全氮養(yǎng)分含量豐富，但其土壤酸化明顯，且速效磷、速效鉀、全磷較為缺乏。

　　3 結(jié)論與討論

　　3.1 茶園土壤養(yǎng)分特征及影響因素

　　西南地區(qū)茶園土壤養(yǎng)分狀況整體較好，以含氮類養(yǎng)分如有機(jī)質(zhì)、堿解氮、全氮的含量較為豐富，平均含量均達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園標(biāo)準(zhǔn);速效鉀及全鉀含量略有不足，速效態(tài)磷及全磷含量缺乏;西南茶區(qū)土壤 pH 平均水平符合優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園標(biāo)準(zhǔn)，但域內(nèi)土壤仍有不同程度的酸化趨勢(shì)，除 pH 為弱變異外，其余指標(biāo)均為中等變異，此結(jié)果與李瑋等[9]、任艷芳等[10]、楊廣容等[11]的研究結(jié)果與本研究基本一致。

　　海拔的垂直山地氣候?qū)ξ髂喜鑵^(qū)土壤養(yǎng)分影響較大。通過對(duì)不同海拔茶園土壤分析可知，隨著海拔的上升土壤 pH 值也逐漸升高，這可能是高海拔寒冷環(huán)境下土壤微生物活動(dòng)及酶活性低，根部有機(jī)酸等分泌物相應(yīng)減少，由此可看出海拔因素在一定程度上控制了土壤酸化的發(fā)生，這與姜哲浩[12]、林小兵[13]的研究結(jié)果一致。本研究顯示養(yǎng)分隨海拔變化趨勢(shì)明顯，養(yǎng)分在 1800m 以下地區(qū)整體上隨海拔升高而積累，而在 1800m 以上地區(qū)，除了速效磷顯著增多外，其余養(yǎng)分含量均明顯下降。這可能是 1800m 以上高海拔高寒地區(qū)土壤 pH 較高，間接影響了土壤固磷過程，使磷不易發(fā)生沉淀和吸附反應(yīng)，降低對(duì)磷的固定作用，增大了磷的有效性[14]，且超 1800m 以上地區(qū)主要集中在降水量較少的西藏，而較少的降水量可能難以形成地表徑流對(duì)土壤顆粒形成侵蝕，或淋溶影響小，進(jìn)而保持了速效磷較高的活性[15]。整體上西南茶區(qū)相較于常年高溫多雨的福建、江西等地區(qū)茶園土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮、全氮含量較高[13,16-17]，受到高海拔低溫影響，不利于有機(jī)質(zhì)的礦化，土壤中微生物及土壤酶的生物化學(xué)活動(dòng)較低海拔地區(qū)程度低，故而對(duì)有機(jī)質(zhì)能量消耗少。

　　降水量對(duì)土壤養(yǎng)分及 pH 存在不同程度的影響。西南地區(qū)速效鉀速效磷含量低，尤其以速效磷缺乏突出，僅 20.83%達(dá)到優(yōu)質(zhì)高效高產(chǎn)茶園速效磷標(biāo)準(zhǔn)。有研究顯示降水量形成的地表徑流對(duì)養(yǎng)分輸出影響明顯，對(duì)全鉀、全氮及全磷明顯[15]。土壤中磷素以淋溶形式損失的量與以地表徑流和土壤侵蝕形式損失的量相當(dāng)或者更大，土壤磷素滲漏遷移也可能是磷流失的一條重要途徑[18]。而結(jié)合西南茶區(qū)的實(shí)際狀況，除西藏降水量偏少且植茶區(qū)基本屬于河谷谷底或臺(tái)地外，云南、貴州、四川三地年均降水量豐富且茶園多為坡地，因此更易于造成磷素流失，而鉀在水溶液中溶解性較高，膠體性低，也易隨地表徑流而流失[19]。此外，本研究顯示降水量也明顯的影響了土壤酸化的過程，這與張馭航[20]研究一致。

　　不同土壤類型的養(yǎng)分特征。棕壤及黃棕壤養(yǎng)分較為全面;黃壤缺乏速效磷、速效鉀和全磷;紅壤、磚紅壤酸化嚴(yán)重，全量及速效態(tài)磷鉀較缺乏，但其有機(jī)質(zhì)、堿解氮、全氮含量豐富，這與江西省茶區(qū)紅壤肥力整體低下的表現(xiàn)不同[13]，可能是由于西南地區(qū)紅壤主要分布在云南西南部，該地區(qū)海拔較高降水量大，平均海拔達(dá) 1500m 以上氣溫較低，對(duì)有機(jī)質(zhì)消耗較低，且古茶樹分布較廣，隨著年限的延長(zhǎng)枯枝落葉形成的有機(jī)質(zhì)、堿解氮、全氮不斷積累，而磷鉀素在降水量較為豐富的作用下，其淋失及徑流損失作用較海拔帶來的積累效應(yīng)可能更為明顯。

　　其它因素對(duì)茶園土壤養(yǎng)分的影響。研究表明，土壤全鉀全磷主要受到成土母質(zhì)或基巖所影響[21]，這可一定程度上說明西南茶區(qū)全鉀在不同海拔下無明顯規(guī)律的現(xiàn)象。在較低 pH 及較高溫度下，土壤礦物表面吸附的磷可轉(zhuǎn)化形成含磷的表面沉淀，造成礦物溶解轉(zhuǎn)化以及磷生物有效性的進(jìn)一步降低[22]，這為本研究中得到的速效磷在 1800m 以上地區(qū)相較低海拔茶區(qū)含量顯著性增多的結(jié)果提供了解釋。速效鉀雖可通過凋落物及腐殖質(zhì)分解輸出一定的數(shù)量，但茶樹中的多酚會(huì)抑制土壤微生物和土壤酶活性，結(jié)合西南茶區(qū)高海拔的冷涼氣候特點(diǎn)，使得分解釋放進(jìn)程更為緩慢。從施肥管理來說，可能長(zhǎng)期受到氮肥增產(chǎn)的影響而重施尿素類氮肥，進(jìn)而導(dǎo)致尿素在酸性條件下水解出較多的 NH4+，過量的 NH4+與 K +競(jìng)爭(zhēng)吸附點(diǎn)位，加劇了土壤 K +的淋失[23];此外有研究顯示，管理措施相對(duì)于對(duì)土壤氮磷鉀等養(yǎng)分的影響更大[24,25]，因此科學(xué)的施肥管理也是影響著土壤養(yǎng)分的重要因素。

　　3.2 西南地區(qū)茶園養(yǎng)分管理

　　根據(jù)我國(guó)茶園施肥現(xiàn)狀的研究顯示[2]，貴州存在過量施磷、四川過量施氮、云南施鉀不足的現(xiàn)象，而本研究表明，貴州茶園土壤磷素實(shí)際上仍然缺乏、四川土壤酸化嚴(yán)重(pH=4.3)、云南缺磷缺鉀。結(jié)合此分析可知，貴州茶園磷素供給充足但實(shí)際仍表現(xiàn)缺磷的狀況，說明磷素在貴州茶園的利用率極低;而四川氮肥的過量投入和豐富的降水量可能是導(dǎo)致茶園土壤極酸化的原因;云南與貴州情況類似，存在磷素利用率低的情況，此外還存在鉀肥投入不足的情況。

　　綜合西南地區(qū)茶園土壤養(yǎng)分豐缺特征及肥料利用率情況，認(rèn)為目前西南茶園養(yǎng)分管理的首要目標(biāo)并非是對(duì)限制性養(yǎng)分進(jìn)行施肥補(bǔ)充，而應(yīng)當(dāng)先從以下幾方面入手。一是要調(diào)整優(yōu)化土壤 pH，如利用石灰等土壤改良劑提升至適宜 pH，形成養(yǎng)分平衡的基礎(chǔ)環(huán)境，對(duì)于氮肥應(yīng)慎施或少施;二是提高磷鉀肥利用率，目前多數(shù)農(nóng)戶因勞力及工時(shí)成本，習(xí)慣使用等比例通用復(fù)合肥多量少次施入[2]，而容易造成無效供給和養(yǎng)分淋失，惡化土壤環(huán)境及養(yǎng)分供給能力，應(yīng)按區(qū)域土壤養(yǎng)分差異，定制茶樹的專用配方肥，并遵循有機(jī)無機(jī)肥配合施入的原則[26]，以增強(qiáng)磷、鉀在土壤中的遷移。此外肥料施用應(yīng)按茶樹生長(zhǎng)期分次施用，從而在整體上提高西南茶區(qū)磷鉀素養(yǎng)分利用效率，減少土壤質(zhì)量惡化;三是提升茶園管理措施，如增加茶園綠肥套種面積，土層覆蓋枯枝落葉等方式，減少?gòu)?qiáng)降水造成的土壤徑流及下淋溶導(dǎo)致的養(yǎng)分流失。基于以上三點(diǎn)為，貴州和云南需適當(dāng)提高土壤 pH 防止土壤過酸化，其中貴州應(yīng)注意適當(dāng)提高土壤有機(jī)質(zhì)，適當(dāng)加強(qiáng)有機(jī)磷肥的施入;云南除磷肥外還需適量加強(qiáng)鉀肥的施入;四川茶園土壤酸化嚴(yán)重，應(yīng)將調(diào)升土壤 pH 作為茶園管理的重點(diǎn)靶向目標(biāo),同時(shí)適量增加有機(jī)磷鉀肥的施用，并可種植綠肥壓青還田以改善土壤物理及養(yǎng)分狀況;而西藏地區(qū)可不施或少施鉀肥，適量增施磷肥，但受制于地質(zhì)環(huán)境原因，且土體中夾雜了大量石塊石礫[27]，應(yīng)采取措施提高區(qū)域茶樹宜植性。