APP下载

核桃树或桤木与茶树间作对茶叶主要生化成分的影响

2014-03-10王彬董慧蒋玉兰刘婧

中国茶叶加工 2014年1期
关键词:咖啡碱儿茶素间作

王彬,董慧,蒋玉兰,刘婧

(中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院,浙江省茶资源跨界应用技术重点实验室,浙江杭州 310016)

核桃树或桤木与茶树间作对茶叶主要生化成分的影响

王彬*,董慧,蒋玉兰,刘婧

(中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院,浙江省茶资源跨界应用技术重点实验室,浙江杭州 310016)

为提高经济收益,云南一些地区茶农自发尝试了核桃树与茶树间作或桤木与茶树间作两种间作模式。为了探究这两种间作模式对茶叶品质的影响,本研究采集了当地4个基地的"云抗10号"茶叶样品,以非间作纯茶园为对照,分析了间作条件下茶叶主要生化成分的变化,以期对当地茶园管理提供指导。结果表明:不同间作模式对水浸出物、茶多酚及儿茶素总量无显著影响,但与对照相比,间作可显著降低粗纤维含量,提高咖啡碱、叶绿素、游离氨基酸含量,改善茶叶品质,降低酚氨比,利于改善绿茶品质,提高茶叶的适制性。间作模式有一定推广借鉴意义。

核桃树-茶树间作,桤木-茶树间作,云南大叶茶,影响

云南是我国最为重要的茶叶产区之一,出产的滇红、普洱等在国内外享有盛誉。2012年云南省茶园面积居全国首位,但茶叶总产量、产值不高[1]。大叶种茶树(Camellia sinensis)“云抗10号”是云南省农科院茶叶研究所1985年选育的第1批4个乔木系良种中的一个,1987年被全国茶树良种审定委员会认定为国家级良种,也是云南省重点推广的品种。目前“云抗10号”大叶种茶的推广种植面积已达15万公顷,是云南种植面积最大的茶树品种。

虽然云南省茶园面积辽阔,但一些茶园还普遍存在低产低质茶园过多、规划不科学、生态环境恶化、管理模式较落后等问题。茶业是对资源环境依赖性相当强的产业,对茶园的管理有较高要求。为了增加作物品种、提高经济收益,云南的一些茶园内出现了间作核桃树、桤木的尝试。林茶间作在世界范围内都有广泛研究,且不同的间作树木对茶园的土壤肥力、植物养分、茶叶产量等会产生不同的影响[2-3]。目前研究较多的间作模式如橡胶与茶树间作[4]、柿子树与茶间作[5]等,但是关于核桃树、桤木与茶间作的研究报道较少。云南地区自发出现的这两种间作模式缺乏科学的栽种技术及管理方式,且这两种间作对茶叶品质的影响尚不明确,难以对其进行评价和科学的茶园管理指导。本文研究了该地区核桃树或桤木与茶树间作对茶叶内质品质的影响,为立体生态茶园建设及适制性茶产品的开发提供帮助。

1 材料与方法

1.1 主要试剂与仪器

福林酚试剂、水合茚三酮、谷氨酸、咖啡碱标准品等,均为分析纯试剂;Waters高效液相色谱仪、UV-2100型紫外可见分光光度计、SX2-12-10高温电阻炉等。

1.2 采样及炒青茶样的制备

本研究选择云南省的四个乡镇茶园为采样基地,并分别编号为A、B、C、D。试验茶园坡度约5°~10°,红黄壤,土壤pH值为5.5~6.5,园内通风、透光性良好,周围生态环境良好。茶园中均种植“云抗10号”无性系良种,种植方式采用双行条植,大行距2m,小行距40cm,种植密度为25500株/公顷。四个采样基地中均有纯茶树单作、茶树-核桃树间作、茶树-桤木间作三种模式,茶树、核桃树、桤木生长良好;土壤肥力和植株长势较一致,采样情况见表1。

表1 采样情况记录表Table 1 The sampling record

分别于2013年4月14日至4月16日,在四个基地的单作纯茶园、茶树-核桃树间作、茶树-桤木间作茶园随机采10个30cm的茶梢,采摘后立即进行微波高火杀青、60℃烘箱烘干,用植物粉碎机粉碎,再通过40目国家标准筛、封存,用于主要生化成分分析。

1.3 主要试验方法

茶叶中水浸出含量的测定参照国标 GB/T 8305-2002;粗纤维含量的测定参照国标GB/T 8310-2002;茶多酚含量的测定参照国标GB/T 8313-2008;儿茶素类及咖啡碱含量的测定参照ISO 14502-2;叶绿素含量的测定采用混合液法测定叶绿素含量[6];游离氨基酸含量的测定参照国标GB/T 8314-2002。

结果采用SPSS 19.0以EXCEL分析。

2 结果与讨论

2.1 间作对茶叶水浸出物、儿茶素及茶多酚总量的影响

茶的水浸出物是成品茶质量的综合性指标,对茶叶的滋味有明显影响。一般来说成品茶质量越好,水浸出物含量越高[7]。而茶多酚是茶叶中最重要的一类物质,与茶树的生长发育、新陈代谢、茶叶品质密切相关,除了显著的抗氧化活性,近年来茶多酚的抗炎、防龋齿等功效也收到了广泛的关注[7]。对不同分组采摘的茶树鲜叶制得干茶中水浸出物、茶多酚含量,以及儿茶素总量的测定结果如表2所示。

表2 间作对茶叶中儿茶素、茶多酚总量及水浸出物含量的影响Table 2 Effects of intercrop on water soluble extracts,tea polyphenol,and catechin in tea

结果表明,所采样品的水浸出物含量高于常见绿茶,但在统计学上间作组与对照组差异不显著。这可能与茶叶水浸出物含量高、成分复杂有关;同时也可说明间作对茶叶水浸出物含量影响不明显。纯茶园样品中茶多酚由高到低依次为CK-D>CK-B>CK-C>CK-A,但含量均在25%以上;基地B的桤-茶间作采制茶叶的茶多酚含量比对照低,核-茶间作采制的茶叶,在基地A、C中茶多酚含量比对照高,在基地B、D中茶多酚含量比对照低,其他各组均无明显差异。总体上核-茶、桤-茶间作对茶多酚总量变化影响无明显规律。

纯茶园样品中儿茶素总量与茶多酚含量的变化规律一致;仅基地D中采制的茶叶儿茶素总量明显比对照低,其他三个基地中两种间作组与纯茶园对照组相比差异不显著。总体上,间作对儿茶素总量的影响无明显规律。

所测样品茶多酚含量高,也是“云抗10号”适制红茶、普洱茶的基础。茶多酚对茶叶品质的影响复杂,且与茶叶的适制性密切相关。通常茶树遇强光和日照量增大,碳素的同化量升高,茶叶中的茶多酚、儿茶素含量会明显增加,因此遮阴会降低茶多酚、儿茶素含量[8]。但我们的研究中并未发现间作有明显的降低茶多酚的作用。分析认为茶叶中茶多酚的含量受多种因素的影响,且间作不等同于简单的遮阴,会影响到茶园的温度、湿度、土壤条件等因素,仍需进一步探索。

2.2 间作对茶叶粗纤维含量影响

茶叶中粗纤维的含量可反映出茶叶的嫩度,是评价茶叶质量的标准之一[9]。测定所采样品的粗纤维含量,结果如图1。

根据图1,四个基地纯茶园组样品的粗纤维含量除CK-A组外,其余均不超过10.5%,柔嫩度好,粗纤维含量由高到低依次为CK-A>CK-B>CK-C≥CK-D;与对照相比,间作茶园中样品的粗纤维的含量较低。分析认为是由于间作条件下,随遮荫时间的加长,茶树对遮阴水平逐步适应,粗纤维含量的减少量逐渐趋于稳定。

图1 间作对茶叶粗纤维含量影响Fig.1 Effect of intercrop on crude fiber

2.3 间作对咖啡碱含量影响

咖啡碱也是茶叶中的特征性成分之一。茶叶的功能性物质的研究大多集中在儿茶素类上,但目前也有研究表明,茶叶显著的抗氧化、抗菌活性与咖啡碱和咖啡碱及儿茶素的相互作用密切相关[10]。此外咖啡碱在红茶中与茶多酚结合形成茶汤的“冷后浑”现象,是优质红茶的标志;在绿茶中与氨基酸、茶多酚结合形成茶汤滋味浓度及鲜爽度[11],在一定范围内咖啡碱含量与茶叶品质呈显著正相关。采用HPLC法测定茶叶样品中的咖啡碱,结果如图2。

图2 间作对茶叶咖啡碱含量影响Fig.2 Effect of intercrop on caffeine

所测样品的咖啡碱含量均在3%以上,纯茶园样品中咖啡碱含量由大到小依次为CK-D>CK-B>CK-C>CK-A;间作组茶叶中的咖啡碱含量普遍高于对照组,间作后B、C两基地茶叶咖啡碱的含量均可达到基地D的水平;除基地C表现出桤-茶间作组咖啡碱含量高于基地C内的其他两组,差异显著;其他基地核-茶间作与桤-茶间作两种间作模式制得的茶叶咖啡碱含量差异并不明显,两种间作方式效果相当;基地D中三组均无明显差异,分析可能是咖啡碱的合成已接近最大水平,改变环境已经难有提高。

2.4 间作对叶绿素含量影响

茶叶中叶绿素总量依品种、季节、成熟程度等不同差异较大。一般而言,叶色黄绿的大叶种含量较低,叶色深绿的小叶种含量较高。采用混合液浸提比色法测定所采样品的叶绿素含量,结果图3。

图3 间作对茶叶叶绿素含量的影响Fig.3 Effect of intercrop on chlorophyll

对茶园进行遮阴可增加茶树的日平均净光合速率与叶绿素总量[12]。从图3中可以看出,四个基地的纯茶园样品的叶绿素含量均在1.65mg/g左右;核-茶间作组中叶绿素的含量明显高于纯茶园对照组,桤木与茶树间作对采制茶叶的叶绿素含量的影响不大,可能与桤木对茶树的遮光效果也不及核桃树有关,这也说明光照是影响叶绿素合成重要因素。

2.5 间作对游离氨基酸含量的影响

茶叶中的游离氨基酸是构成茶叶鲜爽香味的重要物质之一,可缓解茶的苦涩味,与绿茶滋味等级呈强烈正相关,对茶叶品质影响较大[13]。对所采样品的游离氨基酸总量进行测定,结果如图4。

图4 间作对游离氨基酸含量的影响Fig.4 Effect of intercrop on amino acid total quantity

四个采样基地的纯茶园中茶叶的游离氨基酸含量较低;桤-茶间作组中的游离氨基酸的含量明显高于纯茶园的对照组,且差异极显著,其中基地C与对照相比提高了42.2%;核-茶间作组与纯茶园的对比中,B、D两个基地的间作组制得的茶叶游离氨基酸含量显著高于对照组,A、C基地无显著差异;总体上桤-茶间作效果优于核-茶间作,除了基地D中核-茶间作效果更佳,可能与茶园具体环境有关。

通常认为遮阴可降低茶树体内游离氨基酸的分解,有利于氨基酸的积累。我们的研究中,桤木的遮阴效果虽不及核桃树,但桤-茶间作对提高茶叶中游离氨基酸的总量更为有利,分析认为是间作对土壤环境产生了影响。土壤条件是影响茶叶中氨基酸合成的重要因素,其作用可能在特定阶段大于光照的影响。桤木的根系上含有内生根瘤,内有固氮菌,可提高土壤的含氮量,桤木在速生丰产林业中的应用是当前的研究热点之一[14]。桤-茶间作可通过提高土壤含氮量间接提高茶树对氨基酸的同化能力,促进其合成。

3 结论

核-茶间作与桤-茶间作对茶叶水浸出物、茶多酚、儿茶素含量无显著影响;两种间作方式均可在一定程度上提高茶叶中游离氨基酸总量及叶绿素含量,提高“云抗10号”大叶茶的适制性,对开发大叶种名优绿茶有重要意义。核茶-间作与桤-茶间作均有一定的借鉴推广意义。

[1] 农业部种植业管理司.2012年全国茶园面积、产量、产值统计[J].茶叶科学,2013,(3):267.

[2]COSTAWAJMDandSURENTHRAP.Tree-cro p Interactions in Hedgerow Intercropping with Different Tree Species and Tea in Sri Lanka:1.Production and Resource Competition[J].Agroforestry Forum,2005,(63):199-209.

[3]COSTA W A J M D,SURENTHRA P,ATTANAYAKE K B.Tree-crop Interactionsin Hedgerow Intercropping with Different Tree Species and Tea in Sri Lanka:2.Soil and Plant Nutrients[J].Agroforestry Forum,2005,(63):211-218.

[4] GUO Z,ZHANG Y,Deegen P,et al.Economic Analyses of Rubber and Tea Plantations and Rubber-tea Intercropping in Hainan,China[J].Agroforestry Systems,2006,(66):117-127.

[5] ZHU H,LIU Z,WANG C,et al.Effects of Intercropping with Persimmon on the Rhizosphere EnvironmentofTea [J]. Frontiers of Biology in China,2006,(4):407-410.

[6] 陈福明,陈伟顺.混合液法测定叶绿素含量的研究[J].林业科技通讯,1984,(2):19-24.

[7] SHARANG A B.Medicinal and therapeutic potentialities of tea (Camellia sinensisL.)–A review [J].Food Research International,2009,(42):529-535.

[8] 宛晓春.茶叶生物化学[M].北京:中国农业出版社,2003.

[9]SMIECHOWSKA M,DMOWSKI P.Crude Fiber as a Parameter in the Quality Evaluation of Tea[J].Food Chemistry,2006,94 (3):366-368.

[10]MICHALOWSKA A G.Caffeine in TeaCamellia sinensis—Content,Absorption,Benefits and Risks of Consumption[J].The Journal of Nutrition,Health & Aging,in press,DOI:10.1007/ s12603-013-0404-1.

[11]李家贤,黄华林,何玉媚,等.高咖啡碱茶树品种生物学性状及生化品质特征研究[J].广东农业科学,2010,(3):65-68.

[12]舒华,王盈峰,张士康,等.遮荫对茶树新梢叶绿素及其生物合成前体的影响[J].茶叶科学,2012,32(2):115-121.

[13]黄本芬,吕小艇,何正秀.改进茶叶中游离氨基酸总量测定方法[J].食品发酵与科技,2012,48(2):94-96.

[14]URIV L,LOHNMUS K,MANDER U,etal.Long-term Effects on the Nitrogen Budget of a Short-rotation Grey Alder (Alnus incana (L.)Moench)Forest on Abandoned Agricultural land[J].Ecological Engineering,2011,(37):920-930.

Effect of Intercropping with Walnut Tree or Alder Tree in Tea Garden to the Main Biochemical Components of Tea

WANG Bin*,DONG Hui,JIANG Yu-lan,LIU Jing
(Hangzhou Tea Reserch Institute,CHINA COOP,Zhejiang Provincial Key Lab of Tea Resources Cross-Boundary Application and Technology,Hangzhou 310016,China)

In the hope of increasing income,some tea growers in Yunnan Province tried to intercrop with Alder tree or walnut tree.In order to investigate the effects of the two kinds of intercropping varieties of trees on tea quality,tea leaf samples from 4 different sampling bases were collected and the variations of main biochemical components of tea cultivar “Yunkang No.10”were analyzed in comparison with nonintercrop tea plantation.The results showed that intercrop had no significant effects on water soluble extracts, tea polyphenol,and catechin.The intercrop reduced the crude fiber,but increased the content of chlorophyll, caffeine,and amino acid total quantity of green tea significantly.So the ratio of polyphenol and amino acid was low,which benefits to improve the quality of green tea and the processing property of fresh tea leaves. In conclusion,the two intercrop patterns are significance to spread.

Intercrop tea and Walnut tree,Intercrop tea and Alder tree,Yunnan large leaf tea,Effect

S571.1

:A

2095-0306(2014)01-0029-06

中国茶叶加工 2014,(1):29~34

2013-12-05

王彬(1980-),男,河南正阳人,副研究员,博士,研究方向为茶资源多元化利用。

*通讯作者:teaprotein@163.com

猜你喜欢

咖啡碱儿茶素间作
不同间作模式对山苍子光合特性及其栽培土壤水分和养分的影响
安徽农业大学揭示茶树咖啡碱合成调控机制
不同间作物对连作葡萄生长影响初探
超高效液相色谱法测定茶叶中的儿茶素
核桃柴胡间作技术
茶树体内咖啡碱生物代谢研究进展
19份茶树资源鲜叶中咖啡碱合成酶的活性
表没食子儿茶素没食子酸酯对顺铂诱导大鼠肾损伤的改善作用
一测多评法测定心脑健胶囊(片)中6种儿茶素
马铃薯/玉米间作栽培对土壤和作物的影响