土壤条件与茶树生育
土壤条件与茶树生育的关系
土壤是茶树赖以立足，从中摄取水分、养分的场所，它具有满足茶树对水、肥、气、热需求的能力，是茶叶生产的重要资源。土壤条件与茶树生育的关系，主要受土壤物理条件、化学条件的影响。充分认识茶园土壤物理、化学条件对茶树生育的影响，能有效地指导茶园土壤管理，根据茶树生育的基本要求，妥善选择茶园土壤，采用各种农业技术措施，保持地力常新，为人们持续生产所用。
一、土壤物理条件与茶树生育
土壤物理条件是指土层厚度、土壤质地、结构、容重和孔隙度，土壤空气，土壤水分和土壤温度等因素。它们直接和间接影响茶树根系生存的基本条件，进而对茶树生育、产量、品质会有很大影响。
土壤疏松、土层深厚、排水良好的砾质、砂质壤土适宜茶树生长。砂岩、页岩、花岗岩、片麻岩和千枚岩风化物所形成的土壤物理性状（通气、透水）好。含硅多的石英砂岩与花岗岩等成土母质，能形成适合茶树生长的砂砾土壤，在砂砾土壤上生长的茶树根发生量多，所产茶叶品质好。千枚岩、页岩风化的土壤养分含量丰富。玄武岩、石灰岩与石灰质砂岩、钙质页岩等岩石发育的土壤，因游离碳酸钙或酸碱度偏高，对茶树生长不利。
茶树要求土层深厚，有效土层应达1m以上。茶园土的表土层或称耕作层（A’），厚度为20～30cm，是直接受耕作、施肥和茶树枯枝落叶的影响而形成。这层土壤中布满了茶树的吸收根，与茶树生长关系十分密切。亚表土层或称亚耕作层（A’'），在表土层下。这层土在种茶之前，经过土地深翻施基肥和种植后的耕作施肥等农事活动，使原来较紧实的心土层变为疏松轻度熟化的亚表土层，厚度有30～40cm左右，其上部吸收根分布较多，也是茶树主要的容根层。心土层（B），位于亚表土层之下，是原来土壤的淀积层，受人为的影响较小，此层土中茶树吸收根较少，却是骨干根深扎的地方，要求土层厚度达50cm以上。底土层（C），在心土层之下，是岩石风化壳或母质层。茶树是多年生深根作物，根系分布可伸展到土表的2m以下，要求在心土层以下无硬结层或黏盘层，并具有渗透性和保水性的底土层。实践证明，土层深浅对茶树生长势的影响很大，在同一块茶地上，土层越深，茶树生长高度越高，树幅越大。（图3-11）土层厚度与茶叶产量关系十分密切（表3-14）。
土壤质地又称土壤机械组成。指不同粒径的土粒在土壤中所占的相对比例或重量百分数，据此将土壤划分为：砂土类、壤土类、黏土类三大类别，其间还可细分。不同质地的土壤其特性有所不同。砂土组成以砂粒为主，粒间孔隙大，通气透水性好，无黏结性、黏着性和可塑性。黏结性指土壤在干燥和含水量少时，土壤黏结成块的性质。黏着性指土粒黏附于外物如农具等的性质，土壤宜耕期长，耕作阻力小。但砂土保水保肥能力很差，土温变幅大，养分含量少。砂壤土比砂土保水保肥能力强些，但养分水分含量仍感到不足，必须注意及时灌水和施肥，而且要少量多次；轻壤土在一定程度上保持了砂土的优点，保水保肥能力明显加强；中壤土与上述土类比较，黏粒的性质明显增强，透水变慢，透气减弱，黏结性、黏着性、可塑性增强；重壤土和黏土比中壤土更难耕作，通气透水能力更差。茶树生长对土壤质地的适应范围较广，从壤土类的砂质壤土到黏土类的壤质黏土中都能种茶，但以壤土最为理想。若种在砂土和黏土上，茶树生长比较差。
土壤中的三相（固相、气相、液相）分布，是土壤物理性状（容重、孔隙度、水分含量、空气容积）的综合反映，各地高产优质茶园的调查表明，表层土中的固相∶气相∶液相以50∶20∶30左右为宜，而心土层则以55∶30∶15左右为合适。茶园土壤的质地影响土壤中三相比，影响土壤水、肥、气、热和微生物的活动，与茶园土壤的水分状况有密切的关系。许允文等（1978）测定，茶园土壤质地不同，水分常数和有效水分有很大差异，土壤含水率在14%时，对细砂土来说，土壤吸力仅在1/10Pa以内，已达到田间持水量状态，有效水分丰富，对茶树生长比较适宜；而对黏质壤土来说，14%的土壤含水率，其土壤吸力已达到15Pa左右，已处永久萎蔫湿度，很难为茶树吸收利用（表3-15）。
土壤结构是指土粒相互黏结而成各种自然团聚体的状况，按团聚体的形状可分为块状结构、片状结构、柱状结构、棱状结构、核状结构和微团粒、团粒结构。茶树适宜的土壤结构以表层土微团粒、团粒结构，心土层为块状结构较好。团聚结构是土壤中的土粒在腐殖质和钙的作用下，经过多级团聚而形成的直径为0.25～10mm的小团块，具有泡水不散的水稳性特点。这种大大小小的团粒组成的土壤疏松适度，大小孔隙配比得当，此类土壤中水、肥、气、热条件协调，土壤理化性质良好。精耕细作所形成的非水稳性团粒结构，对改善土壤通透性、促进根系下扎、养分迅速分解等方面都有良好的作用。土壤结构不良或无结构，则土壤紧实，通透性差，土壤中微生物活动受到抑制，茶树根系生长和发育受阻，水、肥、气、热不协调，茶树得不到水肥的稳定供应。对这类土壤应采取混入客土、多施有机肥、合理耕作、种植豆科及绿肥作物等措施，以改善其结构。
土壤容重是指土壤在自然结构状况下，单位体积内土壤的烘干重量，是表示土壤松紧度的一个指标。孔隙度是指单位容积土壤中孔隙的数量及其大小分配。茶园土壤松紧度决定于茶园土壤质地、结构和三相比，与容重与孔隙度有直接的关系，适宜茶园的土壤，其松紧度要求表层土层10～15cm处容重为1.0～1.3g/cm³，孔隙度为50％～60％；心土层35～40cm处容重为1.3～1.5g/cm³，孔隙度为45％～50％。
茶园土壤的地下水位要低于茶树根系分布到的部位，土壤水分过多，尤其地下水位过高时，由于土壤孔隙被水分完全堵塞，而使根系不能深扎，即使原有的根系，由于处于淹水中，根系正常呼吸受阻，妨碍茶树的正常生命过程。茶园土壤孔隙中水分和空气的比例是经常变动的。土壤液、气两相组成的变化，影响着土壤的温度和湿度。夏茶期间，由于温度高，湿度大，加上茶园土壤的“呼吸”现象比春茶期强，二氧化碳大量地积累起来，高时可达5％～6％。施有机肥，将修剪枝叶铺于行间等等，可以改善土壤总孔隙率和透水性等特性，以促进土壤与大气间的气体交换。土壤中各种组成成分以及它们之间的相互关系，影响着土壤的性质和肥力，从而影响到茶树的生长和发育。
二、土壤化学因子对茶树生育的影响
土壤化学环境对茶树生长的影响是多方面的，其中影响较大的是土壤酸碱度、土壤有机质和无机养分。
土壤酸碱度是土壤盐基状况的综合反映，其大小通常用pH来表示，土壤溶液的pH多在4～9之间。根据我国土壤的酸碱性情况，总的来说，是由北向南，土壤pH有降低的趋势。最高pH为吉林、内蒙古、华北的碱土，高达10.5；最低的是广东的丁湖山、海南的五指山等山地的黄壤，pH低至3.6～3.8。
土壤的酸碱度对土壤肥力有重要的影响，其主要是通过影响矿质盐分的溶解度而影响养分的有效性。通常微酸性的条件下，各种养分的有效性都比较高，适宜作物生长。酸性土壤中容易引起P、K、Ca、Mg的缺乏，多雨地区还会缺少B、Zn、Mo等微量元素；在pH5.5以下的酸性土壤中，P和Fe、Al结合而降低了有效性；pH＜4.5的强酸性土壤中，活性Fe、Al过多，而Ca、Mg、K、Mo、P极为缺乏，对许多作物生长不利。在碱性土壤中B、Cu、Mn、Zn的溶解度低。pH＞7.5的石灰性土壤中，磷的有效性大大降低。土壤的酸碱度还通过影响微生物的活动而影响养分的有效性，微生物能够旺盛生长的pH范围比较窄，许多细菌只能生存在中性土壤中。
茶树是喜欢酸性土壤和嫌钙的植物。种植茶树的土壤要求有一定的酸碱度范围，适宜植茶的土壤pH大致在4.0～5.5之间。中国农业科学院茶叶研究所用硝态氮和铵态氮为氮源，进行了不同pH的水培试验，研究表明：茶苗对pH的反应相当敏感，当pH＞6.0时，茶苗生长不良，叶色发黄，有明显的缺绿症，叶龄缩短，新叶约长出一个月就枯焦脱落。严重的主茎顶芽枯死，根系发红变黑，伤害致死现象普遍，生理活动严重受阻。pH＜4.0以下的茶苗，发生氢离子中毒症，叶色由绿转暗再变红，根系变红、变黑，生理活动受阻，甚至死亡。当茶园土壤pH过低，在3.5以下时，可考虑施用少量石灰或用苦土（氧化镁），以调节茶园土壤pH。
适宜的pH条件下生长，叶片中叶绿素的含量较高，光合能力也较强，呼吸消耗相对较弱，有机物的合成和积累量较大。茶树在过酸和偏碱的条件下生长，叶色较黄，光合能力较弱，而呼吸作用却较强，消耗大于合成，有机物的积累极少，生长不正常。不同pH土壤盆栽茶苗生育结果如图3 - 12、图3 - 13。当土壤pH为5.5时，茶树发芽早，新梢生长快，较高和较低的pH时，茶树发芽迟缓，新梢生长量也小。对根系生长的影响结果也相同。
土壤pH使茶树对养分的吸收发生较大的变化。试验表明，茶树在一定的pH条件下，对氮、磷、钾的吸收都较强，当pH小于4.5或大于6.5的情况下，吸收能力显著降低（图3 - 14）。因此，在土壤pH不适宜的条件下栽培茶树，即使多施肥料，茶树也难以吸收利用。
茶树适宜在酸性土上生长的原因认为有以下几方面。首先，茶树的遗传性决定了其对土壤的酸碱性有一定的要求。茶树原产于我国云贵高原，那里的土壤是酸性的，茶树长期在酸性土壤上生长，产生这种适应性，形成比较稳定的选择。其次，茶根汁液的缓冲能力在pH5.0时最高，以后逐渐降低，至pH5.7以上，缓冲能力就非常小了。植物体内的缓冲物质主要是有机酸和磷酸盐，有机酸中有柠檬酸、苹果酸、果酸、琥珀酸等，其缓冲能力一般偏酸性，而磷酸盐的缓冲能力则偏在中性和碱性，茶根中的磷酸盐含量较低，100g根中仅含P₂O₅25mg。这也是由于茶树长期生长在有效磷含量极低的红壤中，因而造成了根中含磷量较低，借以适应红壤的环境。其三，与茶树共生的菌根，需要在酸性环境中才能生长，与茶树根系共生互利。其四，茶树需要土壤提供大量的可给态铝。一般农作物的含铝用量多在100～200mg/kg以下，而茶叶的含铝量却在数百以至1 000mg/kg以上。茶树生长在酸性土壤，活性铝的含量也较高，土壤的酸性与活性铝的含量密切相关。当土壤pH<5.5时，代换性Al³⁺占盐基代换量的可达90％以上，低的也有20％～30％；在pH>5.5时，代换性Al³⁺则显著降低。因此，可以说土壤pH<5.5时，对茶树生长不利，其原因与土壤中活性Al³⁺的不足有极大关系。第五，茶树是嫌钙植物。茶树在碱性土或石灰性土壤中不能良好生长，当土壤中含钙量超过0.05％时，对茶叶品质有不良影响；超过0.2％时，便有害于茶树生长；超过0.5％时，茶树生长受严重影响。土壤中氧化钙含量与土壤pH有密切关系，pH愈高，氧化钙含量愈多。
茶园土壤的有机质是对茶树生育有较大影响的又一重要因子。土壤有机质是土壤微生物生活和茶树多种营养元素的物质基础，茶园有机质含量反映了茶园土壤熟化度和肥力的指标。从我国现有生产水平出发，含有有机质量在3.5%～2.0%的可为一等土壤；含有有机质2.0%～1.5%的为二等土壤；含有有机质量1.5%以下的为三等土壤。高产优质的茶园土壤有机质含量要求达到2.0%以上。土壤腐殖质是土壤中有机质的主体，一般占土壤有机质总量的85%～95%。它是土壤微生物分解有机质时，将分解物又重新合成的具有相对稳定性的多聚体化合物，呈黑色或棕色，主要是胡敏酸和富里酸。与矿物胶体紧密结合，凝聚形成具有多孔性的水稳性团粒结构。土壤腐殖质对作物营养有重要作用，腐殖质被分解后，可提供二氧化碳、铵态氮、硝态氮及磷、钾、硫、钙等养分，是作物所需要的各种矿质营养的重要来源。腐殖质具有巨大的表面积，并带有大量的负电荷，可以提高土壤吸附分子和离子态物质的能力，增强保水保肥能力。腐殖质吸附的离子可与土壤溶液中的离子进行交换。当土壤溶液中H⁺过多时，H⁺被腐殖质胶体吸附而降低了土壤的酸性；当土壤溶液中OH⁻过多时，H⁺被代换到溶液中OH⁻中和，降低溶液的碱性，因而腐殖质对酸碱有较强的缓冲能力。腐殖质中的胡敏酸类物质是一种生理活性物质，可以促进根系生长，促进作物对矿质营养的吸收和增强作物的代谢活性。
茶园土壤腐殖质的组成与自然土壤和农作物土壤不同，孙继海等（1981）在一块低丘黏质黄壤中测定表明，茶园土壤腐殖质中的胡敏酸碳含量比例显著缩小，富里酸碳的比例增大；丰产茶园的胡敏酸碳占土壤的0.15%（农作物土壤为0.25%），富里酸碳占土壤的0.37%（农作物土壤为0.18%），胡/富比为0.41（农作物土壤为1.39）。土壤有机质在2%以上，与有机质不到1.5%的茶园土壤比较，容重可减小0.1～0.2g/cm³，孔隙率可增大3.5%～9.0%，湿度常稳定在田间持水量的80%以上，三相比较为理想。
茶园土壤中除了有机质以外，还有大量的矿质元素如：K、Na、Ca、Mg、Fe、P、Al、Mn、Zn、Mo等等，这些元素大多呈束缚态存在于土壤矿物和有机质中，经过风化作用和有机质的分解而矿质化，缓慢地变成茶树可利用形态，或呈溶解态被吸附于土壤胶体或团粒上。这些元素含量的多少，直接或间接地影响着茶树生育和茶叶品质。