外源铝对茶叶铝含量及其化学品质的影响

农玉琴 覃潇敏 李金婷

摘要 [目的]研究外源铝对茶叶铝含量及其化学品质的影响。[方法]通过盆栽试验，研究了不同铝浓度处理对茶叶化学品质及其鋁含量的影响。[结果]土壤施铝能有效提高了春茶和夏茶的化学品质及其铝含量；随着铝浓度的增加，茶叶品质的化学成分均呈先增加后降低的趋势，且在0.5 或1.0 mg/kg 处理时效果最佳，而茶叶中铝含量则呈递增的趋势。此外，施用铝肥对春茶品质改善及其铝含量的提高的效应大于夏茶。[结论]适宜浓度的铝对改善茶叶品质具有明显的促进作用，且根施铝浓度以 0.5～1.0 mg/kg为宜。

关键词 外源铝；茶叶；铝含量；化学品质

中图分类号 S571.1 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）20-0029-03

Abstract [Objective] To research the effects of aluminum application on chemical quality of tea and its aluminum content. [Method] A pot experiment was carried out to investigate the effects of different aluminum fertilizer treatments on the tea chemical quality and its aluminum content. [Result] The application of aluminum fertilizer could effectively improve the chemical quality and of spring and summer teas and their aluminum contents， and the chemical quality compositions of spring and summer teas were increased and then decreased with the increase of Na2SeO3 and reached the peak at 0.5 or 1.0 mg/kg treatment， while their aluminum contents still increased. In addition， the role of aluminum fertilizer on chemical quality of spring tea and its aluminum content was better than that of summer tea.[Conclusion] The rational application of aluminum fertilizer could promote the chemical quality of tea， and the proper range was 0.5-1.0 mg/kg.

Key words Exogenous aluminum；Tea；Aluminum content；Chemical qualities

茶叶是一种天然的植物饮料，具有低糖分、多种营养价值和保健功能等优势，在中国和世界已有几千年的栽种和饮用历史。喝茶不仅能生津解渴，而且有益健康。国内外大量研究证明，饮用茶能健齿防龋、增强免疫机能、杀菌抗病毒、防止动脉粥样硬化、降血糖、降压降脂、防止心血管疾病和多种癌症等[1-2]。随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，茶叶的安全优质已成为关注的焦点。

铝是地壳中含量最丰富的元素之一，也是组成土壤无机矿物的主要元素，活性铝对植物生长、土壤微生物的活动、水生物以及人体健康都有不利影响[3]。研究表明，适宜浓度的铝能够促进茶树的生长发育，增加茶树对矿质营养元素的吸收，提高茶树的生理活性和抗性，有效改善茶叶的品质。但高浓度的铝会抑制茶树生长，造成铝胁迫[4-7]。因此，茶园土壤中的铝化学行为及对茶树的毒害受到了广泛的关注。鉴于此，笔者以2年生“乌牛早”茶树为对象，探讨不同外源铝浓度平对其茶叶品质和铝含量的影响，以期为更加深入地了解铝与茶叶品质的关系提供一定的依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2016 年10月在广西南亚热带农业科学研究所温室大棚内进行，该区属典型的南亚热带季风气候，海拔125 m左右，年平均温度在22 ℃以上，年降雨量在1 273.6 mm 以上。土壤为酸性红壤，土层深厚，地势平坦，排灌良好，是茶树较适宜的生长的地区。该地土壤理化性状为pH 5.73，有机质10.44 g/kg，碱解氮77.5 mg/kg，速效磷13.6 mg/kg，速效钾111.5 mg/kg。

1.2 试验材料

供试茶树品种为2年生的标准“乌牛早”品种茶苗（施肥试验前茶树已经在盆中栽植1 年），是广西区的主栽品种。

供试肥料：铝肥为Al2（SO4）3·18H2O（含Al2O3 15.3%），为分析纯试剂；尿素（46% N）、普通过磷酸钙（16% P2O5）、硫酸钾（50% K2O）。

1.3 试验方法

试验设置4个铝浓度：T0（CK，0），T1（0.5 mg/kg），T2（1.0 mg/kg），T3（2.0 mg/kg），每个处理3次重复，共12盆。试验所用盆体为400 mm×280 mm，每盆装16 kg 土，装完土后浇水沉实，每盆种植3株茶苗。整个生育期按常规管理，不使用农药、杀虫剂和杀菌剂，并定期调换盆的位置。

每盆施用等量的尿素、过磷酸钙和硫酸钾，施肥比例：N∶P2O5∶K2O=1∶1∶1，肥料按每千克土含0.5 g N的纯养分来换算。其中，氮肥用量按基肥、春及夏茶追肥40%、30%、30%的比例在各茶季结束后分配施用，铝肥、P 肥和K 肥作为基肥1次施入。

每个处理于2017 年4 月（春茶）、6 月（夏茶）分别采摘茶树萌发的标准一芽二叶，将茶叶样品用清水冲洗干净并擦干，置于烘箱中120 ℃杀青2～3 min，80 ℃烘干、磨碎，過1 mm筛，供化学品质分析使用。

1.4 测定方法

茶叶各品质指标的测定：茶多酚采用酒石酸铁比色法（GB/T8313-2002）测定[8]；氨基酸采用茚三酮比色法（GB/T8314-2002）测定[9]；咖啡碱采用紫外分光光度法（GB/T8312-2002）测定[8]；可溶性糖采用蒽酮比色法测定[8]；铝含量采用水杨基荧光酮（SAF）分光光度法测定[10]。

1.5 数据统计分析

采用 Microsoft Excel 2016进行数据初处理及制图，采用SPSS 19.0 软件包进行统计方差分析。试验数据采用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 外源铝肥对茶叶铝含量的影响

由图1可以看出，施用铝肥可以显著增加茶叶中铝的含量，且春茶的铝含量高于夏茶。在春茶和夏茶采摘期，随着铝肥施用量的增加，茶叶铝含量均呈递增的趋势，且在T3处理含量最高。与不施铝肥 （T0处理）相比，T1、T2、T3处理的茶叶铝含量在春茶采摘期分别显著提高了17.01%、53.94%和70.12%，在夏茶采摘期也分别显著提高了18.82%、50.09%和66.42%。因此，适宜的外源施铝肥可以提高茶叶中铝的含量。

2.2 外源铝肥对茶叶化学品质的影响

从图2可以看出，土壤施铝肥对春茶的品质（茶多酚、水浸出物、可溶性糖）改善效应较为明显，但春茶氨基酸、咖啡碱的含量则比夏茶略低。土壤施铝肥能有效提高了春茶和夏茶的品质。随着铝肥施用量的增加，茶叶品质的化学成分（茶多酚、氨基酸、咖啡碱、水浸出物、可溶性糖）均呈先增加后降低的趋势。其中，春茶的茶多酚、水浸出物含量在铝肥浓度为1.0 mg/kg（T2处理）时分别明显比对照（T0处理）提高了18.41%、6.33%；同时氨基酸、咖啡碱、可溶性糖含量均在铝肥浓度为0.5 mg/kg（T1处理）时比对照增加了4.48%、8.24%和7.69%，而仅有可溶性糖达到差异显著性。在夏茶采摘期，土壤施铝肥也有效地改善了夏茶的品质，其中在铝肥浓度为0.5 mg/kg（T1处理）时，茶叶中氨基酸、咖啡碱、可溶性糖的含量分别比对照（T0处理）含量显著提高了14.06%、16.47%和8.92%，同时茶多酚、水浸出物的含量则在铝肥浓度为1.0 mg/kg（T2处理）时分别比对照（T0处理）显著增加了17.62%、5.36%。由此说明，在一定浓度范围内，土壤施铝肥能有效改善茶叶的化学品质。

3 结论与讨论

3.1 外源铝肥与茶叶化学品质

茶树茶叶中茶多酚、咖啡碱、氨基酸含量是评价茶叶品质的重要指标。茶树是典型的嗜铝植物，适宜浓度的外源铝在一定程度上可以促进茶树的生长发育，但高浓度的铝则会影响其生长和茶叶品质。马小雪等[11]研究发现，根施铝浓度为 0.5 g/kg 时可以提高茶叶中茶多酚、氨基酸和咖啡碱的含量。杨凌云等[12]研究亦发现，土壤适宜施铝可显著提高茶叶中氨基酸、茶多酚、咖啡碱和可溶性糖的含量。该研究也发现，土壤施铝肥能有效改善春、夏茶的品质，且对春茶品质的改善作用较为显著；随着铝肥施用量的增加，茶多酚、氨基酸、咖啡碱、水浸出物、可溶性糖的质量分数均呈先增加后降低的趋势，在0.5或1.0 mg/kg达到最大值。但是在茶叶实际生产中，应根据产品定位合理把握使用量，综合考虑铝的毒性和品质优良的平衡。

3.2 外源铝肥与茶叶铝含量

茶树是典型的聚铝植物，已有研究发现适量的铝对茶树生长有诸多益处，对维持茶树良好的生长发育具有重要作用。马小雪等[11]研究表明，根施外源铝可以显著提高茶叶中的铝含量，且随着铝施用量的增高而增大。该研究也发现，随着铝肥浓度的递增，茶叶铝含量呈递增的趋势，且在施铝浓度为2.0 mg/kg时其含量最高。铝通常被认为是一种对人健康有毒害作用的元素，因此饮茶中的铝是否危害人体健康一直倍受关注。WHO规定，一个正常成年人每日摄入的铝许可量是5 mg[13]。一般茶叶的铝浸出率为4%，该试验中茶叶铝含量最高为0.451 mg/g，即每天饮用1 L茶水（约10 g茶叶），摄入的铝仅为0.18 mg，所以该试验的施铝浓度条件不会对人体健康造成危害。但在实际生产中应兼顾品质的因素，根据产品定位合理把握施用浓度，以期达到最佳的生产效果。

参考文献

[1] FLATEN T P.Aluminium in tea：Concentrations，speciation and bioavailability[J].Coordination chemistry reviews，2002，228（2）：385-395.

[2] RENGEL Z.Aluminium cycling in the soilplantanimalhuman continuum[J].Biometals，2004，17（6）：669-689.

[3] HUANG P M，WANG M K，KMPF N，et al.Aluminum hydroxides[M]//DIXON J B，SCHULZE D G.Soil mineralogy with environmental applications.Madison，Wisconsin：Soil Sci Soc Am，2002：261-289.

[4] 郑功宇，陈寿松，苏培凌，等.铝对茶叶主要化学品质影响的研究进展[J].茶叶科学技术，2013（3）：1-5，10.

[5] 林郑和，陈荣冰.铝对茶树叶片抗氧化系统的影响[J].热带作物学报，2009，30（5）：598-602.

[6] 罗亮，谢忠雷，刘鹏，等.茶树对铝毒生理响应的研究[J].农业环境科学学报，2006，25（2）：305-308.

[7] 李海生，张志权.不同铝水平下茶对铝及矿质养分的吸收与累积[J].生态环境，2007，16（1）：186-190.

[8] 黄意欢.茶学实验技术[M].北京：中国农业出版社，1997.

[9] 中华全国供销合作总社杭州茶叶研究院.游离氨基酸总量测定：GB/T 8314—2002[S].北京：中国标准出版社，2002.

[10] 张捷莉，王春光，苑蕾，等.几种茶叶中铝含量的测定[J].食品科学，2006，27（12）：688-690.

[11] 马小雪，肖斌，闫列娟，等.不同酸度下外源铝对茶叶铝含量及品质的影响[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2012，40（11）：187-191，196.

[12] 杨凌云，夏建国，李海霞，等.硅铝配施对川西蒙山茶叶品质的影响[J].农业环境科学学报，2007，26（S1）：157-160.

[13] WONG M H，FUNG K F，CARR H P.Aluminum and fluoride contents of tea，with emphasis on brick tea and their health implications[J].Toxicology letters，2003，137（1/2）：111-120.