Welcome to visit Anhui Agricultural Science Bulletin!

Application of biological fertilizer in tea cultivation

  • HAN Menglin ,
  • CHEN Zhiying
Expand
  • Anhui Shitai County Agricultural and Rural Bureau, Shitai 245100, China

Received date: 2024-11-20

  Online published: 2025-03-13

Abstract

Reasonable fertilization can effectively promote the growth of tea trees and improve tea quality and yield. The types of biological fertilizers, and their advantages and limitations in application were introduced, combining with the actual growth of tea trees, the application of biological fertilizers in their growth were summarized and analyzed. There are multiple classification standards for biological fertilizers, which can be classified into bacterial dominant, actinomycete dominant, and fungal dominant types based on the types of microorganisms they contain; according to the functional characteristics of biological fertilizers, they can be divided into direct and indirect feeding type, disease and pest resistance auxiliary type, and ecological and soil improvement type; different types demonstrate their uniqueness and applicability. This fertilizer has the advantages of safety, environmental protection, soil improvement, growth promotion, resistance to pests and diseases, and broad development prospects; at the same time, but its need to improve fertilizer efficiency stability and strict requirements for soil conditions. The application of biological fertilizers such as nitrogen fixing bacteria fertilizers, phosphorus solubilizing bacteria fertilizers, and potassium solubilizing bacteria fertilizers can increase the chlorophyll content in tea leaves and enhance their photosynthetic capacity; at the same time, it can improve the nitrogen nutrition, available potassium, and available phosphorus content in the soil, thereby promoting its growth and development. This article provides a reference for promoting the application of biological fertilizers in the cultivation of crops such as tea treesand advancing green, and sustainable agricultural development.

Cite this article

HAN Menglin , CHEN Zhiying . Application of biological fertilizer in tea cultivation[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(5) : 43 -46 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.05.010

茶产业是部分地区的支柱产业之一,在推动区域劳动力就业,提高经济效益等方面发挥了积极作用。在一定条件下,种植茶叶的产量越高、品质越好,其产值越高[1]。采取有效措施来提高其品质和产量,对于发展茶产业具有重要意义。
茶树主要通过吸收土壤中的营养元素来实现其优质高产。在茶树生长发育过程中,需适时补充氮、磷和钾等元素,以支持其正常生长发育。肥料的施用是影响茶叶品质和产量的因素之一,也是保证土壤质量及可持续利用的农业生产措施之一。目前,农业生产中以化学肥料施用较多,其在促进植物生长,提高产量等方面发挥了重要作用,但过度施用可能造成资源浪费、土壤肥力下降及环境污染等问题。因此,为了满足农业可持续发展的需要,生物肥料替代化学肥料成为当前研究热点之一。生物肥料具有肥效高、无毒和无污染等优点,可有效保护生态环境。施用生物肥料后,土壤生态环境得到优化,有益微生物多样性及总量有所提高,在一定程度上增强了土壤中微生物活性,改良了土壤结构[2]。刘文彬等[3]研究指出,施用生物肥料不仅为茶树生长营造了全面的营养供给环境,还促进了茶叶产量与品质的双提升,体现了生态养护对农作物种植的正面效应。合理利用和开发生物肥料,有利于推进农业绿色发展,具有广阔的应用前景。本文介绍了生物肥料种类、应用优势和局限性,结合茶树生长实际,总结分析了生物肥料在其生长中的应用,为生物肥料推广应用及农业绿色可持续发展提供参考。

1 生物肥料种类

生物肥料指将一类或多类有助益的微生物历经广泛的工业化培育过程,融合生物活性成分及关键营养素,再借助生物科技手段体现其生物属性的一种养分资源,又被称为微生物肥料。其通过微生物活动等,将土壤中无法被植物吸收的元素转化为易吸收的状态,诱导其产生有益代谢产物,从而达到促进植物生长,抵御病害的目的[4]。依据多种分类标准,可将生物肥料细分为若干类型,展现出独特性与适用范围[5]

1.1 按微生物类别分类

依据生物肥料内含有的微生物类别进行区分,可将其划分为若干类型。一是细菌主导型,重点涵盖了具有固氮、解磷及解钾功能的细菌群落;二是放线菌特长型,以有效抵御植物病原细菌的放线菌为突出代表;三是真菌主打型;四是综合型生物肥料,此类别特指由多种微生物群体协同作用,或由有机物、无机成分与微生物相融合的产品。此分类方法不仅凸显了生物多样性在肥料制造中的应用策略,也启示了未来研发中对微生物组间协作潜力的深入探索方向。

1.2 按功能特性分类

依据生物肥料的功能特性,可将其分为直接及间接供养型,为植物生长供应必需营养素;生长促调型,促进并控制植物发育进程;病虫抵抗辅助型,帮助植物增强对病害及虫害的自卫能力;生态与土质改良型,重点在于优化生态环境和提升土壤质量。此划分方式凸显了生物肥料在农业可持续发展中的多元化角色与潜在贡献。

1.3 按菌种数量分类

按照生物肥料中添加菌种种类的数量,可将其分为单一微生物肥料和添加多种菌种或添加了有机基质、有机肥或其他营养元素的复合微生物肥料。

1.4 按形态分类

按照生物肥料的形态,可将其分为液体类肥料,一般多为叶面肥或拌种肥;固体类肥料,一般作基肥或追肥施用,多为颗粒状或粉末状。
在茶树种植管理实践中,重点应用整合了有机质肥料、无机矿物质元素以及生物活性物质的复合型营养供给体系。该体系包含了以有机质为基底,结合有益微生物群落的微生物复合肥,以及能够促进产量增长和抵抗植物病虫害的微生物制剂液体形式,展现出较好的培植效益与健康管理功能。

2 生物肥料应用优势及局限性

2.1 优势

2.1.1 安全环保

生物肥料是一种通过生物工程技术制造,蕴含生物质能的营养补助品,其可有效提高肥料的利用率,减少化学肥料的施用量。生产上应用生物肥料降低化学肥料对生态环境的危害,实现茶叶的绿色无公害生产[6]

2.1.2 改良土壤

生物肥料中含有大量的微生物,部分有益微生物通过固氮、解磷和解钾等活动参与茶树营养循环,不仅可提高土壤肥力,还能有效改善土壤板结情况,具有养地和改良土壤的效果[2]

2.1.3 促进生长

适当施用生物肥料不仅能够直接向植株供给生长发育所必需的有益成分,且能够间接通过解磷、解钾等活动,将植株无法吸收的营养物质分解成植物生长所需的养分和元素,从而提高茶叶的产量和品质。

2.1.4 抵抗病虫害

生物肥料中的有益微生物对某些病原微生物产生拮抗作用,从而降低其对作物的危害[3]。有益微生物施用后进入土壤内定殖,逐渐成为土壤优势菌种,进一步占据病原微生物的生存空间,有效抑制了病原微生物的生长;同时,其分泌的大量抗生素等物质,会破坏病原微生物结构,有效控制病虫害发生。有益微生物可产生大量的植物激素和有机酸,有利于喜酸性土壤的茶树生长,可促进茶树根系生长发育,提高抗逆性[7]

2.1.5 前景广阔

生物肥料能有效保护农业生态环境,有利于实现农业可持续发展。随着研究不断深入,越来越多的有益微生物被发现并开发成生物肥料。与某些单一微生物菌剂相比,生物菌肥将多种有益微生物与各类营养物质相结合,实现了一种肥料同时满足多种功能和生产需求,具有广阔的发展前景[7]

2.2 待提升的环节

目前,有关生物肥料的研究有待进一步深入,其在作物生产应用中暂存在一些局限性。一是肥效稳定性有待提高,微生物是组成生物肥料的主要成分,而由于微生物有生命周期限制,生物肥料无法长时间为作物供给养分。二是对土壤条件要求严格,微生物在不适宜的环境下难以存活,无法产生肥效,在一定程度上影响了施用效果。

3 生物肥料在茶树栽培上的应用

茶树栽培过程中会不断从土壤中吸收氮、磷和钾等营养元素,其不同生长阶段对不同元素的需求量不同。幼年期是茶树营养器官生长旺盛阶段,此时对营养元素的合成能力大于分解能力,主要施加氮、磷和钾肥,以提供大量营养。当茶树生长到青壮年期,需大量氮肥,以促进合成蛋白质、氨基酸等含氮化合物,同时氮元素也是植物中叶绿素以及各种酶合成过程中必不可少的元素。施用氮肥不仅会使茶树地下部分根系生长更发达健壮、地上部分生长更加茂盛,也会提高植物吸收其他养分和整体光合作用的效率;在促进生长之外,施加氮肥还可提高茶叶品质,若施用合理,茶树叶片增多,叶面积增大,茶叶中的蛋白质、氨基酸等含量随之升高[8]。生物肥料中的微生物对茶树的促生作用较大,主要促进茶树吸收外界营养元素,或产生一些调节物质促进茶树生长。生产中,施用生物肥料可提高茶树叶片中的叶绿素含量,促进其光合作用,从而为茶树提供营养[9]。由于生物肥料中的微生物存活后定殖在茶树的根际土壤中,与茶树部分病原菌定殖的生态位一致,可与病原菌形成竞争,进而间接促进茶树生长。不同生物肥料中的微生物种类和能力不同,均可直接或者间接地帮助茶树吸收更多的营养元素或抵抗胁迫,从而促进其生长,提高茶叶的产量和品质[10]。常见生物肥料类型包括固氮类、解钾类和解磷类,具体用途如下。

3.1 固氮菌类生物肥料

固氮菌类生物肥料可在多种作物根际和土壤中固定空气中的氮素,为植物提供氮素营养,同时分泌激素,以促进作物生长。固氮菌类生物肥料的主要成分是有益固氮微生物,可将自然界中分子态氮还原成氨和其他含氮化合物。根瘤菌是一种有益的固氮微生物,郭丽琢等[11]研究表明,在田间条件下与未接种根瘤菌的植物相比,接种根瘤菌的植物生长状态更好且产量更高;接种根瘤菌可节约50%的化学氮肥,且植物产量明显提高。固氮细菌在重金属环境修复中发挥重要作用,将其接种到甘蔗上,甘蔗生长量明显提高[12-13]。将固氮细菌接种到茶树上后,其根、茎和叶的重量以及含氮量均增加[14]

3.2 解钾菌类生物肥料

解钾细菌能将土壤中的难溶钾溶解转化,进而提高土壤中的速效钾含量,以促进植物吸收营养。施用以解钾细菌为主要成分的解钾菌类肥料,其土壤内的速效钾含量明显升高,种植作物的产量提高。

3.3 解磷菌类生物肥料

主要成分为解磷细菌的肥料被称为解磷菌类肥料,与解钾细菌的作用机理类似,解磷细菌可将土壤中的难溶性磷溶解,并转化为有效态磷,进而满足植物对磷元素的需求。在植物根际众多细菌中,芽孢杆菌属、假单胞菌属和根瘤菌属是较有效的解磷细菌。林启美等[15]研究发现,胶质芽孢杆菌能够通过溶解磷酸盐来促进植物生长发育。方华舟等[16]研究表明,将解磷菌接种到稻田后,其土壤中可利用磷的含量明显增多,水稻的株高、根重等生理指标明显高于未接种水稻。
目前,在茶树种植中,生物肥料可单独施用或与化学肥料搭配施用,以促进植株生长发育,抵抗各种病虫害。

4 结语

实施化肥减量增效对于推动农业绿色发展具有重要意义,应用生物肥料是实现化肥减量增效的重要方式之一。生物肥料有多种分类标准,可分为若干类型,不同类型具有其独特性和适用范围。应用该肥料具有安全环保、改良土壤、促进生长、抵抗病虫害和前景广阔的优势;同时具有肥效稳定性有待提高、对土壤条件要求严格等局限性。在茶树生长过程中,生物肥料可促进茶树生长发育,从而提高其产量;同时有效改善了茶园土壤的理化性质,提高了茶叶质量。下一步需加大对生物肥料相关知识的宣传及推广,积极推进农业绿色发展。首先,扎实推进化肥农药减量增效技术推广应用,支持秸秆综合利用、畜禽养殖废弃物资源化利用等;其次,深入开展将多种促生菌种投入生产、增强生物肥料有效性等科技研发工作。随着相关研究的深入,生物肥料在农业生产中的应用更加广阔,为农业绿色、可持续发展提供参考。
1
管曦,谢向英,林畅,等. 中国茶产业的发展思考及其对策研究(续)[J]. 中国茶叶201941(1):39-43.

2
陆洋. 微生物肥料对茶叶产量与品质的影响[D]. 广州:华南农业大学,2016.

3
刘文彬,崔诗宇,陈锋,等. 对比不同微生物肥料与化肥对茶园土壤肥力和茶叶品质的影响[J]. 中国土壤与肥料2023(6):78-86.

4
刘鹏,刘训理. 中国微生物肥料的研究现状及前景展望[J]. 农学学报20133(3):26-31.

5
刘子艳. 农药化肥对茶叶品质的影响研究[J]. 福建茶叶201638(3):22-23.

6
冯龙,张崇玉,陶雯,等. 不同肥料对茶叶产质量及土壤微生物量的影响[J]. 贵州农业科学201846(2):26-29.

7
陈美清. 复合微生物肥料在闽北茶叶生产上的示范效应[J]. 福建茶叶201941(1):6.

8
孟慧,曹潘荣,王登良. 浅谈施肥对茶叶高产优质的影响[J]. 广东茶业2012(3):24-26.

9
刘进. 三个水稻叶绿素代谢相关基因的鉴定与功能分析[D]. 沈阳:沈阳农业大学,2016.

10
肖开兴,肖析蒙,杨瑶君,等. 复合微生物肥对茶树生长的促进作用初探[J]. 四川林业科技201940(6):48-54.

11
郭丽琢,张虎天,何亚慧,等. 根瘤菌接种对豌豆/玉米间作系统作物生长及氮素营养的影响[J]. 草业学报201221(1):43-49.

12
韦革宏,马占强. 根瘤菌—豆科植物共生体系在重金属污染环境修复中的地位、应用及潜力[J]. 微生物学报201050(11):1421-1430.

13
邢永秀,莫遥,罗丽静,等. 接种固氮菌Klebsiella sp. 120对甘蔗光合特性和主要矿质营养元素含量的影响[J]. 植物营养与肥料学报201521(2):467-474.

14
韩晓阳,李智,张丽霞,等. 茶园土壤高活性固氮菌的筛选鉴定及接种效果初步研究[J]. 茶叶科学201434(5):497-505.

15
林启美,饶正华,孙焱鑫,等. 一株胶质芽孢杆菌RGBc13的解磷解钾作用[J]. 华北农学报200015(4):116-119.

16
方华舟,左雪枝. 稻田固氮解磷解钾菌筛选及其复合菌剂对土壤培肥作用[J]. 中国土壤与肥料2014(2):82-87.

Outlines

/