灌溉對湖南茶場茶葉產量和品質的影響

徐幸儀，康彥凱，石 錦，龔麗玲，譚正初

（1. 湖南省水利水電科學研究院，湖南 長沙 410007； 2. 湖南省茶葉研究所實驗茶場，湖南 長沙 410145；3. 長沙理工大學水利工程學院，湖南 長沙 410114）

引 言

湖南省是傳統的產茶大省，素有“江南茶鄉”之稱，一直以來茶葉都是優勢出口農產品，湘茶產量和出口額均居全國第二[1]。湖南茶葉主要以安化黑茶、武陵山綠茶、君山黃茶等最為出名，深受國內外人士青睞，茶葉需求量大，加大茶葉增產成為促進該省茶葉產業發展的重要一環[2]。湖南茶葉通常以天然降雨來補充茶園水分，但湖南典型的季節性干旱的氣候特點，使茶葉品質和產量在干旱季節均有所降低。在茶葉的生長發育季節需水較多，休眠季節需水少，夏季需水量多，春、秋兩季次之[3]。湖南夏季氣溫高，茶園易干旱，茶樹蒸騰作用較強，需為茶園補充水分，促進其生長發育。

茶園噴灌是茶葉增產提質的重要方式。近年來，噴灌在茶葉培育上應用廣泛，其對提高茶葉產量、品質起到了積極作用[4]。噴灌通過改變茶園的溫度、濕度等氣候因子，改善茶園土壤條件和養分等因素，提高茶葉的產量和品質[5，6]，曹剛認為噴灌可明顯提高茶葉產量，增產達到15.48%～100%[7]。不同灌溉方式對茶樹不同部位作用不同[8]。微噴灌和滴灌能使葉色加深，明顯增加茶樹新梢的芽頭密度和百芽質量，可增加茶多酚、水浸出物等茶葉生化成分[9]。吳端普等人研究表明，微噴灌可改善茶樹的光合特性，且茶葉葉片數量、長度等均顯著增加[10]。Lin 等人通過比較室內外缺水條件下烏龍茶的生長狀態，研究表明，灌溉對茶葉增加葉片鮮重有積極影響，虧缺灌溉處理與充分灌溉下差別不明顯[11]。目前研究多以灌溉對茶葉生長發育的研究為主，而灌溉對茶葉生長的季節性生長發育研究、湖南地區灌溉對茶葉的影響研究鮮見報道。因此，了解灌溉對茶葉季節性生長發育的影響成為了當前迫切需要研究的問題，可填補湖南省在茶葉灌溉試驗方面的空白，直接推動《湖南省用水定額修訂》工作，為發展茶葉節水灌溉，促進茶葉增產提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

試驗地設在湖南省茶葉研究所實驗茶場中南部，位于湖南省長沙縣高橋鎮，地理坐標為28°10′N，112°59′E，海拔為69.5 m，地形為緩坡丘陵。選取2 片試驗地，1 片試驗地建有噴灌設施，選用搖臂式噴頭。選取噴頭包圍區域中心10 m×10 m 的范圍作為觀測區，另1 片以無灌溉作為對照處理，試驗地無灌水設施，面積3 畝，為避免相鄰處理之間的干擾，2 片茶園之間相隔一個噴頭灌溉的范圍，設置為隔離區。2 片試驗地內均種植為國家級茶樹品種櫧葉齊，樹齡6～7 年。試驗地為丘陵山坡地，地形開闊，無地下水補給和客水補給，沒有高大建筑物影響。

1.2 研究方法

試驗設2 種處理，在天然降雨有灌溉和天然降雨無灌溉兩種情況下測定同種茶葉的生長情況。采用大田測法，結合茶葉生產進行試驗研究；采用土壤含水率實時監測儀器（智墑）實時測量土壤含水率；在設定的灌溉制度下，當離地面40 cm 深土壤含水率低于灌水下限時（21%），開始噴灌，每次灌水2 h。（直至離地面40 cm 深土壤含水率達到設計灌水上限23%）根據土壤含水量數據進行噴灌。

1.3 測試指標及測定方法

在2 塊試驗地中各隨機選取5 個采樣點。測試指標主要分為生物學性狀指標和茶葉品質指標兩大類，其中生物學性狀指標為百芽重和芽頭密度，百芽重按一芽二葉的標準進行采摘。茶葉品質指標有水浸出物、茶多酚、游離氨基酸以及咖啡堿，水浸出物采用重量法、茶多酚采用酒石酸亞鐵比色法、游離氨基酸采用茚三酮比色法、咖啡堿采用堿式乙酸鉛比色法。

2 結果與分析

2.1 灌溉對土壤水分含量的影響

灌溉直接導致土壤含水量的變化，通過土壤含水率實時監測儀器（智墑）所采集到的數據，詳見表1。

表1 不同處理間各季節土壤含水率情況表 %

2019 年試驗區春季降雨較多，夏季7、8 月份出現短暫季節性干旱，故在7、8 月份進行噴灌，從表1 可看出夏季進行噴灌處理區域的土壤含水率高于非灌溉區域土壤含水率，特別是噴灌處理的10～40 cm 深土壤含水率明顯增加。春季、秋季試驗區未進行灌溉，且非灌溉試驗區域土壤保水性略好于灌溉試驗區域。

2.2 灌溉對茶葉生物學性狀指標的影響

百芽重和芽頭密度是茶葉的基本生物學性狀指標，其數值的大小直接影響茶葉的產量。經試驗研究發現2020 年春茶的百芽重和芽頭密度（見表2），在噴灌條件下百芽重范圍為14.01～16.56 g，較非灌溉處理的百芽重高15.02%；而芽頭密度范圍為105～128 個/m2，較非灌溉處理的芽頭密度低6.82%。可知噴灌對春茶的百芽重具有顯著的提升作用。

綜合分析春茶的百芽重和芽頭密度可知，雖在噴灌條件下，芽頭密度在降低，但其下降的比例不足百芽重上升比例的一半，進而可得，噴灌對茶葉的產量提升具有促進作用。

表2 不同處理間春茶百芽重及芽頭密度情況表

2.3 灌溉對茶葉品質的影響

不同處理間茶葉各品質指標情況見表3。

對表3 中的數據進行分析可知，不同處理間茶葉的4 種品質指標均存在不同程度的差異，春季、秋季未進行灌溉，夏季進行了噴灌，對比說明噴灌能明顯改變茶葉的原有品質。

就春茶、夏茶、秋茶平均值而言，水浸出物，其均值差為0.40%，即對茶葉進行噴灌較非灌溉處理的水浸出物含量上升了0.40%，其比例上升了1.01%；咖啡堿，其均值差為0.12%，即對茶葉進行噴灌較非灌溉處理的咖啡堿含量上升了0.12%，其比例上升了3.01%；茶多酚，其均值差為-0.97%，即對茶葉進行噴灌較非灌溉處理的茶多酚含量降低了0.97%，其比例下降了3.90%；差異最不明顯的品質指標為游離氨基酸，即對茶葉進行噴灌較非灌溉處理的游離氨基酸含量幾乎相同。

從不同的季節來看，不同處理間茶葉的品質指標差異更為明顯。春茶的水浸出物較非灌溉處理的水浸出物含量比例下降了2.47%，而夏茶上升了1.80%，秋茶上升了3.32%；春茶的茶多酚含量較非灌溉處理的茶多酚含量比例下降了6.21%，而夏茶上升了2.21%，秋茶又下降了6.94%；春茶游離氨基酸含量較非灌溉處理的游離氨基酸含量比例上升了3.93%，而夏茶下降了3.75%，秋茶下降了1.55%；春茶咖啡堿含量較非灌溉處理的咖啡堿含量比例上升了3.86%，夏茶上升了1.19%，秋茶上升了4.36%。

表3 不同處理間茶葉各品質指標情況表 %

由此看出土壤含水率跟茶葉品質存在正相關關系，未進行灌溉時，非灌溉區區域土壤原有保水性較好，但在夏季出現干旱時，灌溉能促進夏茶品質提升，水浸出物、茶多酚、咖啡堿含量灌溉區均高于非灌溉區。

3 結 語

在湖南茶園推廣應用灌溉，具有改進茶樹生長發育、增加產量、改進品質等作用。

1）灌溉對大葉茶樹櫧葉齊生長有明顯影響，表現為春茶百芽重增加。

2）灌溉能明顯增加夏茶茶葉中各種生化成份，其中較非灌溉茶葉水浸出物增加1.8%、咖啡堿增加1.19%，茶多酚增加2.21%。

3） 灌溉能明顯增加春茶產量，增產幅度為15.02%。