本发明涉及坡地茶树种植技术领域，特别是丹江口水库地区的坡地茶树滴灌施肥方法。
背景技术：
丹江口水库作为南水北调中线工程水源地，库区水质安全关系到调水工程的成败。多年水质监测资料表明该水库水质总体良好，但全氮浓度超过限制标准，严重影响南水北调水质安全。水源区面源污染在点源污染得到有效控制之后，其危害日益加重，目前已成为影响库区水质的主要原因之一。该地区肥料使用量大，氮肥利用率仅为30-40%，造成大量养分流失，化肥养分流失可能是导致该水库营养成分含量增加的重要原因。因此，为保障丹江口水库水质满足南水北调调水要求，必须严格控制化肥面源污染。
坡耕地占丹江口库区总面积的45%。坡耕地上水土流失较严重、养分大量流失，不仅造成土壤退化，更造成河流水库的污染，严重阻碍了该地区农业可持续发展。茶树作为库区重要的经济作物之一，在当地农业生产和社会经济中发挥着重要作用。茶树是四季常青木本植物，农民往往为了高产而盲目过量施肥，造成肥料用量大。我国典型茶区氮肥年施用量高达2600kg/hm2，平均553kg/hm2，而茶树氮素利用率仅约为30%，引起大量肥料流失，对环境造成潜在威胁。因此，提高氮素利用率，减轻环境污染，科学合理地施肥尤为重要。
滴灌施肥将水和肥料少量多次有规律的输送到作物根部周围，可以在时间和空间上调控土壤水肥条件，为根系生长维持一个相对稳定的水肥环境。近年来，该技术在削减农业面源污染方面的作用已成为国内外研究热点。滴灌施肥技术可以减少肥料使用量、促进作物养分吸收，进而减少根层土壤无机氮残留和养分损失。但不合理的滴灌施肥会导致养分在根层土壤大量累积，从而增加了降雨引起养分流失的风险。由于湿润地区降雨强度大且分布不均，其灌溉管理比干旱地区复杂。因此，湿润地区合理的滴灌施肥技术仍有待研究。
因此，针对丹江口库区茶树的生产现状，研究茶树适宜的滴灌施肥方法对保证作物产量，增加收益，减少养分流失，保证水库水质安全具有重要意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：针对目前坡地肥料不能得到合理有效利用，造成资源浪费和污染环境等问题，提供一种坡地茶树滴灌施肥方法。
本发明所采用的技术方案是：一种坡地茶树滴灌施肥方法，按照如下的步骤进行：
步骤一、在坡度为8-15度左右的坡地上，沿垂直坡度方向种植多行茶树，每两行茶树之间构成一个小行，小行之间构成一个大行，大行间距为100厘米，小行间距为60厘米，株距为30厘米，每行茶树沿坡度方向向上20厘米处，布置一条滴灌带，滴头间距20厘米，在每个滴头正下方距离地面深度20厘米和50厘米处各埋一支真空负压计；
步骤二、在每年10月中下旬，在茶树行沿坡度方向向上20厘米处开深20厘米的施肥沟，将有机肥和磷肥均匀撒施于施肥沟沟底，然后覆土，有机肥施用量为900kg/hm2；磷肥施用量为135kg/ hm2；
步骤三、每年3月中旬至9月底，将氮肥和钾肥溶解在灌溉水中随水施肥，当负压计读数有一支达到–20kPa时，开始随水施肥，灌水5mm，如果连续10天都有负压计达到–20kPa，灌水2mm，施肥总量为氮肥施用量为180kg/ hm2，钾肥施用量为90kg/ hm2，将氮肥和钾肥按照月份平均分成7份，每个月按天数平均施肥，当天不随水施肥累计到下一天随水施肥。
作为一种优选方式：氮肥为尿素，磷肥为过磷酸钙，钾肥为硫酸钾。
本发明的有益效果是：本发明充分利用滴灌施肥长时间小流量多次供应养分的特点，经过长期大量的实验研究和创造性地分析，总结得到滴灌施肥合理的施肥量和施肥方法，大大减少了施肥量和养分流失。本发明针对坡地养分易流失的特点，将有机肥作为基肥，通过滴灌系统进行追施化肥，把有机肥和化肥合理配合，促进了化肥的速效养分能被准确输送到作物根区，对提供肥料肥效、增加作物产量、减轻环境污染等具有重要意义。
（1）本发明以坡地茶树作为研究对象，合理运用有机肥和化肥，兼顾茶树产量和效益与环境友好安全，促进农业生产与环境协调发展；
（2）本发明在干旱少雨季节一次性投入有机肥和磷肥，为秋冬季根系活动和吸收提供充足养分，促进处深层土壤养分的吸收利用；对养分流失无明显影响；
（3）本发明方法中，在茶树生长旺盛且多雨季节，采用负压计控制灌溉，通过滴灌系统根据作物需水需肥规律，少量多次供给，避免集中施肥所带来的环境风险，且养分在作物根系周围，易于被作物充分吸收。而且还保持茶树根系周围适宜的土壤水分，促进了水分养分的吸收，保证茶树产量稳定，增加收益。
本发明与现有技术相比具有如下显著优点：（1）茶树产量增加2.5-4.1%；（2）施肥量比传统施肥方法节省70%；（3）氮、磷地表径流损失量分别减少55.5-66.1%、59.8-73.5%；（4）增加收益8920.9元/hm2。
附图说明
图1是本发明灌溉结构示意图；
其中，1、第一行茶树，2、第二行茶树，3、滴灌带和施肥沟所在位置，α为坡度角。
具体实施方式
以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：
试验于2010-2012年在湖北十堰茅箭区茶厂（38°29′26〞N，110°51′47〞E）进行；地面坡度为10度左右。茶树品种为福鼎大白茶，4年龄。双行条载，其中大行距为100厘米，小行距为60厘米，株距为30厘米。试验处理共设3个施肥方案，每个方案重复3次，具体施肥方案如下：
施肥方案A：于10月中下旬在茶树行沿破面向上20厘米处开深20厘米施肥沟；开沟后在沟底施基肥，具体为每公顷施芝麻饼肥（5.8% N，3.0% P和1.3% K）3000kg，尿素（46% N）300kg，过磷酸钙（12% P）450kg，硫酸钾（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月中下旬在茶树行沿破面向上20厘米处开深20厘米施肥沟；开沟后在沟底施基肥，具体为每公顷施芝麻饼肥（5.8% N，3.0% P和1.3% K）900kg，过磷酸钙（12% P）135kg；然后覆土；在3月中旬至9月底期间通过滴灌系统追施尿素180kg和钾肥90kg。在茶树行沿破面向上20厘米处布置单条滴灌带；滴头间距20厘米；在滴头正下方20和50 厘米埋设2支负压计；当负压计读数有一支达到–20kPa时，开始灌水，每次灌水5mm，将氮肥和钾肥溶解在灌溉水中随水施肥。如果负压计连续10天达不到灌溉阈值，肥料溶于少量水中，随水施入。施肥总量为氮肥施用量为180kg/ hm2，钾肥施用量为90kg/ hm2，将氮肥和钾肥按照月份平均分成7份，每个月按天数平均施肥，当天不随水施肥累计到下一天随水施肥，让肥料均匀分布在追肥期。具体施肥方案见表1。
施肥方案C：于10月中下旬在茶树行沿破面向上20厘米处开深20厘米施肥沟；开沟后在沟底施基肥，具体为每公顷腐熟鸡粪（1.6% N，1.2% P和0.7% K）7500 kg/hm2；然后覆土。
表1
研究结果
按照常规方法在茶树生长期采集各处理水平的试验样本，并按照常规方法测茶树产量、地表径流水样全氮、全磷浓度等指标，数理统计采用常规方法进行。相关试验结果见表2至表3。
分析不同施肥方案的春茶产量
春茶产量是茶园经济收入的重要部分。与处理A比较，处理B产量略有增加，于2011和2012年分别增产4.1%和2.5%，且处理间产量无显著性差异。由此可知，本发明处理B的施肥量仅是处理A的30%，却能保持相似产量（P > 0.05）。这是由于少量高频率的滴灌施肥保持了根系周围土壤较好的养分条件，促进了植物对养分的吸收。另一方面，负压计控制较好的水分条件能促进植物生长，尤其在干旱的条件下。
分析不同施肥方案的经济效益
分析不同施肥方案的经济效益，结果如表2所示。从表2中可以看出，A处理由于施肥量大，肥料费用投入高，是C处理的5.9倍，是B处理的3.3倍。各个处理净收益的排列顺序为B > C > A。B处理的净收益高于A和C处理，在2011年分别高出26.2%和22.7%，在2012年分别高出23.1和17.0%。C处理与A处理的净收益差不多（P > 0.05），因为OF处理的肥料和人工费用低。B处理的净收益显著高于其他处理。
表2
(注：滴灌系统及维护费为3000元/hm2；灌溉的人工费用计算基于灌溉次数和灌溉时间（3h/次），人工费为100元/天；搬运肥料以重量计算，人工费为125元/t；施肥沟施的费用约为1500元/ hm2；采茶费用为40元/kg 鲜茶；春茶的价格平均为800元/kg；芝麻饼肥、鸡粪、尿素、过磷酸钙和硫酸钾的价格分别是3.0、0.5、2.1、4.0和3.9元/kg；水费仅考虑水泵消耗的电费，为0.24元/ m3)
分析不同施肥处理的地表径流全氮、全磷流失量
分析不同施肥方案的地表径流全氮流失量，结果如表3所示。从表3中可以看出，与A处理相比，本发明处理B全氮年损失量降低了55.5–66.1%。表明滴灌施肥处理把少量肥料适时施入农田，引起的氮素地表径流流失较少。还可以看出，有机肥处理C的浓度低于A处理。处理C、处理B的年损失量之间无显著性，但均显著低于A处理。这表明高施肥量导致更多氮流失。B处理的化肥投入量占总N肥量的61%，但引起的年均浓度与C处理相似（P > 0.05）。
表3
分析不同施肥方案的地表径流全磷流失量，结果如表3所示。从表3中可以看出，与A处理相比，B处理全磷年损失量降低了59.8–73.5%。B处理能明显减少磷素地表径流流失，因为施磷量减少了50–90%。另一个原因是由于处理B能保持植物根系周围良好的土壤水分，增加了土壤中磷的有效性，进而增加植物对磷的吸收。与A处理相比，C处理的全磷径流流失量降低了13.1–36.3%。