杭州满觉陇茶区土壤特性与西湖龙井茶品质关系研究

郭昊蔚 傅 臻 方舟滔 陈 萍

(浙江大学茶学系，浙江 杭州 310058)

杭州满觉陇茶区土壤特性与西湖龙井茶品质关系研究

郭昊蔚 傅 臻 方舟滔 陈 萍*

(浙江大学茶学系，浙江 杭州 310058)

选取西湖龙井茶一级保护区内满觉陇茶区五块不同海拔、朝向、质地的土壤，测定其含水率、容重、三相比等基本特性，以及pH值、有机质、全氮、有效磷等养分状况，并对各地块生产的狮峰龙井茶叶品质成分进行测定分析和感官审评。结果表明：满觉陇茶区土壤质地都适宜种植茶树，土壤肥沃，有机质、全氮和有效磷含量较高，其中4#地块土壤特性最好，有机质为50.20 g/kg，全氮为3.35 g/kg，有效磷为91.58 mg/kg，部分土壤保水保肥能力稍差。不同地块产出的狮峰龙井茶叶品质都较好，内含物质丰富，水浸出物达53.21%-56.76%，氨基酸含量为4.37%-6.53%，感官审评认为4#地块生产的狮峰龙井茶品质最好，因此证实满觉陇茶区狮峰龙井品质优且相对一致，土壤有机质含量及养分充足茶园所生产西湖龙井茶品质较好。

满觉陇茶区；西湖龙井；土壤特性；品质成分

西湖龙井茶是我国传统名茶，而产自西湖风景名胜区域内的狮峰龙井尤负盛名[1]。 四大村庄-翁家山村、龙井村、满觉陇村和杨梅岭村位于同一片连绵区域，土壤富含天然白沙土，有利于狮峰龙井独特品质风味的形成，但不同村庄、不同地块之间土壤特性也存在差异。生态环境对茶树生长有着重要影响，而土壤理化特性及养分状况都与茶叶品质密切相关。有研究认为，土壤pH值对土壤养分的有效性、微生物含量及茶树利用都有影响，从而影响茶树生长、产量和品质[2]。研究发现，土壤氮含量的增加有利于提高茶叶产量和茶叶氮代谢，从而影响茶叶品质[3,4]，土壤中的磷大多以矿物质形式存在，只有离子态的有效磷才易被植物吸收利用，而有效磷含量与茶叶中茶多酚和水浸出物呈正相关[5]，施用钾肥则对茶叶香气品质有明显改善[6]。本研究对满觉陇产区五处代表性茶园的土壤进行定点取样分析，对统一工艺加工制作的西湖龙井茶进行感观评价和理化分析，探讨不同地块土壤特性对狮峰龙井风味品质的影响，为西湖龙井茶区肥力控制与土壤改良提供科学依据，从而针对性地把控和稳定西湖龙井茶的优异品质。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1试验土样 于2017年3月在满觉陇茶区马儿山、白鹤峰等不同地块五处肥培管理相同的茶园(编号为1#-5#)，按照“S型”采样法采集土壤样品15个，取样采集深度为0-40 cm。利用Altimeter记录具体取样点的地理位置。土样经风干、过筛、混匀后，按“四分法”留样，装塑封袋待测(表1)。

表1 满觉陇茶区不同茶园土壤取样点分布情况

1.1.2试验茶样 于2017年4月在满觉陇茶区不同茶园(与土样采集点一致)采摘标准为一芽一叶至一芽二叶初展鲜叶，由国家一级评茶师、制茶技师唐小军先生用相同工艺加工制作西湖龙井茶。供试茶样品种均为龙井群体种。

1.2 试验方法

1.2.1不同地块土壤质地测定 参照国际制土壤质地分级标准[7]，超声波分散5 min时测定<0.02 mm颗粒重量，在5 h时测定<0.002 mm颗粒重量，从而确定土壤质地。

1.2.2土壤物理性状测定 土壤含水率的测定采用105 ℃烘干恒重法；土壤容重测定采用环刀法，参照NY/T 1121.4-2006土壤检测第4部分：土壤容重的测定；土壤比重测定采用比重瓶法进行排水称重测定。

1.2.3土壤养分的测定 土壤有机质含量测定，参照NY/T 1121.6-2006土壤检测第6部分：土壤有机质的测定；全氮采用半微量开氏法测定；有效磷测定采用钼锑抗比色法，参照NY/T 1121.7-2006土壤检测第7部分：酸性土壤有效磷的测定；土壤pH值用酸度计测定。

1.2.4茶叶理化指标分析 茶叶水分测定采用120 ℃烘干法；茶多酚测定参考GB/T 8313-2002；游离氨基酸测定参考GB/T8314-2013；可溶性糖采用蒽酮比色法；水浸出物测定采用120℃烘干法，参照GB/T 8305-2002；儿茶素和咖啡碱测定采用HPLC高效液相色谱法[8]。

1.2.5茶叶感官审评 参照GB/T 18650-2008《地理标志产品 龙井茶》，GB/T 23776-2009《茶叶感官审评方法》，GB/T 14487-2008《茶叶感官审评术语》对龙井茶外形、汤色、香气、滋味和叶底五项因子进行审评并打分。

1.2.6数据分析 采用Excel 2013与SPSS 18.0软件对数据进行处理和统计分析，并对土壤因子与茶叶品质成分含量进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 茶园土壤基本特性

土壤结构的理化特性与茶树生长发育有着密切关系，本试验对五个地块的土壤进行取样分析发现，不同地块的土壤质地略有差异，但都属适合茶叶生长的土壤(表2)。研究表明[9]，适宜茶树生长的土壤容重一般为1.00-1.50 g·cm-3，而高产优质茶园土壤容重以1.00-1.20 g·cm-3为宜，且容重越小、所含有机质越多为宜。本研究中的五个地块均利于茶园优质高产，4#地块尤为突出。扈文会研究发现[10]，土壤含水率适中时，可以增产15%-30%，且芽数和单芽重也与土壤含水率密切相关。由表2可以看到，这五个地块土壤含水率之间存在极显著差异，其中3#和5#地块土壤含水率较低且孔隙度较大，表明保水性较差，存在一定缺水现象。另一方面，土壤固相比率在50%以下，空气含率在20%以上时，更能促进茶树根系良好生长从而使茶树获得高产[11]。本研究中，2#与4#地块土壤三相比接近，土壤结构较好，利于茶树生长和品质提升。

2.2 土壤养分状况分析

依据NY/T 852-2004《茶叶产地环境技术条件》可将茶园土壤肥力分为三级，Ⅰ级表示优良，Ⅱ级表示尚可，Ⅲ级表示较差。由表3可以看到，五个不同地块土壤有机质含量为16.50-50.20 g·kg-1，均达到Ⅰ级肥力标准；全氮含量除了2#地块0.79 g·kg-1(达Ⅲ级)和3#地块0.87 g·kg-1(达Ⅱ级)，其它均达到Ⅰ级标准(1.0 g·kg-1)，其中4#地块高达3.35 g·kg-1，最为肥沃；有效磷含量除了3#地块0.79 mg·kg-1(达Ⅲ级)以外，其它均达到Ⅰ级标准(10.0 mg·kg-1)，其中4#地块含量特高(91.58 g·kg-1)。作为喜酸性作物的茶树，其生长适宜pH 值为 4.0-6.5[12]，当pH低于3.5或高于6.5，茶树生长可能受影响[13]。本研究中，五块不同茶园土壤取样点的pH在正常酸度范围内，均值为4.8，但4#地块略低。

由养分状况可以看出，满觉陇茶区土壤相对肥沃，有机质含量丰富，适合茶树生长发育并获得优质高产。其中，4#地块有机质含量最为丰富且具有土壤高氮高有效磷的特点，所测养分均比其它四个地块含量高，并达到极显著性水平。而同样位于白鹤峰阳坡的茶园3#地块与4#地块之间肥力差异大，土壤有效磷含量较低。

表2 不同取样点茶园土壤基本结构与分类

注：同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，大写字母表示差异极显著(P<0.01)。

表3 不同取样点茶园土壤养分状况

注：同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，大写字母表示差异极显著(P<0.01)。

2.3 茶叶品质比较

在茶汤中，氨基酸的浸出率可达80%以上，对绿茶滋味起到重要作用，且相关系数达0.787-0.876[14]。本研究中狮峰龙井茶叶内含物丰富，五个不同地块制作茶叶的水浸出物含量均在53%以上，且氨基酸含量均高于4%(见表4)。其中，海拔最高的1#地块茶叶水浸出物达56.76%，茶汤氨基酸、可溶性糖含量最高。2#地块茶叶咖啡碱含量最高(4.75%)且达显著性水平。从茶多酚总量来看，5#地块茶叶相对较高。儿茶素单体含量分析表明，各样品中EGCG含量最高，其中1#地块茶样的EGCG含量为8.19%，显著高于其它茶样；其次是ECG含量，其中2#茶样含量最高；酯型儿茶素总量以3#茶样最低，EGCG，GCG，ECG，CG的总和为11.2%，其它茶样酯型总量相当(12.5%左右)；而简单儿茶素1#茶样中含量最高，GC，EGC，C，EC总量在5%左右，与其它茶样有明显差异(4%左右)。

通过感官审评，结合GB/T 23776-2009《茶叶感官审评方法》，GB/T 14487-2008《茶叶感官审评术语》对茶叶进行描述和打分，五个不同地块西湖龙井茶样等级均达特级以上(评分见表5)。本实验制作的狮峰龙井外形扁平挺直，光削匀整，色泽嫩绿油润，茶汤清澈明亮，香气饱满馥郁，滋味醇厚鲜爽，叶底匀齐嫩绿。但是各茶样间也存在细微差异，4#茶样各项因子均为最高分，总体品质最好；2#茶样总体品质也较好；1#茶样的内质较优而外形分略低，而3#和5#茶样的茶汤浓度较大，略带涩味，且酚氨比分别为6.9和6.8，为五组茶样中最高。此外，5#茶样香气和滋味中存在闷味，内质得分较其他茶样略低。

表4 不同取样点制作西湖龙井茶理化成分

注：同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，大写字母表示差异极显著(P<0.01)。

表5 不同取样点制作西湖龙井茶感官审评结果

注：*()中的数字为各项因子的得分。

2.4 土壤因子与茶叶品质相关性分析

五个地块茶园土壤特性和养分含量与茶叶品质成分之间的相关性分析(表6)表明:土壤容重与EGC、EC之间呈显著正相关，相关系数分别为0.787(P<0.05)和0.922(P<0.05)；土壤孔隙度与茶叶氨基酸、可溶性糖、EGC、EC、EGCG呈显著负相关，系数分别为-0.970(P<0.01)、-0.770(P<0.05)、-0.959(P<0.01)、-0.859(P<0.05)和-0.857(P<0.05)；其它土壤特性与茶叶品质成分含量之间相关性不显著。

表6 茶园土壤特性与茶叶成分之间的相关性

注：**和*分别表示在1%和5%的水平下存在显著差异。

此外，虽然土壤含水率、pH值与茶叶品质成分相关性不显著，但是它们与茶叶中个别品质成分关系较为密切，其中土壤含水率与茶叶水浸出物、GCG和CG相关系数高达0.670、0.678和0.755，土壤pH与茶叶EGCG相关系数为0.700。

3 讨论

西湖龙井茶原产地保护区茶园土壤属于红壤类，是在湿热的亚热带气侯区高凸地形、森林植被影响下形成的自然土壤。但不同小区域茶园生产性状和土壤剖面形态有一定差异，实际农业生产中能够观察到，由于不同的地形部位所分布土壤类型及利用特点差异，土壤特性明显不同。狮峰龙井往往被作为极品西湖龙井的代表，其优异品质与茶园土壤特性及生态小环境密切相关。王京文等研究认为[15]，杭州茶园土壤pH值适合茶树生长，有机质和速效养分较丰富，但变幅较大，保肥能力中等偏上。本研究将茶树生长区域限定在狮峰龙井满觉陇茶区，探讨小区域土壤特性与西湖龙井茶品质关系。

(1)满觉陇茶区土壤质地以砂质壤土或粘质壤土为主，适宜茶树生长繁殖，土壤容重在0.96-1.24之间，结构较好；但是3#和5#地块土壤含水率较低，存在一定缺水现象，两地块孔隙度较大，保水性能较差，可参考通过间种其他作物或增施有机肥改变现状[16]。

(2)满觉陇茶区土壤的酸碱度在3.8-6.1，分布地块间稍有差异，但适合茶树生长；土壤肥沃，有机质丰富，均达到达到Ⅰ级肥力标准，全氮和有效磷仅有2#和3#地块未达Ⅰ级肥力标准，可满足茶树优质生长需要。其中4#地块土壤养分最为充足，保肥能力较好，有效磷效率较其他4个地块土壤高。

(3)茶叶理化成分分析结果表明，满觉陇茶区生产狮峰龙井氨基酸含量均高于4.37%，水浸出物含量大于53.21%，并且酚氨比低于6.9，表明茶叶内含物丰富，各物质之间比例协调，内质较好。结合感官审评结果，五个供试样评分均达到特级西湖龙井茶水平。本研究供试满觉陇茶区所种植茶叶均为龙井群体种，茶树资源具有丰富的多样性。王丽鸳等[17]对西湖龙井茶一级保护区茶树资源调查结果认为，龙井群体种咖啡碱含量变异系数为0.459；儿茶素变异系数为0.342，对灵隐、双峰、龙井村、杨梅岭及满觉陇五个龙井种居群91个茶树单株DNA遗传多样性研究中，满觉陇村的龙井群体种DNA遗传多样性最低，遗传多样性值为0.4138。这与本研究中满觉陇茶区狮峰龙井品质一致性相吻合。

(4)小区域土壤特性与茶叶品质存在一定相关性，本研究中茶园土壤容重与EGC、EC之间呈显著正相关，土壤孔隙度与茶叶氨基酸、可溶性糖、EGC、EC、EGCG呈显著负相关，有机质及养分充足的土壤茶叶品质最优，而含水率低的土壤所生产的茶叶品质可能受到影响。

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3 颜明娟，林琼，陈子聪，等.不同施氮措施对茶叶品质及茶园土壤环境的影响.生态环境学报，2014，23(3)：452-456.

4 Song R, Kelman D, Johns KL, et al. Correlation between leaf age,shade levels,and characteristic beneficial natural constituents of tea (Camelliasinensis) grown in Hawaii. Food Chemistry, 2012,133(3): 707-714.

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16 朱留刚,张文锦.茶园土壤水分散失及保水技术途径分析.茶叶科学技术,2013，(2):1-4.

17 郑旭霞,余继忠,姜新兵,邵勇,林晨. 西湖龙井茶一级产区施肥现状及建议. 茶叶, 2013,39: 97-100.

RelationshipbetweensoilpropertiesandqualitycomponentsofXihuLongjingteainManjuelongtearegion

GUO Haowei，FU Zhen，FANG Zhoutao，CHEN Ping*

(Department of Tea Science，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China)

Soil samples were collected from five areas were chosen from tea fields in Hangzhou Manjuelong tea region with different altitude, direction and soil texture, and the physical properties include the water content, Bulk bulk density, three-phase ratio (gas:liquid:solid), and the soil nutrient status include pH value, soil organic matter, total nitrogen and available phosphorus, the tea quality components of each the soil samples were measured by instrument and their sensory evaluation. The results showed that the soil texture is suitable for tea cultivation, and the soil is fertile, with abundant soil organic matter, total nitrogen and available phosphorus contents were on high level, especially the 4# block field, include with 50.20 g/kg soil organic matter, 3.35 g/kg total nitrogen and 91.58 mg/kg available phosphorus. However, partial soil manure and water retention capacity was poor in partial soil samples. The quality of tea is good with abundant 53.21%-56.76%water-soluble materialextract, with 53.21%-56.76% content of water extract, and 4.37%-6.53% amino acid contents. Sthe sensory evaluation results showed that the quality of 4# tea produced in 4# field is the best. The more the soil nutrients, the better the quality of tea.

Manjuelong tea region; Xihu Longjing tea; soil properties; quality components

2017-10-10

国家茶叶产业体系(CARS-23)。

作者介绍：郭昊蔚(1988年-)，男，主要从事茶叶加工与审评方面的研究。*

pingchen@zju.edu.cn

S15；TS207.3

A

0577-8921(2017)04-202-05