





摘要: 為探究噴施葉面硒肥對不同葉色品種茶樹富硒效果和品質(zhì)的影響,以‘龍井43’、‘中黃1號’、‘中黃2號’和‘紫鵑’為試材,設置清水對照、螯合硒和生物納米硒三種噴施處理,并對噴施后30 d、60 d的鮮葉總硒含量、主要品質(zhì)成分以及礦質(zhì)元素含量進行測定分析。結果表明:與對照相比,噴施葉面硒肥能夠顯著增加各葉色品種茶樹鮮葉中總硒含量,達到富硒茶生產(chǎn)標準,但富硒效果具有明顯的時效性。其中,綠色品種‘龍井43’吸收迅速代謝也快,時效性較短;紫色品種‘紫鵑’富硒效果時效性高于其它葉色品種,可能與其較高的花青素含量有關。另外,噴施葉面硒肥能夠顯著增加各葉色品種茶樹鮮葉中游離氨基酸含量,減少茶多酚含量,從而降低鮮葉酚氨比,尤其是綠葉品種。此外,噴施葉面硒肥能夠增加茶樹鮮葉中N、P、K、Mn和Zn的含量,減少Fe和Cr的含量,表明外源硒對提高茶樹營養(yǎng)元素吸收利用以及緩解重金屬污染亦有重要意義。針對不同葉色品種茶樹合理調(diào)整噴施策略,能夠有效提高茶樹的硒含量并改善鮮葉品質(zhì),從而實現(xiàn)富硒茶穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。
關鍵詞:茶樹;葉面硒肥;富硒茶;品質(zhì);礦質(zhì)元素
中圖分類號:S571.1"文獻標識碼:A"文章編號:0488-5368(2025)02-0023-07
Effects of Foliar Selenium Fertilizers on Selenium Enrichment and Quality in Tea Varieties with Different Leaf Colors
LI Hao+1, WANG Qi+2, JIA Xiaoyu+1, LI Jingshan+1, ZHOU Jie+1, YU Youben+1, ZHU Aimin+3, WANG Weidong+1
(1. College of Horticulture, Northwest Aamp;F University, Yangling, Shaanxi 712100,China; 2. Ankang Ramp;D Center for Se-enriched
Products, Ankang, Shaanxi 725000,China; 3. Jiamutianyuan Ecological Agriculture Technology Co., Ltd, Hanyin, Shaanxi 725100,China)
Abstract: This study investigates the effects of foliar selenium fertilization on selenium enrichment and the quality of tea varieties with different leaf colors, using ‘Longjing 43’, ‘Zhonghuang No. 1’,‘ Zhonghuang No. 2’, and ‘Zijuan’ as test subjects. The treatments included a water-only control, chelated selenium, and biological nano-selenium. Measurements of total selenium content, major quality components, and mineral element concentrations in fresh leaves were conducted at 30 and 60 days after application. The results demonstrated that foliar selenium applications significantly increased the total selenium content in fresh leaves of all tested varieties, reaching levels that meet the standards for selenium-enriched tea production. However, the effects exhibited notable temporal limitations. The green variety ‘Longjing 43’ showed rapid uptake and metabolism of selenium with short-lived effects, whereas the purple variety Zijuan maintained higher selenium levels for longer periods, potentially due to its elevated anthocyanin content. Moreover, selenium treatment substantially increased free amino acid concentrations and decreased polyphenol levels, thereby reducing the phenol-amino ratio, particularly in green leaf varieties. Foliar selenium fertilizers enhanced the uptake of N, P, K, Mn, and Zn, while reducing Fe and Cr levels, indicating their potential role in improving nutrient absorption efficiency and mitigating heavy metal contamination in tea plants. Adjusting foliar selenium application strategies according to leaf color-specific characteristics effectively improved selenium enrichment and fresh leaf quality, ensuring the consistent production of high-quality selenium-rich tea.
Key words:Tea plant; Foliar selenium fertilizer; Selenium-enriched tea; Quality; Mineral elements
硒是人體必需的微量元素,在清除體內(nèi)活性氧自由基、抗腫瘤和抗癌等方面發(fā)揮重要作用[1]。人體缺硒會削弱免疫系統(tǒng),增加多種疾病的風險[2]。我國約72%的農(nóng)業(yè)用地被歸類為低硒地帶,30%地區(qū)嚴重缺硒[3],這導致我國居民人體普遍缺硒。植物能夠通過吸收、富集和轉化途徑將無機態(tài)的硒轉化為高效無毒的有機態(tài)硒,是人體攝取硒元素的主要途徑。茶樹具有較強富集硒的能力,富硒茶不僅可以有效補充人體所需的硒,且所含多種生物活性成分極具保健功能[4]。然而,即便在富硒地區(qū),富硒茶的硒含量仍面臨不達標、不穩(wěn)定的突出問題。因此,外源補硒已成為富硒茶生產(chǎn)中的重要農(nóng)藝措施。
目前,外源補硒方式主要包括土壤施用硒肥和葉面噴施硒肥兩種。對于茶樹來說,葉面噴施硒肥相較于土壤施用硒肥更加經(jīng)濟、高效[5,6],且對提升茶樹鮮葉品質(zhì)具有積極作用。例如,噴施葉面硒肥可提高氨基酸含量,減少茶多酚含量,從而有效降低酚氨比,減少茶葉中的苦澀味[7]。有研究報道顯示,不同品種茶樹對硒吸收積累能力有所差異,但相關研究主要集中在根施硒肥[8],對于葉面噴施硒肥在不同品種茶樹上的效果研究較少。最近,有研究顯示植物葉色與硒吸收積累轉化密切相關,如Xia等[9]發(fā)現(xiàn)紫色品種小麥的籽粒硒含量顯著高于普通小麥,這與其較高的花青素含量密切相關。然而,不同葉色品種茶樹對硒的吸收積累以及其品質(zhì)影響是否有差異尚不清楚。
本研究以‘龍井43’、‘中黃1號’、‘中黃2號’和‘紫鵑’4個不同葉色品種茶樹為材料,噴施葉面硒肥,進而分析其對不同葉色品種茶樹鮮葉總硒含量、主要品質(zhì)成分以及礦質(zhì)元素吸收等的影響,以期為不同品種茶樹通過葉面補硒措施生產(chǎn)富硒茶提供理論和技術支持。
1材料與方法
1.1試驗材料
試驗于2023年3~5月在安康市漢陰縣嘉木田園生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司茶園(32°89′N,108°42′E)進行。茶園土壤基本理化特性如下:pH為5.01,有機質(zhì)含量12.27 g/kg,堿解氮含量75.66 mg/kg,速效磷含量90.53 mg/kg,速效鉀含量192.30 mg/kg,總硒含量0.18 mg/kg。試驗茶樹品種為綠色品種‘龍井43’,黃色品種‘中黃1號’和‘中黃2號’,以及紫色品種‘紫鵑’,均為同年種植的成齡茶樹,且均采用統(tǒng)一的栽培管理方式。葉面硒肥為聯(lián)農(nóng)瑞豐德集團生產(chǎn)的螯合硒(Se≥120 g/L)和益生居生物環(huán)保科技服務(北京)有限公司生產(chǎn)的生物納米硒(Se≥6 g/L)。
1.2試驗設計
各供試品種均設置三種處理:清水對照組(T0)、螯合硒處理組(T1)和生物納米硒處理組(T2),每個處理設置3個重復,每個處理小區(qū)面積為15 m+2,各小區(qū)間以未處理茶行做隔離行。按照葉面硒肥使用說明稀釋配制噴施液,分別于2023年3月3日和3月9日(春季茶樹新梢萌芽前)對茶樹進行均勻噴施兩次,噴施量為0.5 L/m+2。噴施當天天氣晴朗,無風且無霧。
1.3試驗方法
生化成分分析樣品制備:分別于2023年4月5日、5月5日采集一芽二葉初展鮮葉,并迅速置于液氮中速凍固定,樣品經(jīng)冷凍干燥后于-80 ℃超低溫冰箱中密封保存?zhèn)溆谩?/p>
樣品測定方法:按GB/T8313-2018、GB/T8314-2013和GB/T8312-2013檢測樣品茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿等成分含量;總硒含量測定參照GB 5009.93-2017第一法所述;氮、磷、鉀等礦質(zhì)元素含量測定參照秦玉燕等[10]和Saadai等所述[11]。
1.4數(shù)據(jù)處理及分析
使用Microsoft Excel 2019進行數(shù)據(jù)處理,用IBM SPSS Statistics 21.0對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析,LSD法進行方差分析及顯著性檢驗(%P%lt;0.05),用Origin 2021作圖。
2結果與分析
2.1噴施葉面硒肥對不同葉色茶樹品種鮮葉硒含量的影響
由圖1a可知,噴施葉面硒肥30 d時噴施葉面硒肥各品種1芽2葉鮮葉中總硒含量均顯著增加,且都達到了富硒茶標準(0.25~4.00 mg/kg),但不同葉色品種間增加幅度有所差異,綠葉品種‘龍井43’增幅最大,總硒含量均超過了1.0 mg/kg,其次為黃葉品種‘中黃2號’,而黃葉品種‘中黃1號’和紫葉品種‘紫鵑’增幅相對較小,表明綠葉品種較黃、紫葉品種茶樹可能具有更強的硒吸收能力。另外,對照組中各品種鮮葉的總硒含量與噴施葉面硒肥處理表現(xiàn)出了類似的趨勢,其中綠葉品種在自然條件下即達到了富硒茶標準,也體現(xiàn)了綠葉品種茶樹較強的硒吸收能力。噴施葉面硒肥60 d時,各品種鮮葉總硒含量較30 d時明顯減少,其中綠葉品種‘龍井43’最低,總硒含量不足0.1 mg/kg;黃葉品種‘中黃1號’和‘中黃2號’總硒含量在0.15 mg/kg上下,均未達到富硒茶標準;相比之下,紫葉品種‘紫鵑’鮮葉總硒含量較高,處理組顯著高于對照組,達到了富硒茶標準(圖1b)。結合對照組各品種總硒含量可以發(fā)現(xiàn),綠葉品種較黃、紫葉品種茶樹硒的代謝更為迅速,紫葉品種茶樹硒代謝較慢,更有利于硒的積累。
2.2噴施葉面硒肥對茶葉品質(zhì)的影響
2.2.1噴施葉面硒肥對茶多酚含量的影響如圖2所示,噴施葉面硒肥對各品種茶樹鮮葉中茶多酚含量有所影響,在噴施30 d時‘龍井43’、‘中黃2號’和‘紫鵑’鮮葉茶多酚含量明顯降低,尤其是T2處理均顯著低于各自對照組;在噴施60 d時,3個品種鮮葉中茶多酚含量較對照組略有降低,但差異均不顯著。噴施葉面硒肥對‘中黃1號’鮮葉中茶多酚含量影響不大,即便是噴施30 d時與對照組差異也不顯著(圖2b)。另外,紫葉品種‘紫鵑’T1處理30 d時鮮葉茶多酚含量也顯著低于對照組(圖2d)。
2.2.2噴施葉面硒肥對游離氨基酸含量的影響噴施葉面硒肥30 d時,4個茶樹品種鮮葉中游離氨基酸含量較各自對照組均顯著增加,T1處理下‘龍井43’、‘中黃1號’、‘中黃2號’和‘紫鵑’鮮葉中游離氨基酸含量較對照組分別增加了18.32%、9.01%、9.34%和15.79%,T2處理下分別增加了28.36%、9.34%、10.17%和26.24%(圖3)。但噴施處理60 d時,各品種鮮葉中游離氨基酸含量較對照組雖有所增加但無顯著性差異,表明噴施葉面硒肥對鮮葉氨基酸含量的影響同樣具有一定的時效性,與總硒含量變化一致。
2.2.3噴施葉面硒肥對咖啡堿含量的影響噴施葉面硒肥對不同品種茶樹鮮葉中咖啡堿含量的影響存在差異,噴施30 d時T1處理下的‘龍井43’和‘中黃2號’品種咖啡堿含量顯著增加(圖4a、圖4c),而‘中黃1號’和‘紫鵑’品種與對照相比無顯著性差異(圖4b、圖4d);T2處理下‘中黃1號’品種茶樹鮮葉咖啡堿含量顯著低于對照組(圖4b),而其它品種均無顯著性差異。同樣的,噴施處理60 d時,各品種茶樹鮮葉中咖啡堿含量均無明顯差異。
2.2.4噴施葉面硒肥對酚氨比的影響噴施葉面硒肥對茶樹鮮葉酚氨比的影響較為顯著,其中綠葉品種‘龍井43’在噴施30 d和60 d時均顯著低于對照組,紫葉品種‘紫鵑’展現(xiàn)出類似的變化趨勢(圖5a、圖5d),表明噴施葉面硒肥對‘龍井43’和‘紫鵑’鮮葉酚氨比的影響具有較長的時效性。相比之下,黃葉品種‘中黃1號’和‘中黃2號’鮮葉酚氨比僅在30 d時顯著降低,至60 d時較對照組已無顯著性差異(圖5b、圖5c),這可能與其本身高氨基酸低茶多酚的特性有關。
2.3噴施葉面硒肥對茶樹鮮葉礦質(zhì)元素含量的影響
由表1可知,噴施葉面硒肥能夠影響各品種鮮葉中N、P和K的含量,含量整體呈現(xiàn)增加的趨勢,尤其是在噴施處理30 d時,但不同葉色品種間略有差異;同時,對N和P含量的影響在噴施60 d時仍有顯著差異,但K含量與對照相比差異已不顯著。對于微量元素的含量,噴施處理30 d時各品種鮮葉Zn含量較對照組均顯著增加,F(xiàn)e含量則均顯著降低,Mg含量均無顯著性差異;相比之下,Mn和Ca的含量不同葉色品種間有所差異,其中T2處理下黃葉品種‘中黃1號’和‘中黃2號’鮮葉多顯著增加;噴施處理60 d時,各微量元素含量多無顯著性差異。對于重金屬元素的含量,Cd、Pb未檢出,Cu含量除個別處理均無顯著性差異;而Cr含量在噴施葉面硒肥后有所降低,其中T2處理30 d時和60 d時‘龍井43’、‘中黃1號’、‘中黃2號’鮮葉Cr含量均顯著低于對照組,‘紫鵑’鮮葉Cr含量在處理30 d時也顯著降低,但在處理60 d時差異不顯著。
3討論與結論
葉面噴施硒肥是提高作物硒含量的有效手段,被廣泛應用于富硒產(chǎn)品的生產(chǎn),如對南瓜葉片噴施硒肥可以顯著提高果實中硒的含量[12],劉喬斐[13]等通過葉面噴施硒肥獲得了富硒玉米。針對富硒茶生產(chǎn)中成品茶葉硒含量不穩(wěn)定、不達標問題,葉面噴施硒肥也受到越來越多的關注,如金建昌[8]和江福英[14]等人研究發(fā)現(xiàn)噴施葉面硒肥能夠顯著提高茶樹新梢的硒含量。我們的結果也證實外源噴施硒肥能夠提高不同葉色品種茶樹鮮葉中的硒含量,從而達到富硒茶標準。然而,我們也發(fā)現(xiàn)噴施硒肥對茶樹鮮葉的富硒效果具有時效性,這與李靜等[15]的研究一致,表明在生產(chǎn)中噴施葉面硒肥需結合鮮葉采摘時期分次進行,從而保證富硒效果的穩(wěn)定。另一方面,不同品種茶樹硒吸收積累能力有所差異,如相同培養(yǎng)條件下‘中茶108’和‘龍井43’的富硒能力顯著高于‘烏牛早’和‘龍井長葉’[16]。我們的結果也發(fā)現(xiàn)不同葉色品種茶樹富硒能力存在顯著差異,其中綠色品種‘龍井43’吸收迅速代謝也快,黃色品種‘中黃1號’和‘中黃2號’硒吸收較慢,但代謝也低于綠色品種‘龍井43’。有研究顯示,花青素有利于硒的積累,如富含花青素的紫色小麥具有更高的硒積累能力[9]。有趣的是,我們的結果也顯示紫色品種‘紫鵑’的富硒效果時效高于其它葉色品種,推測其較高的花青素含量延緩了硒的代謝,延長了富硒時效。
大量研究證實,外源施硒可以促進茶樹生長發(fā)育和鮮葉品質(zhì),如徐娟[17]研究發(fā)現(xiàn)葉面噴施硒肥能促進茶樹的新梢生長,黃進[18]研究表明適度噴施葉面硒肥能夠改善茶樹鮮葉品質(zhì)。同樣的,我們的結果也顯示,噴施葉面硒肥能夠顯著提高不同葉色品種茶樹鮮葉中游離氨基酸含量,降低茶多酚含量,尤其是綠葉品種。眾所周知,高酚氨比是影響夏秋茶品質(zhì)的重要因素,我們結果證實噴施葉面硒肥能夠顯著降低茶樹鮮葉的酚氨比,與李曉嫚[7]的結果一致,這為改善夏秋茶鮮葉品質(zhì),提高資源利用提供了技術途徑。另一方面,外源硒處理被證實對植物營養(yǎng)元素吸收利用以及重金屬積累有重要影響,如葉面噴施硒肥可以有效增加金絲小棗果實中P、K、Ca、Mg、B、Fe等礦質(zhì)元素含量[19],降低水稻糙米中Pb、Cd、Cr等重金屬含量[20]。類似的,我們發(fā)現(xiàn)噴施葉面硒肥能夠增加茶樹鮮葉中N、P、K、Mn和Zn的含量,減少Fe和Cr的含量,這與Xiang等[21]的研究基本一致,表明外源硒對提高茶樹營養(yǎng)元素吸收利用以及緩解重金屬污染亦有重要意義,但其機理有待于進一步研究。
綜上所述,噴施葉面硒肥可以實現(xiàn)茶樹有效富硒,但不同葉色品種茶樹富硒水平、時效有顯著差異,根據(jù)采摘時期分次噴施尤為重要。另外,噴施葉面硒肥可以改善茶樹鮮葉品質(zhì),增加礦質(zhì)元素吸收,降低質(zhì)量安全風險。總之,針對不同葉色品種茶樹合理調(diào)整噴施策略,能夠有效提高茶樹的硒含量并改善鮮葉品質(zhì),從而實現(xiàn)富硒茶穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)。
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收稿日期:2024-06-03修回日期:2024-07-15
基金項目:農(nóng)業(yè)農(nóng)村部富硒產(chǎn)品開發(fā)與質(zhì)量控制重點實驗室/富硒食品開發(fā)國家地方聯(lián)合工程實驗室開放課題項目(Se-2021B03);國家重點研發(fā)計劃青年科學家項目(2023YFD1601700)。第一作者簡介:李浩(1997-),男,碩士研究生,主要從事茶樹逆境生理與分子生物學研究。通信作者:王偉東,朱愛民。