本發明涉及坡地茶樹種植技術領域，特別是丹江口水庫地區的坡地茶樹滴灌施肥方法。
背景技術：
丹江口水庫作為南水北調中線工程水源地，庫區水質安全關系到調水工程的成敗。多年水質監測資料表明該水庫水質總體良好，但全氮濃度超過限制標準，嚴重影響南水北調水質安全。水源區面源污染在點源污染得到有效控制之后，其危害日益加重，目前已成為影響庫區水質的主要原因之一。該地區肥料使用量大，氮肥利用率僅為30-40%，造成大量養分流失，化肥養分流失可能是導致該水庫營養成分含量增加的重要原因。因此，為保障丹江口水庫水質滿足南水北調調水要求，必須嚴格控制化肥面源污染。
坡耕地占丹江口庫區總面積的45%。坡耕地上水土流失較嚴重、養分大量流失，不僅造成土壤退化，更造成河流水庫的污染，嚴重阻礙了該地區農業可持續發展。茶樹作為庫區重要的經濟作物之一，在當地農業生產和社會經濟中發揮著重要作用。茶樹是四季常青木本植物，農民往往為了高產而盲目過量施肥，造成肥料用量大。我國典型茶區氮肥年施用量高達2600kg/hm2，平均553kg/hm2，而茶樹氮素利用率僅約為30%，引起大量肥料流失，對環境造成潛在威脅。因此，提高氮素利用率，減輕環境污染，科學合理地施肥尤為重要。
滴灌施肥將水和肥料少量多次有規律的輸送到作物根部周圍，可以在時間和空間上調控土壤水肥條件，為根系生長維持一個相對穩定的水肥環境。近年來，該技術在削減農業面源污染方面的作用已成為國內外研究熱點。滴灌施肥技術可以減少肥料使用量、促進作物養分吸收，進而減少根層土壤無機氮殘留和養分損失。但不合理的滴灌施肥會導致養分在根層土壤大量累積，從而增加了降雨引起養分流失的風險。由于濕潤地區降雨強度大且分布不均，其灌溉管理比干旱地區復雜。因此，濕潤地區合理的滴灌施肥技術仍有待研究。
因此，針對丹江口庫區茶樹的生產現狀，研究茶樹適宜的滴灌施肥方法對保證作物產量，增加收益，減少養分流失，保證水庫水質安全具有重要意義。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是：針對目前坡地肥料不能得到合理有效利用，造成資源浪費和污染環境等問題，提供一種坡地茶樹滴灌施肥方法。
本發明所采用的技術方案是：一種坡地茶樹滴灌施肥方法，按照如下的步驟進行：
步驟一、在坡度為8-15度左右的坡地上，沿垂直坡度方向種植多行茶樹，每兩行茶樹之間構成一個小行，小行之間構成一個大行，大行間距為100厘米，小行間距為60厘米，株距為30厘米，每行茶樹沿坡度方向向上20厘米處，布置一條滴灌帶，滴頭間距20厘米，在每個滴頭正下方距離地面深度20厘米和50厘米處各埋一支真空負壓計；
步驟二、在每年10月中下旬，在茶樹行沿坡度方向向上20厘米處開深20厘米的施肥溝，將有機肥和磷肥均勻撒施于施肥溝溝底，然后覆土，有機肥施用量為900kg/hm2；磷肥施用量為135kg/ hm2；
步驟三、每年3月中旬至9月底，將氮肥和鉀肥溶解在灌溉水中隨水施肥，當負壓計讀數有一支達到–20kPa時，開始隨水施肥，灌水5mm，如果連續10天都有負壓計達到–20kPa，灌水2mm，施肥總量為氮肥施用量為180kg/ hm2，鉀肥施用量為90kg/ hm2，將氮肥和鉀肥按照月份平均分成7份，每個月按天數平均施肥，當天不隨水施肥累計到下一天隨水施肥。
作為一種優選方式：氮肥為尿素，磷肥為過磷酸鈣，鉀肥為硫酸鉀。
本發明的有益效果是：本發明充分利用滴灌施肥長時間小流量多次供應養分的特點，經過長期大量的實驗研究和創造性地分析，總結得到滴灌施肥合理的施肥量和施肥方法，大大減少了施肥量和養分流失。本發明針對坡地養分易流失的特點，將有機肥作為基肥，通過滴灌系統進行追施化肥，把有機肥和化肥合理配合，促進了化肥的速效養分能被準確輸送到作物根區，對提供肥料肥效、增加作物產量、減輕環境污染等具有重要意義。
（1）本發明以坡地茶樹作為研究對象，合理運用有機肥和化肥，兼顧茶樹產量和效益與環境友好安全，促進農業生產與環境協調發展；
（2）本發明在干旱少雨季節一次性投入有機肥和磷肥，為秋冬季根系活動和吸收提供充足養分，促進處深層土壤養分的吸收利用；對養分流失無明顯影響；
（3）本發明方法中，在茶樹生長旺盛且多雨季節，采用負壓計控制灌溉，通過滴灌系統根據作物需水需肥規律，少量多次供給，避免集中施肥所帶來的環境風險，且養分在作物根系周圍，易于被作物充分吸收。而且還保持茶樹根系周圍適宜的土壤水分，促進了水分養分的吸收，保證茶樹產量穩定，增加收益。
本發明與現有技術相比具有如下顯著優點：（1）茶樹產量增加2.5-4.1%；（2）施肥量比傳統施肥方法節省70%；（3）氮、磷地表徑流損失量分別減少55.5-66.1%、59.8-73.5%；（4）增加收益8920.9元/hm2。
附圖說明
圖1是本發明灌溉結構示意圖；
其中，1、第一行茶樹，2、第二行茶樹，3、滴灌帶和施肥溝所在位置，α為坡度角。
具體實施方式
以下以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不限于此：
試驗于2010-2012年在湖北十堰茅箭區茶廠（38°29′26〞N，110°51′47〞E）進行；地面坡度為10度左右。茶樹品種為福鼎大白茶，4年齡。雙行條載，其中大行距為100厘米，小行距為60厘米，株距為30厘米。試驗處理共設3個施肥方案，每個方案重復3次，具體施肥方案如下：
施肥方案A：于10月中下旬在茶樹行沿破面向上20厘米處開深20厘米施肥溝；開溝后在溝底施基肥，具體為每公頃施芝麻餅肥（5.8% N，3.0% P和1.3% K）3000kg，尿素（46% N）300kg，過磷酸鈣（12% P）450kg，硫酸鉀（50% K）300kg；然后覆土，于翌年3月中旬追施尿素300kg。
施肥方案B：于10月中下旬在茶樹行沿破面向上20厘米處開深20厘米施肥溝；開溝后在溝底施基肥，具體為每公頃施芝麻餅肥（5.8% N，3.0% P和1.3% K）900kg，過磷酸鈣（12% P）135kg；然后覆土；在3月中旬至9月底期間通過滴灌系統追施尿素180kg和鉀肥90kg。在茶樹行沿破面向上20厘米處布置單條滴灌帶；滴頭間距20厘米；在滴頭正下方20和50 厘米埋設2支負壓計；當負壓計讀數有一支達到–20kPa時，開始灌水，每次灌水5mm，將氮肥和鉀肥溶解在灌溉水中隨水施肥。如果負壓計連續10天達不到灌溉閾值，肥料溶于少量水中，隨水施入。施肥總量為氮肥施用量為180kg/ hm2，鉀肥施用量為90kg/ hm2，將氮肥和鉀肥按照月份平均分成7份，每個月按天數平均施肥，當天不隨水施肥累計到下一天隨水施肥，讓肥料均勻分布在追肥期。具體施肥方案見表1。
施肥方案C：于10月中下旬在茶樹行沿破面向上20厘米處開深20厘米施肥溝；開溝后在溝底施基肥，具體為每公頃腐熟雞糞（1.6% N，1.2% P和0.7% K）7500 kg/hm2；然后覆土。
表1
研究結果
按照常規方法在茶樹生長期采集各處理水平的試驗樣本，并按照常規方法測茶樹產量、地表徑流水樣全氮、全磷濃度等指標，數理統計采用常規方法進行。相關試驗結果見表2至表3。
分析不同施肥方案的春茶產量
春茶產量是茶園經濟收入的重要部分。與處理A比較，處理B產量略有增加，于2011和2012年分別增產4.1%和2.5%，且處理間產量無顯著性差異。由此可知，本發明處理B的施肥量僅是處理A的30%，卻能保持相似產量（P > 0.05）。這是由于少量高頻率的滴灌施肥保持了根系周圍土壤較好的養分條件，促進了植物對養分的吸收。另一方面，負壓計控制較好的水分條件能促進植物生長，尤其在干旱的條件下。
分析不同施肥方案的經濟效益
分析不同施肥方案的經濟效益，結果如表2所示。從表2中可以看出，A處理由于施肥量大，肥料費用投入高，是C處理的5.9倍，是B處理的3.3倍。各個處理凈收益的排列順序為B > C > A。B處理的凈收益高于A和C處理，在2011年分別高出26.2%和22.7%，在2012年分別高出23.1和17.0%。C處理與A處理的凈收益差不多（P > 0.05），因為OF處理的肥料和人工費用低。B處理的凈收益顯著高于其他處理。
表2
(注：滴灌系統及維護費為3000元/hm2；灌溉的人工費用計算基于灌溉次數和灌溉時間（3h/次），人工費為100元/天；搬運肥料以重量計算，人工費為125元/t；施肥溝施的費用約為1500元/ hm2；采茶費用為40元/kg 鮮茶；春茶的價格平均為800元/kg；芝麻餅肥、雞糞、尿素、過磷酸鈣和硫酸鉀的價格分別是3.0、0.5、2.1、4.0和3.9元/kg；水費僅考慮水泵消耗的電費，為0.24元/ m3)
分析不同施肥處理的地表徑流全氮、全磷流失量
分析不同施肥方案的地表徑流全氮流失量，結果如表3所示。從表3中可以看出，與A處理相比，本發明處理B全氮年損失量降低了55.5–66.1%。表明滴灌施肥處理把少量肥料適時施入農田，引起的氮素地表徑流流失較少。還可以看出，有機肥處理C的濃度低于A處理。處理C、處理B的年損失量之間無顯著性，但均顯著低于A處理。這表明高施肥量導致更多氮流失。B處理的化肥投入量占總N肥量的61%，但引起的年均濃度與C處理相似（P > 0.05）。
表3
分析不同施肥方案的地表徑流全磷流失量，結果如表3所示。從表3中可以看出，與A處理相比，B處理全磷年損失量降低了59.8–73.5%。B處理能明顯減少磷素地表徑流流失，因為施磷量減少了50–90%。另一個原因是由于處理B能保持植物根系周圍良好的土壤水分，增加了土壤中磷的有效性，進而增加植物對磷的吸收。與A處理相比，C處理的全磷徑流流失量降低了13.1–36.3%。