摘要 通過福安市近年來磷素營養對茶葉品質影響相關研究所取得的主要成果,從以下方面進行整理分析和闡述:①磷素是茶樹各器官必不可少的物質組成部分;②磷素在茶樹生理過程中的重要作用;③磷素對茶葉品質的重要影響。同時,對目前存在的薄弱環節進行簡單分析,體現磷素在茶葉中的重要性,指明磷素與其他營養元素之間的相互關系將是未來研究的重點方向。
關鍵詞 茶葉;品質;磷素;展望
中圖分類號S571文獻標識碼A文章編號0517-6611(2014)29-10052-02
作者簡介李源華(1975- ),男,福建福安人,農藝師,從事經濟作物特別是茶果類方面的研究。
福安是“中國茶葉之鄉”,茶葉歷史悠久,是全國第一批無公害生產建設示范基地,也是最多的綠茶、花茶主產縣市。全市現有茶葉種植面積達2.49萬hm2,產量3.07萬t,毛茶產值9.36億元,商品總值21.46億元。多年來,福安高度重視茶葉發展,把以茶葉為主的食品工業列為重點扶持的三大主導產業之一,提出茶葉“五個一”工程,為新時期茶葉發展指明了方向,創造了前所未有的發展機遇。隨著經濟發展和人們生活水平的提高,消費者渴望得到口感好、營養足、更健康 、更安全的茶葉產品。追求高優、無公害的好茶成為新時期茶葉生產者的新要求與新挑戰。然而,目前福安茶葉缺磷成為阻滯大部分茶園高產、優質、高效的重要限制因素之一。筆者通過在福安市城陽鎮仙嶺村10 hm2無公害茶園進行磷素提取研究,發現磷素對茶葉品質的影響較大,體現了磷素在茶葉生產中的重要性。
1磷素是茶樹各器官必不可少的物質組成部分
茶樹全株含磷量為0.3%~0.5%。茶樹各器官中含磷量呈芽高于嫩葉,嫩葉高于根,根高于莖。由于生長季節的不同,茶樹各器官的含磷量有異。春茶芽葉含磷可達0.8%~12.0%,秋后老葉、落葉則在0.5%以下,生長季節地上部分的根系含磷量僅0.6%左右,休眠期地上部分的根系含磷量達0.8%~1.2%[1]。磷在茶樹體內以有機化合物和無機磷酸鹽等形式存在。其中,有機磷約占80%,無機磷約占20%[1]。
2磷素在茶樹生理過程中的重要作用
適量的磷可以保證茶樹的生理過程正常有序的進行,為形成茶鮮葉豐富的內含物質提供基本的前提條件。而優質成茶的形成是茶鮮葉豐富生化成分在正常工藝條件下有序變化的結果。因此,茶葉品質的高低,首先取決于鮮葉原料的物質基礎。品質良好的茶鮮葉離不開磷素。
目前,就磷素在茶樹體內生化過程的研究成果還不是很詳細。但是,可以明確的是,磷是核酸、核蛋白、磷脂以及高能磷酸化合物(ATP、ADP)和遺傳物質(DNA)的組成元素[2]。磷在茶樹體內的含量雖然不是很高,但作用相當明顯。茶樹的許多生理過程都需要有磷參與,如光合作用和植物碳代謝。除了二氧化碳、陽光和水分外,影響最重要的因子是磷。尤其是體內的各種酶促反應降低和能量傳遞與磷素的關系很大。磷素還參與茶樹體內蛋白質、糖類和單寧等主要成分的合成和轉化。它會有效促進類黃酮物質的形成以及茶多酚、氨基酸和咖啡堿含量的增加,從而提高茶葉營養價值和香氣濃厚度。當茶樹缺磷時,根系生長不良,吸收根提早木質化,導致植物體內游離氨基酸和酰胺含量的急劇變化,地上部的嫩葉逐步出現暗紅至黃白色[3]。
3磷素對茶葉品質的重要影響
3.1茶葉品質的描述茶葉品質是經過評茶員審評之后運用評茶術語描述表達出來的。它主要由5個方面構成,分別為外形、湯色、香氣、滋味、葉底。外形包括造形、嫩度、色澤、勻整度與凈度,其中造型、嫩度、色澤是描述的重點。造形可以表明這個茶的風格;嫩度在一定的程度上代表質量的高低;色澤兩者兼而有之。湯色主要是看茶湯色澤的種類、明亮度與有無沉淀。色澤種類變化很大,從蜜綠→蜜黃→金黃→橙黃→橙紅,由綠為主過渡到由紅為主。香氣主要是聞香氣的類型,從“香型+高爽持久→高→尚高→純正→平和→低→稍粗→粗”變化,來確定滋味的類型;而香氣高低(濃淡)與持久性,主要通過品嘗濃淡、厚薄和爽澀從“甘醇爽→醇爽→尚醇爽→平和→稍粗澀→粗澀”變化來確定。通過葉底的嫩度、色澤和均勻度,可知道葉底從嫩到老的變化是有規律的,大致為細嫩成朵、勻齊、嫩綠明亮→嫩勻成朵、尚嫩綠明亮→嫩勻綠明亮→尚嫩勻、尚綠亮→尚嫩欠勻、尚綠明→欠嫩勻、黃綠明→稍粗老、黃綠尚明→粗老、黃稍暗→粗老薄硬、黃暗。然而,傳統認為茶葉品質是由色澤、外形、香氣、滋味四大要素構成[4]。茶葉品質成分的含量與組成都影響茶葉品質。衡量茶葉品質的化學指標主要有茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物等[5]。
3.2磷素對茶葉品質的重要影響影響茶葉品質的關鍵因素是氮、磷、鉀的含量與比例。根據黃旦鮮葉氮(x1)、磷(x2)、鉀(x3)含量與成茶品質(y)的多元回歸方程y=41.619 4+68.412 3x1+61.635 8x2+11.369 2x3(Se=0.961 5,F=4.315 6,復相關系數為0.561 80),可得雖然氮(x1)、鉀(x3)對成茶品質比磷(x2)有更顯著的影響,但是磷素對茶葉品質的影響也是不容忽視的。全國茶園復合肥試驗網的資料表明,隨著在N肥基礎上施磷肥用量的增加,茶葉中茶多酚和水浸出物的含量即茶葉品質也相應地提高[6]。
何電源等[7]研究表明,土壤速效磷、無機磷中的含磷酸鹽(A1P)與茶葉中茶多酚、水浸出物含量呈顯著正相關,而全磷和有機態磷與茶葉品質成分無明顯相關,茶樹對難溶性磷的吸收要高于一般作物[8]。磷素對間接提高茶葉品質有十分重要的意義,尤其是紅茶[9]。有研究表明,凡是品質好的紅茶中磷的含量也比較高。相反,綠茶中磷的含量卻不高,僅為0.05%。磷對提高茶葉品質的作用主要體現在香氣和滋味2個方面。A·H泥涅拉杰[10]研究表明,在施磷 120 kg/hm2的情況下,紅茶的香氣和滋味分別比對照組提高0.18、0.43分。鮮葉中的類黃酮物質是決定紅茶品質的重要物質基礎,而磷與類黃酮物質的形成有著相當密切的關系。據各地相關的研究結果表明,凡是品質好的紅茶,磷的含量也較高。
3.3磷素對茶葉品質成分的影響
3.3.1茶氨酸。茶葉中游離氨基酸含量是茶葉鮮爽味的主要來源。氨基酸不僅能提高茶湯鮮爽,而且能降低茶的苦澀味,還具有焦糖香,對紅茶的香氣有很好的影響[11]。Gamkrelidgc[9]曾觀察到,在施磷、鉀肥后,茶樹葉片中氨基酸減少。針對磷對茶樹新梢中影響茶葉品質的游離氨基酸和酰胺含量的影響,發現茶氨酸的生物合成與分解代謝對茶葉品質形成和茶葉碳氮代謝的調控與平衡影響很大。所以,長期以來,對茶氨酸的研究引起許多學者的重視。研究表明,茶樹新梢中茶氨酸、 天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸和谷氨酰胺含量在磷肥水平從0.45 kg/hm2 N 180 kg/hm2處遞減。其中,茶氨酸為主要的酰胺化合物,主要由丙酰胺和谷氨酸在茶根中合成。Hewitt等[12]認為,在磷素缺乏條件下蛋白質可能分解造成酰胺的積累,促進茶氨基酸的形成,進而間接影響茶葉品質的優良性。天冬氨酸、谷氨酸和茶氨酸含量對茶葉香氣的作用不大。已有試驗報道,施磷肥與橙花醇(正、反 )的氧化產物產生有關[13],而后者對茶葉香氣形成有利。它與綠茶滋味等級的相關系數高達0.787~0.867,而它的形成需要ATP供給能量[14]。
3.3.2兒茶素。兒茶素及其氧化產物都是碳氫氧三元化合物,是由糖類經一系列酶的作用,通過磷素與莽草酸途徑形成苯環化合物,最后合成為兒茶素,在新茶中的質量分數(以干葉計)為12%~32%。兒茶素具有明顯的酚的特性,使得重金屬和蛋白質沉淀,進而直接影響紅茶茶湯的色澤品質。雖然茶葉中的澀味成分主要是兒茶素類,特別是酯型兒茶素以及黃酮類、酚酸類等多酚類化合物[15],但它們是茶類茶湯濃度、收斂性、爽口味不可缺少的基本成分,是決定茶湯品質優劣的主要成分,對紅茶的香氣和滋味也均有良好的影響,因此要降低兒茶素類的有效成分以提高茶葉品質。
3.3.3咖啡堿。茶葉中咖啡堿的形成與磷素密切相關,而咖啡堿主要是嘌呤堿。通過檢測,發現在茶樹不同部位咖啡堿含量不同,芽和嫩葉中咖啡堿含量最高(81%),老葉和莖、梗中含量最低(17%)。因此,加強磷素含量對減輕茶湯的苦澀味和粗澀味具有重要的作用。
值得指出的是,不同茶葉品質對磷肥敏感程度的差異較大。崔思真等[16]研究表明,各品種茶樹對磷肥反應都十分敏感,磷肥的生物學效應和增產提質效果都十分明顯,在低磷條件下不同品種的生物產量順序為蘋云>福鼎大白茶>毛蟹>浙農121>龍井長葉> 浙農113。在低磷條件下,由于對磷肥反應敏感的茶樹生長快,增產效果好,吸收的磷很快被生長的干物質所稀釋,致使單位干物質磷含量較低。因此,如果不對這些品種及時供磷,那么會對茶葉品質造成不良的影響。而對于磷肥反應較遲鈍的品種,由于茶樹生長緩慢,增產效果較差,吸收的磷被干物質稀釋速度較慢,致使單位干物質含磷量反而較高。因此,對于這些品種,應放緩供磷速度,仍可保持一定時間的增產效果和茶葉優良品質[17]。
4討論
該研究著重就磷素對茶葉品質成分的作用,進而對影響茶葉的色澤、外形、香氣、湯色、滋味、葉底6個方面進行分析。雖然福安在茶樹磷素營養方面的研究取得一些成就,但與其他方面相比仍存在不小的差距,從茶樹磷素營養研究的深度和廣度、理論與實踐等方面還不夠完善,如對靜態的無機態磷的研究較多,而動態的磷素在茶樹體內的生理生化過程和磷素與其他營養元素之間相互關系的研究極少[18]。筆者認為,通過加強對磷素的吸收,進一步發揮磷素的作用,體現了磷素在茶葉整個生產過程中的重要性。這將是茶葉研究者最有價值的研究方向之一。
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