不同茶樹品種（系）對減半施肥的響應研究

疏再發，鄭生宏，邵靜娜，周慧娟，吉慶勇，劉瑜，何衛中*，王麗鴛

不同茶樹品種（系）對減半施肥的響應研究

疏再發1，鄭生宏1，邵靜娜1，周慧娟1，吉慶勇1，劉瑜1，何衛中1*，王麗鴛2*

1.麗水市農林科學研究院，浙江 麗水 323000；2.中國農業科學院茶葉研究所，浙江 杭州 310008

針對中茗6號、中茗192、中茗7號、望海茶1號和龍井43等5個茶樹品種（系），通過2年減半施肥與常規施肥的田間對比試驗，研究減半施肥對茶樹物候期、茶葉產量、茶葉品質的影響。結果表明，相對常規施肥，減半施肥對5個茶樹品種（系）物候期影響較小；減半施肥下茶葉產量、游離氨基酸、咖啡堿、茶氨酸含量降低，而茶多酚、酯型兒茶素、非酯型兒茶素含量和酚氨比升高，茶葉感官審評結果與內含成分變化相似。相對常規施肥，減半施肥下中茗6號、中茗7號、中茗192、望海茶1號和龍井43兩年平均減產分別為4.19%、12.09%、2.13%、22.59%、3.29%；望海茶1號對減半施肥的響應明顯，龍井43和中茗7號對減半施肥響應較顯著，中茗6號和中茗192對減半施肥的響應較小。除望海茶1號產量顯著下降外，各茶樹品種（系）在兩種施肥水平下的茶葉產量和品質整體差異不明顯，一定程度說明減半施肥2年內不會顯著影響茶園效益，研究結果為茶園減肥實施的同時穩定茶園效益提供初步理論支撐。

茶樹品種；減半施肥；茶葉產量；茶葉品質

茶樹是我國重要的經濟作物之一，2019年我國茶樹種植面積約306.5萬hm2，干毛茶產量約279.34萬t，產值約2?396.00億元，種植面積、茶葉產量和產值均居世界首位[1]。茶產業的發展有力推動了我國農民增收、農業增效和農村增綠。大量研究表明，茶園肥料的投入在一定程度上增加了茶園土壤肥力，促進茶葉增產，提高茶葉品質[2-6]。現階段我國茶園肥料施用以復合肥、尿素等速效化肥為主[7]，適量的化肥施用實現茶園產值的提升，而過量的肥料施用會造成茶園土壤酸化、板結、微生物群落下降[8-9]，最終造成茶樹生長不良、茶園減產等問題[10]，不利于我國茶園的高質量發展。據統計，我國有30%左右的茶園化肥施用過量[10]。針對茶園肥料施用過量等問題，前人主要通過茶園土壤耕作、改變茶園施肥模式等技術手段來緩解[5-6]。茶園配施有機肥可以提高土壤機質含量、增加土壤微生物群落，促進茶樹生長，保證茶葉產量，提高茶葉品質[3,11-12]。而目前的研究多集中在不同配施方式對茶葉產量與品質的影響，針對施肥過量情況下，采取減半施肥對茶葉產量和品質影響的研究相對較少。

我國茶樹良種數量繁多，茶樹品種間的遺傳差異形成了不同品種的需肥屬性[13]。阮建云等[14]研究發現，不同茶樹品種間肥料吸收效率存在差異，且差異主要來源于根系吸收能力。王新超等[15]對6個茶樹品種氮素吸收效率進行了比較，發現不同施氮條件下，茶樹生物量增加值、新梢生長量、氮素吸收效率等存在著顯著的品種間差異。進一步研究發現，不同品種茶樹NH4+-N的吸收動力學參數的差異可作為氮素利用效率評價的重要指標[16]。王麗鴛等[17]利用盆栽沙培法研究6個茶樹品種對肥料不同施用量的響應差異，結果發現6個茶樹品種對肥料不同施用量的響應差異明顯，其中在低肥脅迫下茶樹株高、根干重、地上部重、葉片葉色值等顯著降低。不同茶樹品種對肥料的吸收利用效率不同，造成不同品種茶園需要差異化施肥管理。現階段茶園普遍存在過量施肥現象，開展不同茶樹品種減半施肥和常規施肥的對比，探明不同品種茶樹在減半施肥下產量和品質的響應情況，對指導不同品種茶園合理減肥、優質適產、保障茶園生態環境以及茶園生產持續發展有著重要意義。

本研究針對不同茶樹品種（系），通過比較常規施肥與減半施肥下茶樹物候期、茶葉產量、茶葉感官品質與內在生化品質等，探究不同茶樹品種（系）對減半施肥的響應情況，旨在為提高茶園科學化化肥減施提供重要參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗采用的5個茶樹品種（系）分別為中茗6號、中茗7號、中茗192、望海茶1號、龍井43，均于2016年底同一時間種植在麗水市農林科學研究院松陽基地（28°34′51″N，119°22′41″E）。種植規格為單行雙株種植，行距1.5?m，株距0.3?m，茶園管理方式為常規管理。

1.2 試驗設置

試驗地土壤為沙壤土，初始試驗茶園土壤pH為4.31，有機質16.8?g·kg-1，全氮12.6?g·kg-1，水堿性氮190?mg·kg-1，有效磷174?mg·kg-1，速效鉀288?mg·kg-1。設置常規施肥（CF，Conventional fertilization）和減半施肥（HF，Half fertilization）2個處理，常規施肥年總施肥量參考阮建云等[8]用量（N 310.2?kg·hm-2、P 102?kg·hm-2、K 163.2?kg·hm-2），2個處理施肥種類、施肥時間和施肥量如表1所示，肥料施用采用溝施的方法。每個處理小區試驗面積50?m2，重復3次。試驗于2018年11月上旬開始施基肥，在2018—2020年完成。

1.3 試驗方法

1.3.1生物學特性調查與樣品采集

根據《茶樹種質資源描述規范和數據標準》[18]，測定各小區茶樹一芽一葉期、一芽二葉期、一芽二葉百芽重、發芽密度、茶葉產量等指標。參考李海琳等[19]方法進行樣品采摘與處理，在一芽二葉期采摘一芽二葉茶葉鮮葉分為兩份，一份攤放適度后在龍井鍋220～280℃手工殺青、揉捻、使用茶葉烘焙機干燥制成烘青綠茶樣品，用于茶葉感官品質評價；另一份經烘干機120℃烘5?min，然后80℃烘干至恒重，制成生化樣品，用于茶葉內含成分測定。

1.3.2茶葉感官審評

由2位高級評茶員和3位高級評茶師組成5人審評小組，參考GB/T 23776—2018對所有茶葉樣品的外形、湯色、香氣、滋味、葉底依次進行評價。

1.3.3茶葉主要生化成分測定

參照GB/T 8313—2018測定茶葉樣品的茶多酚、咖啡堿和兒茶素組分含量。參照GB/T 8314—2013測定茶葉樣品的游離氨基酸總量。參考劉爽[20]的方法測定茶葉樣品的游離氨基酸及各組分含量：樣品直接按AccQ.Tag方法柱前衍生，高效液相色譜法測定。

1.3.4茶葉產量與品質變化率的計算

同一施肥水平下不同茶樹品種產量和品質的年變化率計算：茶葉產量的年變化率=2020/2019×100%；茶葉品質的年變化率=2020/2019×100%。式中，2019和2020分別表示2019年和2020年的茶葉產量，2019和2020分別表示2019年和2020年的茶葉品質（茶葉品質以茶多酚、氨基酸、咖啡堿、兒茶素、茶氨酸等茶葉理化成分的具體數值表示，下同）。

不同茶樹品種產量和品質在減半施肥下兩年平均變化率計算：茶葉產量的兩年平均變化率=(2020＋2019)/(2020＋2019)×100%－1；茶葉品質的兩年平均變化率=(2020＋2019)/(2020＋2019)×100%－1。

式中，2019和2020分別表示減半施肥下2019年和2020年的茶葉產量；2019和2020分別表示常規施肥下2019年和2020年的茶葉產量；2019和2020分別表示減半施肥下2019年和2020年的茶葉品質；2019和2020分別表示常規施肥下2019年和2020年的茶葉品質。

1.4 統計分析

數據采用Excel 2007軟件進行整理，采用SPSS 20統計軟件進行單因素方差分析（采用Duncan法進行顯著性檢驗，<0.05）。

表1 試驗茶園年施肥設計

注：復合肥（N-P2O5-K2O）25-10-16，湖北祥云化工股份有限公司；尿素（N≥46.4%），青海鹽湖工業股份有限公司

Note: Compound fertilizer (N-P2O5-K2O) 25-10-16, Hubei Xiangyun Chemical Industry Co., Ltd..Urea (N≥46.4%), Qinghai Yanhu Industry Co., Ltd.

2 結果與分析

2.1 減半施肥對茶樹物候期的影響

分別于2019年和2020年春季調查中茗6號、中茗192、中茗7號、望海茶1號和龍井43等5個茶樹品種（系）在兩種施肥水平下一芽一葉和一芽二葉物候期的變化。如表2所示，在兩種施肥水平下，5個茶樹品種（系）物候期變化較小，相對常規施肥，2019年和2020年減半施肥下，僅中茗7號一芽一葉延遲1?d，其他茶樹品種（系）的物候期均未發生變化。

2.2 減半施肥對茶葉產量的影響

研究減半施肥對茶樹發芽密度、一芽二葉百芽重和鮮葉產量的影響，結果如表3所示。除2019年中茗192外，常規施肥下鮮葉產量均高于減半施肥，僅2020年望海茶1號鮮葉產量在兩種施肥水平間存在顯著差異；減半施肥下，2019年望海茶1號和龍井43、2020年中茗7號百芽重顯著低于常規施肥，2020年中茗7號、望海茶1號、龍井43發芽密度顯著低于常規施肥，其他品種（系）在兩種施肥水平下發芽密度、一芽二葉百芽重變化不一，均不存在顯著差異。

2020年各品種（系）茶樹的百芽重、發芽密度、鮮葉產量均低于2019年，可能與2019年秋季試驗地出現旱情有關。

2.3 減半施肥對茶葉感官品質的影響

感官審評中茶葉的滋味與茶葉理化成分含量的變化息息相關。如表4和表5所示，相對常規施肥，減半施肥下中茗7號的滋味評分均有所降低，望海茶1號和龍井43的滋味評分比較穩定，中茗6號和中茗192的滋味評分在兩年間不存在一致的變化。研究減半施肥對茶葉感官品質總分的影響表明，除2020年的望海茶1號外，常規施肥下茶葉感官品質的總分均不低于減半施肥，兩施肥水平下不同茶樹品種（系）鮮葉加工的茶葉品質在兩年內差異較小。

表2 減半施肥對不同茶樹品種（系）物候期的影響

注：CF表示常規施肥，HF表示減半施肥。下同

Note: CF means conventional fertilization.HF means half fertilization.The same below

表3 減半施肥對不同茶樹品種（系）茶葉產量的影響

注：同一列中不同字母表示差異達到顯著水平（<0.05）

Note: Different letters in the same column indicate significant differences (<0.05)

表4 2019年減半施肥對不同茶樹品種（系）感官品質的影響

Table 4 Effect of half fertilization on sensory quality of different tea cultivars(strain) in 2019

表5 2020年減半施肥對不同茶樹品種（系）感官品質的影響

Table 5 Effect of half fertilization on sensory quality of different tea cultivars(strain) in 2020

2.4 減半施肥對茶樹理化成分的影響

如表6所示，除2020年龍井43外，減半施肥下的茶葉中茶多酚含量均高于常規施肥，但不存在顯著差異；除2019年望海茶1號外，茶葉中的酚氨比與茶多酚含量存在相同的變化趨勢，且僅2019年中茗7號和龍井43的酚氨比存在顯著差異；而茶葉游離氨基酸、咖啡堿含量變化與茶多酚相反，其中2019年中茗192的氨基酸顯著低于常規施肥，其他品種（系）游離氨基酸、咖啡堿含量均不存在顯著差異。

2.5 減半施肥對茶樹兒茶素組分的影響

如表7和表8所示，減半施肥下茶葉中總兒茶素的含量均高于常規施肥，茶葉中表沒食子兒茶素（EGC）、表兒茶素（EC）、表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、沒食子兒茶素沒食子酸酯（GCG）、非酯型兒茶素、酯型兒茶素均存在一致的變化趨勢。相對常規施肥，減半施肥下2019年的中茗6號酯型兒茶素顯著升高，中茗192的EGCG含量顯著升高，望海茶1號的EGC、EC、非酯型兒茶素顯著升高，龍井43的表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、EGCG、酯型兒茶素、總兒茶素顯著升高，而2019年中茗192的沒食子酸（GA）顯著降低，2019年其他各兒茶素和2020年各兒茶素組分在兩種施肥水平間均不存在顯著差異。

2.6 減半施肥對茶樹氨基酸組分的影響

天冬氨酸、茶氨酸是茶葉氨基酸重要的組成部分，也是茶湯鮮爽滋味的主要來源[21]。本研究發現，茶氨酸是各茶樹品種（系）含量最高的氨基酸組分，占總氨基酸的44%～57%（表9和表10），與毛雅琳等[22]研究結果相似。減半施肥下，茶葉中的天冬氨酸、茶氨酸和精氨酸含量均低于常規施肥，與茶葉總游離氨基酸含量的變化一致（表6），其他游離氨基酸不存在一致的變化規律。相對常規施肥，2019年中茗6號的天冬氨酸和苯丙氨酸、中茗192的精氨酸，龍井43的茶氨酸、2020年中茗6號的丙氨酸、中茗192的甲硫氨酸含量顯著降低；而2019年中茗7號纈氨酸、2020年望海茶1號的谷氨酰胺含量顯著升高，其他氨基酸在兩種施肥水平下不存在顯著差異。

2.7 減半施肥對茶葉產量和品質的影響

茶園產量受到多種因素影響，產量和品質的年變化率顯示不同茶樹品種（系）在不同環境下的持續生產能力，2020年產量和品質的變化率如表11所示（2019年秋季，茶園受到自然災害影響）。與2019年相比，2020年茶葉內含成分中，氨基酸、茶氨酸有一定程度升高，酚氨比、兒茶素、咖啡堿均降低，而茶多酚變化不一致。減半施肥下，鮮葉產量的下降率除中茗7號外均大于常規施肥，而氨基酸含量的增長率除中茗6號外均高于常規施肥；各品種（系）間茶多酚、咖啡堿等理化成分不存在一致的變化趨勢。

不同茶樹品種（系）產量和品質兩年平均變化率顯示減半施肥相對常規施肥的變化規律，如表12所示，與常規施肥相比，減半施肥下中茗6號、中茗192、中茗7號、望海茶1號和龍井43兩年平均減產分別為4.19%、12.09%、2.13%、22.59%、3.29%，各品種（系）氨基酸和茶氨酸與產量呈現一致的變化規律，而茶多酚、兒茶素含量與其呈相反的變化趨勢。

3 討論

大量的研究表明，肥料有效保障茶樹的生長發育進程[4]，肥源對茶樹物候期影響存在差異，菜餅肥能夠明顯提高茶樹物候期，而施用復合肥對茶樹物候期的影響較小[23]，本研究中減半施肥對茶樹物候期影響結果與之一致。施肥能夠提高茶園土壤養分含量，促進茶樹生長并提高茶葉產量，本研究減半施肥下各品種（系）茶樹鮮葉產量大多低于常規施肥，但兩施肥水平下茶樹的發芽密度、一芽二葉百芽重變化不一。茶葉品質通常以茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物等指標進行評價[18]，茶多酚具有苦味、澀味；氨基酸具有鮮味；咖啡堿具有苦味，但與茶多酚、氨基酸等可以形成具有鮮爽味的絡合物；茶葉酚氨比反應綠茶的品質，比值越低則綠茶品質越好[24]。施肥可以為茶葉的生長提供養分，是影響茶葉品質的關鍵[25]。本研究發現，減半施肥下茶葉游離氨基酸、咖啡堿含量均低于常規施肥，而茶多酚含量、酚氨比成相反的變化趨勢，茶葉生化成分結果與茶葉感官審評結果基本一致；減半施肥下茶葉的酯型兒茶素、非酯型兒茶素、總兒茶素與茶多酚有著相同的變化趨勢，茶氨酸、精氨酸等與茶葉總游離氨基酸變化相似。表明常規施肥有利于茶葉產量的穩定，且有利于茶葉內游離氨基酸、茶氨酸的積累和穩定，但不利于茶多酚、兒茶素的穩定，導致這種現象的出現可能是因為減半施肥下茶樹生長后期肥料不足難以滿足茶樹最優生長所致[26]。

表6 減半施肥不同茶樹品種（系）理化成分的影響

Table 6 Effect of half fertilization on physicochemical constituents of different tea cultivars(strain)

注：同一列中不同字母表示差異達到顯著水平（<0.05）

Note: Different letters in the same column indicate significant differences (<0.05)

表7 2019年減半施肥對不同茶樹品（系）種兒茶素組分的影響

Table 7 Effects of half fertilization on catechin components in different tea cultivars(strain) in 2019 year %

注：同一行中不同字母表示差異達到顯著水平（<0.05）。下同

Note: Different letters in the same line indicate significant differences (<0.05).The same below

表8 2020年減半施肥對不同茶樹品種（系）兒茶素組分的影響

Table 8 Effects of half fertilization on catechin components in different tea cultivars(strain) in 2020 year %

表9 2019年減半施肥對不同茶樹品種（系）氨基酸組分的影響

Table 9 Effects of half fertilization on amino acid components of different tea cultivars(strain) in 2019 year %

續表9

表10 2020年減半施肥對不同茶樹品種（系）氨基酸組分的影響

Table 10 Effects of half fertilization on amino acid components of different tea cultivars(strain) in 2020 year %

表11 不同茶樹品種（系）產量和品質的年變化率

表12 不同茶樹品種（系）產量和品質在減半施肥下兩年平均變化率

注：負數表示項目數值減低，正數表示項目數值增加

Note: Negative number indicates a decrease in value, while positive number indicates an increase

茶樹品種是茶葉品質的基礎，不同茶樹品種產量差異明顯。本研究中的龍井43是國家級無性系名優茶品種，表現出明顯的產量優勢，且對各種養分的吸收利用效率更高，可以作為一個標桿茶樹品種[15]。研究不同品種（系）在減半施肥下的茶葉產量變化，相對常規施肥，減半施肥下中茗6號、中茗192、中茗7號、望海茶1號和龍井43兩年平均減產分別為4.19%，12.09%，2.13%，22.59%，3.29%，這與王子騰等[27]研究結果相似。

不同茶樹品種間存在遺傳差異性，其內含成分也差異顯著[28]，且對不同施肥水平的影響響應不同[29]。不同茶樹品種（系）在減半施肥下，望海茶1號非酯型兒茶素含量最高，酯型兒茶素含量最低，氨基酸、茶氨酸含量中等，表現出良好的綜合品質；減半施肥下條件下，望海茶1號2019年的百芽重顯著低于常規施肥，2020年發芽密度、茶葉產量也顯著低于常規施肥，2020年產量下降率最低，但兩年平均減產最大，氨基酸、茶氨酸在減半施肥下兩年變化率最低，2019年茶葉中的EGC、EC、非酯型兒茶素顯著高于常規施肥，部分證明了望海茶1號對減半施肥的響應顯著。龍井43的茶多酚、ECG、酯型兒茶素和總兒茶素含量最高，咖啡堿較高，氨基酸、茶氨酸等含量中等，表現出較強的苦澀味、收斂性強等特點；相對常規施肥，減半施肥下2019年龍井43的百芽重和茶葉中茶氨酸含量顯著降低，茶葉中的酚氨比、ECG、EGCG、酯型兒茶素、總兒茶素顯著升高，2020年龍井43的發芽密度顯著降低，其他成分變化不顯著，結果部分證明龍井43對減半施肥響應較顯著。中茗7號氨基酸和茶氨酸含量最低，茶多酚較高，與龍井43品質特點相近；相對常規施肥，減半施肥下2019年中茗7號的酚氨比顯著升高，2020年的百芽重和發芽密度顯著降低，其他成分變化不顯著，兩年平均減產僅次于望海茶1號，結果部分證明中茗7號對減半施肥響應較顯著。中茗6號氨基酸和茶氨酸含量最高且酚氨比最低，茶多酚、兒茶素各指標較低，表現出較好的鮮爽滋味；相對常規施肥，減半施肥下中茗6號在2019年酯型兒茶素顯著升高，2019年天冬氨酸和2020年精氨酸含量顯著降低，其他成分變化無顯著差異，部分說明中茗6號在茶葉生產效益上對減半施肥響應較小。中茗192在減半施肥下茶葉產量和品質變化趨勢不一，且大部分不存在顯著差異。

通過提升土壤肥力提高茶葉產量和品質是施肥的主要目的[30-31]。但茶園化肥使用過量已成為茶園生產中最突出的問題之一，在化肥已經施用過量的前提下，開展減半施肥對不同茶樹品種（系）茶葉產量與品質影響的研究結果表明，相對常規施肥，減半施肥下茶葉產量總體降低，除望海茶1號外，差異均不顯著；茶葉中氨基酸、茶氨酸含量降低，酚氨比、茶多酚和兒茶素含量升高，但總體差異不顯著。減半施肥2年內茶葉生產效益下降，但下降效益不顯著，表明對應種植本研究中茶樹品種（系）的茶園，在施肥過量的情況下，進行減半施肥前2年不會顯著影響茶葉效益，而長期減半施肥對茶葉效益的影響還有待進一步研究。如何在保障茶園土壤肥力的情況下，改善土壤板結，提升土壤有機質含量等，真正實現減肥增效的雙贏效果，還需要進一步深入研究。

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Responses of Different Tea Cultivars (Strains) to Half Fertilization

SHU Zaifa1, ZHENG Shenghong1, SHAO Jingna1, ZHOU Huijuan1, JI Qingyong1, LIU Yu1, HE Weizhong1*, WANG Liyuan2*

1.Lishui Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Lishui 323000, China; 2.Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China

In this study, a field experiment was conducted to compare five tea cultivars (strains) under half fertilization and conventional fertilization for two years.The response of half fertilization to tea sprouting period, yield and quality was studied.The results show that compared with the conventional fertilization, half fertilization had little effect on the sprouting period of five tea cultivars (strains).Under half fertilization, the tea yield, free amino acid, caffeine and theanine contents decreased, while the content of polyphenols, ester catechin, non-ester catechin and phenol-ammonia ratio increased.The sensory evaluation results were consistent with the chemical component changes in the tea.Compared with the conventional fertilization, the average yield reduction of Zhongming 6, Zhongming 7, Zhongming 192, Wanghai Tea 1 and Longjing 43 under half fertilization were 4.19%, 12.09%, 2.13%, 22.59% and 3.29% respectively.Under half fertilization, Wanghai Tea 1 had an obvious response, Longjing 43 and Zhongming 7 had relatively significant responses, and Zhongming 6 and Zhongming 192 had little response.Except the yield of Wanghai Tea 1 decreased significantly, the tea yield and quality show no obvious change in the rest tea cultivars (strains) under different fertilization treatments.To a certain extent, the results indicate that half fertilization would not significantly affect the benefit of tea gardens within 2 years.The results also provided a preliminary theoretical support for the implementation of weight loss and stability of tea garden benefits.

tea cultivars, half fertilization, tea yield, tea quality

S571.1

A

1000-369X(2022)02-277-13

2021-08-24

2021-11-17

財政部和農業農村部：國家現代農業產業技術體系（CARS-19）、麗水市公益性項目（2020GYX14）、浙江省“十四五”茶樹育種重大專項子課題（2021C02067）

疏再發，男，助理研究員，主要從事茶樹栽培與育種研究。*通信作者：jnhwz@126.com；wanly@tricaas.com

（責任編輯：黃晨）