生態地質背景對廣西六堡茶的影響研究

摘要：該文對六堡茶生長影響較大的生態地質背景因子進行重點研究，包括土壤、地表水、氣候和地形地貌等。其中全面研究六堡茶種植區域26 種指標的地球化學背景、分布特征，并對研究區地層巖石、地表水、大氣沉降物中的有益有害元素進行化學分析，結果顯示其各項指標均符合國家相關標準限量要求，研究區生態地質條件整體較優。

關鍵詞：六堡茶；生態地質背景；地球化學；富硒；茶葉種植

中圖分類號院S571.1 文獻標志碼院A 文章編號院2096-9902淵2023冤20-0048-04

基金項目：廣西科技重大專項（桂科 AA20302018-7）；廣西地質礦產勘查開發局科研項目（桂地礦綜研〔2021〕19號）

Abstract： This paper focuses on the eco-geological background factors which have great influence on the growth of Liubao tea，including soil， surface water， climate， topography and so on. Among them， the geochemical background and distribution characteristicsof 26 indexes in Liubao tea planting area were comprehensively studied， and the beneficial and harmful elements in stratigraphicrocks， surface water and atmospheric sediments in the study area were chemical analyzed. The results show that all the indexes meetthe requirements of relevant national standards， and the eco-geological conditions of the study area are better as a whole.

Keywords： Liubao tea; eco-geological background; geochemistry; selenium enrichment; tea planting

六堡茶茶園附近礦產主要為銅鉛鋅多金屬礦，經過調查，該礦以方鉛鋅、閃鉛鋅礦為主，次為黃銅礦、黑鎢礦、自然銀及伴生有黃鐵礦、毒砂、斑銅礦等；脈石礦物以石英為主，次為少量綠泥石、方解石、白云石和重晶石等。礦石化學成分有用組分主要為Pb、Zn、Ag，共（伴）生組分主要為Cu、Cd、S 等。據化學分析和組合分析結果可知，同一條礦體，表現為自上而下Pb、Zn、Ag 及共（伴）生組分主要為Cu、Cd、S 有變富趨勢。礦石工業類型為石英-硫化物型；自然類型以閃鋅礦、白云石、重晶石類型為主，次為閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦和白云石類型，另外還有菱鋅礦石。其中可能對六堡茶產生影響的有毒有害元素主要有Pb、Zn、Cu、Cd和As等。為此進行生態地質背景對廣西六堡茶的影響研究有重要意義。

1 六堡茶生物地球化學特征

1.1 六堡茶生物地球化學特征

以六堡茶作為優勢農作物應用推廣示范案例，本次工作在六堡鎮采集了40 個六堡茶茶葉（鮮樣）樣品及其根系土壤樣品，并進行了分析測試，六堡茶樣品測試結果統計情況見表1。

1.2 各指標相關性分析

各指標相關性分析對六堡茶各分析化驗指標進行相關性分析，得出pearson相關系數表，見表2。

由表2 可知，六堡茶中Cu、Zn、Mg 三者含量呈現0.01 水平（雙側）上顯著正相關，尤其是Cu 和Zn 元素，相關系數達0.808，屬于高度相關，即隨著茶葉中Zn 元素含量的增加，Cu 元素也隨之增加（圖1），表明六堡茶對土壤中Cu和Zn 的吸收表現出協同作用。

由表2 可知六堡茶中Se 含量與Mg、Zn、Cu 元素呈現顯著負相關性，與Fe 呈現顯著正相關性。表明六堡茶對Se 的富集與對Fe 的富集呈現一定的協同作用，與對Mg、Zn、Cu的富集呈現一定的拮抗作用。

2 生態地質背景對六堡茶的影響

2.1 地層巖石對六堡茶的影響

茶園土壤性質及肥力狀況、微量元素等受到土壤母質的影響，并嚴重地影響了巖茶品質的形成。本次工作選擇的茶園主要位于黃洞口組地層，巖性主要為砂巖、頁巖等。砂巖、頁巖在風化過程中，釋放出的微量元素進入土壤，通過不同形式被六堡茶吸收，從而影響六堡茶的生長及品質。

本次工作分別在黃洞口組三段（∈h³）、洞口組二段（∈h²）、洞口組一段（∈h¹）和小內沖組（∈x）不同地層采集了4 組剖面土壤樣品，并在剖面土壤樣品底部采集了新鮮基巖樣品。六堡茶具有一定的地域屬性，除與地理（緯度和海拔）和氣候（溫度、降水、日照和相對濕度）等生態環境因子有關外，往往也與其產地特殊的生態地球化學條件關系密切。巖石礦物中的許多元素被釋放進入到土壤中，是六堡茶生長土壤元素來源最主要的途徑。因此，土壤中元素含量與母質巖性和成土過程密切相關。

2.2 土壤對六堡茶的影響

2.2.1 土壤質地和土層厚度的影響

土壤質地與茶葉品質的優劣息息相關。蘇有健等[1]調查了安徽61 個鄉鎮的山地茶園土壤特性，發現茶葉品質較優的茶園，土壤物理黏性適中，土層含沙粒較多，呈壤質偏砂性。閆夢等[2]調查了長江三峽地區一些茶園的土壤質地特征，結果表明，鐵鋁土中土壤母質為硅鋁質和鉀硅質的能獲得品質較好茶葉，而母質為硅鐵質的鐵鋁土產出的茶葉氨基酸和水浸出物含量少，品質較差。田永輝等[3]發現硅質黃壤的土壤疏松，通氣透水，蓄水積肥，物理性狀最好。黃壤種植的茶葉氨基酸、茶多酚、咖啡堿和水浸出物的總量都高于黃棕壤，茶葉品質優異，滋味鮮爽。硅質黃壤和砂礫土壤土質疏松、土壤晝夜溫差大、孔隙多、根生長健壯和根系較密，利于茶樹同化物的轉化與吸收，茶葉中的氨基酸、咖啡堿和水浸出物含量高、茶多酚含量較低，茶葉總體品質為香高味醇。土壤耕層深度對茶樹生長有重要影響，正常茶園的土層深度要求超過80 cm。這樣，土壤透氣性好，有利于蓄水積肥，還能防止土壤水分過高導致孔隙被阻塞，引起茶樹根系缺氧，有氧呼吸困難，分泌有毒物質造成爛根。

六堡茶研究區位于廣西梧州，屬于亞熱帶季風氣候區，較炎熱的氣候及頻繁的降雨，通過淋濾作用形成了2～7 m厚的黃-紅色鋁鐵質土壤。六堡茶茶園大部分位于紅壤土山林坡地，極少部分位于水稻土農田中。

研究區的紅壤土為砂頁巖紅壤或耕型砂頁巖紅壤，砂頁巖在低山風化殘破形成，色紅，酸性，層次分化不大明顯。部分分布于丘陵坡地上部的耕地，質地多為砂壤-中壤，摻雜有小砂礫，又沙又黏，碎塊狀結或粒狀結構，新耕地無明顯發育層次。這類紅壤土，土壤松散，通氣性良好，土壤晝夜溫差大，有利于六堡茶同化物的轉化與吸收，茶葉中的氨基酸等含量高，有利于形成較高品質的六堡茶，是種植口感較好的六堡茶的有利條件。

2.2.2 土壤化學指標的影響

1）六堡茶對土壤中元素的富集能力。對六堡茶中的Cu、Zn、Se 指標進行生物富集系數統計，見表3。

從表3 中可以看出六堡茶茶葉對土壤中Zn 和Cu的富集能力明顯比Se 強。

2）六堡茶與土壤中各指標含量相關性分析。對六堡茶中的各化學指標和對應根系土中各指標進行相關性分析，相關系數統計結果見表4。

由表4 得到六堡茶中Se 元素與根系土中的Se 元素在0.05 水平（雙側）上顯著正相關，相關系數為0.400，表明六堡茶中Se 含量高低在一定程度上受到其根系土中Se 含量的影響，隨著土壤中Se 含量增加，六堡茶中Se含量呈現上升趨勢，表明高Se 含量的土壤有利于六堡茶富硒。因此要提高六堡茶中的Se 含量，選擇相對富硒區域種植更有利。

2.3 地形地貌對六堡茶的影響

地形地貌會影響到區域范圍氣候，從而影響六堡茶的生長及品質。六堡茶研究區區域地勢北部高，南面低，沿著六堡鎮鎮界有數條海拔在600～900 m的山脈，使得整個六堡茶研究區處于小盆地內。盆地內氣候濕潤，降雨充足為六堡茶的生長提供了較好的氣候條件。

經研究表明，在多霧高濕的環境條件下，增加漫射光的量，有利于芳香物質的形成，其中蛋氨酸、胱氨酸等影響茶葉香氣的氨基酸含量增加；較大的晝夜溫差有利于光合產物的積累，增加可溶性糖的含量，調節多酚類物質。谷氨酸、丙氨酸和天冬氨酸等影響茶湯鮮味的氨基酸在海拔較高的地區含量更豐富。但是海拔超過1 000 m，茶樹生長發育受一定阻礙，表現為休眠期早且長，容易發生寒害和凍害，增加白星病危害，導致百芽重減輕，對夾葉增多，影響產量，提高茶園防治成本。用帶有白星病的鮮葉加工成的茶葉，滋味帶苦澀，湯色渾暗，碎末多。

在六堡茶研究區內，部分海拔較高地區，如山坪村，茶園總體分布在700～800 m 海拔以上，常年有雨霧環繞。通過上述前人研究可和，大多數地形地貌都可種植茶葉，但是要提高六堡茶的品質，需要在一定的海拔高度進行種植。研究區六堡鎮西部、獅寨鎮東部處于高海拔地區，相對更有利于高品質六堡茶的種植。

2.4 氣候條件對六堡茶的影響

茶樹生長的最適溫度是15耀30 益，在10 益左右開始發芽。在連續35 益以上的高溫天氣及土壤水分不足的情況下，茶樹生長發育將受到抑制，幼嫩芽葉出現灼傷。同時，茶樹喜濕，嫩芽含水量為74%耀80%，嫩莖含水量高于80%。研究區為亞熱帶季風氣候，溫和濕潤，夏長冬短，雨熱同季，光照充足，除了部分極端氣溫外，一年之中大部分時間的氣候條件適合六堡茶。

氣候除直接影響六堡茶生長外，還通過影響土壤類型來影響茶葉生長及品質。六堡茶所在的亞熱帶，熱量豐富、水分充沛，年降雨量在1 000～3 000 mm左右，偏酸性，元素的地球化學循環強烈，風化淋濾作用也十分強烈。風化、淋濾作用使得Ca、Na、Mg 和K 等元素大量林溶流失，而殘留的Fe₂O₃、Al₂O₃和SiO₂形成的紅色風化殼，并由此形成的磚紅色鐵鋁質土壤更有利于形成高品質茶葉。本次采樣的茶園，絕大多數均為黃壤-紅壤。

2.5 地表水和人類活動對六堡茶的影響

本次工作研究的人力活動影響主要為金屬礦產開發對六堡茶的影響。前文已論述，重金屬對六堡茶的主要影響途徑為通過地表水進行傳導，本次工作在六堡茶研究區共采集了12個地表水樣品。經過對比，地表水含量均符合GB 5084—2021《農田灌溉水質標準》，因此，金屬礦山對六堡茶影響相對較小。

3 六堡茶種植規劃建議

由于六堡茶品質受影響因素較多，如口感、色澤、芽葉比等，涉及面較廣，品質評定較為復雜。同時茶園在六堡鎮較為分散，因此本次工作僅從種植六堡茶有利條件給出相關種植建議。

3.1 地層巖石

單從物質來源來講，黃洞口組的泥頁巖所含Se 含量相對更高，風化成土后能為土壤中提供更多Se來源。

3.2 土壤

上一節研究表明，有一定層厚，并且含有一定巖礫的鐵鋁質磚紅壤土質疏松、土壤晝夜溫差大、孔隙多、根生長健壯和根系較密，利于茶樹同化物的轉化與吸收，茶葉品質優異，滋味鮮爽。同時土壤中的Se 含量高低會一定程度影響茶葉中Se 含量高低，因此在Se含量高的土壤中更有利于六堡茶富硒。而隨著土壤中N 和P含量增高，會在一定程度上影響六堡茶中Se 含量，使六堡茶中Se 含量有所降低。隨著根系土中Zn、N、P 和S 含量增加，六堡茶中Zn含量呈現上升趨勢，表明在土壤含Zn、N、P 和S 較高的區域種植六堡茶可以在一定程度上增加六堡茶中Zn的含量。

3.3 地形地貌

研究區位于由山脈圍繞小盆地之中，整體較適合六堡茶種植，但是在600～800 m的溫度低、濕度大的高海拔區域更有利于高品質茶葉生長。

3.4 地表水和人類活動

經過對研究區的調查，暫時未發現金屬礦山及地表水對六堡茶產生不利影響，但是在新規劃茶園時，建議具體采樣分析。

參考文獻：

[1]蘇有健，王燁軍，張永利，等. 不同耕作方式對茶園土壤物理性狀及茶葉產量的影響[J].應用生態學報，2015，26（12）：3723-3729.

[2]閆夢，王效舉，程紅艷，等. 污灌區玉米地土壤重金屬銅化學形態時空變化及風險評價[J].灌溉排水學報，2019，38（S2）：106-114.

[3]田永輝，梁遠發，鄢東海，等. 貴州野生茶樹資源的地理分布與生態型[J].貴州農業科學，2008（2）：160-161.