遮陰對(duì)“黃金菊”茶樹(shù)生長(zhǎng)與茶葉品質(zhì)的影響

江新鳳，李 琛，蔡 翔，謝小群，石旭平，李友勇，劉本英l鄢

（1.江西省蠶桑茶葉研究所，江西南昌330202；2.云南省茶學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 景洪 666201）

“黃金菊”茶樹(shù)資源在江西省內(nèi)有一定規(guī)模種植，是研究培育茶樹(shù)新品種的重要資源[1-3]，其特征是春、夏、秋季嫩梢芽葉為黃白色，似菊花。江西省很多茶樹(shù)新品系均以該資源為母本雜交繁育而成，因此從茶樹(shù)植物學(xué)性狀、生化成分、光合作用方面探明其生長(zhǎng)性狀變化具有重要意義。本研究選擇江西省特有的黃化茶樹(shù)品種作為試驗(yàn)材料，探究其遮陰后茶樹(shù)生長(zhǎng)變化、光合作用與品質(zhì)變化等相關(guān)情況，為江西省茶樹(shù)資源的創(chuàng)新利用提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況和試驗(yàn)處理

試驗(yàn)地選擇在南昌縣黃馬鄉(xiāng)江西省茶樹(shù)資源圃（E116°00'2.1''，N28°22'12.4''），屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫16.7℃～18.9℃，年均日照1603.4h，年均降水量約1300～1800mm。

試驗(yàn)地為整塊平地，茶園海拔40 m，土壤肥力基本一致，試驗(yàn)茶樹(shù)品種為“黃金菊”，1990年5月種植，茶樹(shù)種植行為南北向，行間距150 cm，樹(shù)勢(shì)中等。

2018年5月15日開(kāi)始覆蓋遮陽(yáng)網(wǎng)。試驗(yàn)共設(shè)2個(gè)處理：處理1：參照肖潤(rùn)林等[4-7]的研究結(jié)果，采用70%遮陰處理，遮陽(yáng)網(wǎng)面積135 m2（15 m×1.5 m×6.0 m)，高200 cm。處理2：露天對(duì)照（CK）。各處理田間管理措施一致。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 茶樹(shù)農(nóng)藝性狀測(cè)定

“黃金菊”茶樹(shù)新梢長(zhǎng)度采用直尺測(cè)量，新梢直徑、葉片長(zhǎng)寬采用游標(biāo)卡尺測(cè)量，每處理重復(fù)6次；新梢重量采取隨機(jī)抽樣方式，每個(gè)處理抽取20支新梢，稱其鮮重。

1.2.2 茶園微環(huán)境測(cè)定

茶園溫濕度、土壤溫度和茶園土壤水分：在各處理的中心區(qū)域設(shè)置NL-GPRS托普農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，在2018年5月15日～2018年8月15日期間連續(xù)90余d。

1.2.3 茶樹(shù)葉片光合參數(shù)測(cè)定

參照汪良駒[4]、韓忠明[5]的方法。選晴朗天氣，于 2018年 6月 27～30日上午 8:00～11:00，用CIRAS-1型光合測(cè)定系統(tǒng)（英國(guó)PP-System公司）進(jìn)行光合參數(shù)測(cè)定。采用開(kāi)放式氣路的方式測(cè)定茶樹(shù)的凈光合速率（Pn），蒸騰速率（Tr）、氣孔導(dǎo)度（Gs）、光呼吸速率（Rl）、暗呼吸速率（Rd）等參數(shù)。每個(gè)處理重復(fù)測(cè)定6株（樹(shù)齡：28年生，無(wú)性繁殖），每株茶樹(shù)測(cè)6片成熟葉片。

1.2.4 茶葉新梢內(nèi)含成分測(cè)定

2018年4月份，采摘一芽二葉鮮葉進(jìn)行微波固樣，測(cè)定茶葉內(nèi)含成分。游離氨基酸含量采用GB/T 8314-2013方法測(cè)定，茶多酚、咖啡堿及兒茶素組分采用GB/T 8313-2018方法測(cè)定，水浸出物含量采用GB/T 8305-2013方法測(cè)定。

1.2.5 葉綠素含量測(cè)定

葉綠素含量采用丙酮、乙醇、水（4.5∶4.5∶1）混和浸提液提取法，在645nm和663nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度，根據(jù)Arnon公式計(jì)算葉綠素含量。

1.2.6 茶葉內(nèi)質(zhì)審評(píng)

采摘標(biāo)準(zhǔn)茶樹(shù)新梢的一芽二葉按相同水平制作綠茶后，依據(jù)GB/T23776-2018茶葉感官審評(píng)方法進(jìn)行審評(píng)評(píng)分。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel和SPSS 20.0軟件進(jìn)行整理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 遮陰對(duì)茶樹(shù)植物學(xué)性狀及產(chǎn)量的影響

遮陰處理后，“黃金菊”新梢生長(zhǎng)勢(shì)較對(duì)照明顯增加（表1），70%的遮陰處理加快了“黃金菊”茶樹(shù)的生長(zhǎng)，主要表現(xiàn)在處理后茶樹(shù)新梢長(zhǎng)度增加，新梢直徑增粗，新梢葉面積（cm2）=葉長(zhǎng)（cm）×葉寬（cm）×0.7（系數(shù)）明顯增加，新梢重量明顯增加。

遮陰一個(gè)月后，遮陰處理的茶樹(shù)葉片由黃色轉(zhuǎn)變成綠色，葉面積明顯增加，持嫩性明顯增強(qiáng)。試驗(yàn)茶樹(shù)新梢長(zhǎng)度平均增加了1.16 cm，葉片長(zhǎng)度增加了1.95 cm，葉片寬度增加了0.92 cm，單支新梢鮮重量增加了5.11 g；產(chǎn)量方面，小區(qū)平均產(chǎn)量、一芽二葉長(zhǎng)、百芽重等指標(biāo)明顯增加，遮陰后產(chǎn)量明顯增加，兩個(gè)不同處理間，呈現(xiàn)顯著差異。可見(jiàn)遮陰有利于“黃金菊”茶樹(shù)生長(zhǎng)。

表1 遮陰對(duì)茶樹(shù)處理植物學(xué)性狀及產(chǎn)量的影響Table 1 Effects of shading treatment on the botanical characteristics and yield of tea plants

2.2 遮陰對(duì)茶樹(shù)微環(huán)境的影響

通過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)查和數(shù)據(jù)分析，不同處理茶樹(shù)土壤溫度、水分和空氣濕度不盡相同，具體情況見(jiàn)表2。遮陰處理提高了茶樹(shù)土壤中的含水量、茶園日均空氣濕度，降低了土壤溫度、茶園日均空氣溫度。遮陰處理后茶園土壤平均含水率增加了1.11%，土壤平均溫度降低了2.26℃，茶園日均濕度提高了6.97%，茶園日均溫度降低了3.64℃。

2.3 遮陰對(duì)茶樹(shù)光合作用的影響

“黃金菊”茶樹(shù)遮陰后測(cè)得光合作用情況（表3），遮陰處理的光呼吸速率（Rl）、暗呼吸速率（Rd）、凈光合速率（Pn）和蒸騰速率（Tr）等均顯著或極顯著低于后者。遮陰處理的茶樹(shù)光呼吸速率是對(duì)照處理的1/2左右，暗呼吸速率二者之間變化不大，凈光合速率是對(duì)照處理的52.6%，蒸騰速率也明顯下降。但是氣孔導(dǎo)度卻呈相反趨勢(shì)，說(shuō)明遮陰茶樹(shù)雖然氣孔開(kāi)度大，但是蒸騰失水反而低于對(duì)照。

2.4 遮陰對(duì)茶葉品質(zhì)的影響

茶葉內(nèi)含成分分析結(jié)果（表4）表明，遮陰后茶樹(shù)鮮葉中水浸出物、氨基酸、咖啡堿、葉綠素a和葉綠素b有明顯增加，相比對(duì)照處理，分別提高了4.7%、17.9%、0.6%、16.5%和21.1%，而試驗(yàn)處理茶多酚含量下降明顯，下降了22.7%；與對(duì)照相比，葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總量三個(gè)指標(biāo)均有顯著性差異。遮陰處理后“黃金菊”鮮葉中氨基酸含量明顯高于對(duì)照茶樹(shù)鮮葉。遮陰后茶樹(shù)鮮葉中茶多酚含量下降了22.7%，因此可以推測(cè)遮陰不利于茶多酚的積累。遮陰處理提高了茶樹(shù)鮮葉水浸出物和咖啡堿含量，但差異不顯著。

表2 遮陰對(duì)茶園土壤溫度、水分和空氣濕度的影響Table 2 Effects of shading treatment on soil temperature,moisture and air humidity in tea garden

表3 遮陰對(duì)茶樹(shù)光合作用的影響 (umol/m2.s)Table 3 Effects of shading treatment on photosynthesis of tea plants (umol/m2.s)

表4 不同遮陰處理下茶葉主要內(nèi)含成分Table 4 Effects of different shading treatments on the main contents of tea

表5 不同遮陰處理下制綠茶感官審評(píng)比較Table 5 Comparison of sensory evaluation of green tea produced from the tea variety under different shade treatments

試驗(yàn)處理后20 d，對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行審評(píng)檢驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5，遮陰后的茶樹(shù)制作綠茶感官審評(píng)結(jié)果明顯優(yōu)于對(duì)照處理茶樹(shù)，審評(píng)得分方面，遮陰處理總分為92.1分，高于對(duì)照的89.7分。

3 討論

茶樹(shù)品種“黃金菊”雖然是江西省特有的黃化茶樹(shù)資源，但是其特征不像“中黃1號(hào)”和“安吉白茶”等黃（白）化茶樹(shù)資源一樣有很高的氨基酸含量[1,3]，其生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，扦插與移栽成活率高，新梢常年為黃色[1]。本研究發(fā)現(xiàn)，遮陰處理后“黃金菊”茶樹(shù)品種生長(zhǎng)速度較對(duì)照快，其主要表現(xiàn)在茶樹(shù)新梢生長(zhǎng)速度加快、葉片長(zhǎng)寬及葉面積變大，同時(shí)新梢鮮重增加；可見(jiàn)，遮陰處理改變了茶樹(shù)生長(zhǎng)的微氣候環(huán)境，有利茶樹(shù)生長(zhǎng)，適當(dāng)遮陰降低夏暑季節(jié)茶樹(shù)冠層溫度，增加其相對(duì)濕度，縮小溫、濕度日較差,改善茶園水、溫條件，避免了因連續(xù)的高溫干熱導(dǎo)致的熱害和旱害[6]，有利于提升“黃金菊”的產(chǎn)量。與對(duì)照相比，葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總量三個(gè)指標(biāo)均有顯著性差異，葉綠素含量的增加有利于茶樹(shù)吸收更多的光能[7]，遮蔭處理有利于茶樹(shù)體內(nèi)氨基酸和蛋白質(zhì)的合成[8-9]。該試驗(yàn)過(guò)程中，遮陰處理后的茶樹(shù)隨著光照強(qiáng)度的降低，葉綠素a/b值有輕微降低趨勢(shì)，一般綠葉作物低葉綠素a/b值能提高植物對(duì)遠(yuǎn)紅光的吸收，因而作物在弱光下，具有較高的葉綠素含量的植物，也具有較高的光合活性[10-11]。葉綠素a/b值是衡量植物耐陰性的重要指標(biāo)，葉綠素a/b質(zhì)量分?jǐn)?shù)的改變有利于植物吸收藍(lán)紫光，從而適合于在暗處生長(zhǎng)，a/b值越小，表明其耐陰性越強(qiáng)[12]。茶樹(shù)是耐陰植物，遮陰初期，茶樹(shù)為了適應(yīng)低光照強(qiáng)度的外界條件，以降低新梢中葉綠素a/b值來(lái)應(yīng)對(duì)逆境，使光合作用維持在正常水平，從而保證茶樹(shù)正常的新陳代謝。因此，適度遮陰改變了黃化茶樹(shù)資源的葉綠素a和葉綠素b含量，調(diào)節(jié)了黃化茶樹(shù)資源的內(nèi)含成分，從而提高茶葉品質(zhì)。

光合作用決定植物生長(zhǎng)發(fā)育和生長(zhǎng)勢(shì)高低，是茶樹(shù)栽培研究的核心問(wèn)題之一[13]。在自然光照條件下，茶樹(shù)的光合速率也隨之表現(xiàn)出一般植物的日變化規(guī)律[14]。遮陰能明顯降低茶園光照強(qiáng)度，改善茶園的溫、濕條件，進(jìn)而影響茶樹(shù)光合作用。通過(guò)對(duì)茶樹(shù)“黃金菊”進(jìn)行遮陰處理，結(jié)果表明遮陰能夠提高試驗(yàn)茶樹(shù)品種“黃金菊”的葉片持嫩性，茶樹(shù)葉面積有明顯增加，這一結(jié)果和陶漢之[5]研究結(jié)果較一致。同時(shí)，適度的遮陰提高了茶樹(shù)鮮葉中水浸出物、咖啡堿和氨基酸等的含量。因此適度遮陰有利于黃化茶樹(shù)“黃金菊”酚氨比的下降，為該類型茶樹(shù)資源的創(chuàng)新利用（如：制白茶、綠色等茶類）提供了基礎(chǔ)。但在進(jìn)行遮陰處理時(shí)也要考慮到茶樹(shù)其他生化物質(zhì)的變化，不能盲目追求高氨基酸而忽略其他生化成分的變化[15-16]。

4 結(jié)論

茶樹(shù)資源“黃金菊”在長(zhǎng)期的馴化、生長(zhǎng)過(guò)程中，形成的茶樹(shù)新梢終年黃白色，其發(fā)生機(jī)理與光照、溫度及自身遺傳有密切關(guān)系；本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)該茶樹(shù)遮陰處理，可顯著降低茶樹(shù)冠層及土壤溫度，增加空氣濕度，提高土壤含水量，從而促使“黃化”茶樹(shù)光合作用、生理作用產(chǎn)生變化，使“黃金菊”茶樹(shù)表型性狀趨于正常綠色茶樹(shù)，茶樹(shù)植物學(xué)特性和內(nèi)含成分發(fā)生了一定程度的變化，促使了優(yōu)異品質(zhì)形成。遮陰技術(shù)這一農(nóng)藝措施簡(jiǎn)便易行，有利于丘陵、紅壤茶園夏、秋茶品質(zhì)的提高。