植物用低温等离子制剂在茶园的应用效果

雷礼文 李小飞 叶川 张昆 万雅静 余跑兰 武琳 王永刚

(1.江西省红壤研究所 331717；2.江西省蚕桑茶叶研究所 330203；3.江西省婺源县茶业局 333200)

在目前中国农业生产大量依靠化学品投入的大环境下，如何确保农业投入安全卫生、环境友好、产出高效、产品绿色是当今乃至今后长时期内农业科研的主攻方向。植物用低温等离子制剂是以低温等离子技术为核心，以植物源不饱和脂肪酸为载体，通过气体放电使气体电离而产生的一种高能量聚集态。它富含多种活性离子，可以诱导、刺激植物组织，提升植物对低温、干旱、病虫害等胁迫因素的抗性，增强植物生理活性，从而促进作物增产[1～4]。国内已有研究证实，小麦和玉米拌种时添加低温等离子制剂，能够有效促进其生长，并提高产量，平均增产9%～15%[5～6]，相关酶活性提高60.6%～143.1%[7]。为探讨植物用低温等离子体在茶园应用的物理性能及其生理诱活、诱抗效果，开辟茶园绿色、安全、高产技术新途径，笔者以江西典型红壤茶园为研究对象，研究喷施该制剂对茶叶生理生化的作用机理，以期探寻符合茶树生长的最佳剂量，为保障茶园稳产、高产提供新出路。

1 材料与方法

1.1 供试材料

西安拓达农业科技有限公司提供的“勃生”第四态能量源植物用低温等离子体制剂(茶树叶面专用)。

1.2 试验地概况

试验茶园位于江西省婺源县思口镇思口村赵家茶场，东经117°46'，北纬29°22'，海拔96 m。茶树品种为无性系迎霜，树龄7年。土壤类型为红壤，肥力中等。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设置

试验设5个处理：分别为空白(喷清水)、300倍稀释、600倍稀释、900倍稀释、1 200倍稀释，3次重复。随机区组排列，小区面积60m2(6m×10m)，于2016年5月6日喷施第一次，间隔18天后(5月25日)喷施第二次。

1.3.2 观测指标及方法

(1)茶叶产量测定：于夏茶采摘期(6月14日)调查茶芽密度和百芽重，每处理随机抽样3点，每点调查0.09m2(30cm×30cm)，记录各调查区内的茶芽数，最后折算成每平方米的茶芽数。从调查区内随即采摘3组茶芽，每组100个称重记载。产量：各小区每次采摘后单独称量芽头重量(一芽二叶)，最后各批次重量相加即为各小区的总产量。

(2)茶叶品质测定：茶多酚总量测定：参照 GB8313-87 酒石酸铁比色法；咖啡碱含量测定：高效液相色谱法；水浸出物总量测定：参照 GB8305-87 测定方法；游离氨基酸总量测定：参照 GB8314-87 茚三酮比色法。

(3)茶叶叶片叶绿素含量测定：SPAD-502Plus便携式叶绿素测定仪。

1.4 统计分析

观测数据采用Excel 2003进行数据统计，DPS7.0数据处理系统进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同喷施倍数对茶树叶片叶绿素含量的影响

试验结果表明(图1)：不同喷施倍数的等离子体复合制剂与喷清水相比，茶树叶片叶绿素含量有明显的提高，提高幅度为10.1%～21.3%，其中600倍稀释倍数提高幅度最大。方差分析表明，除1 200倍稀释倍数处理外，其余处理与喷清水相比，叶绿素含量达到显著水平(P<0.05)。

2.2 不同喷施倍数对茶叶产量性状的影响

结果显示(表1)：与喷清水处理相比，不同喷施倍数处理发芽密度提高幅度为11.97%～41.88%，其中600倍稀释处理发芽密度提高最大，方差分析表明300倍稀释处理和600倍稀释处理发芽密度达到显著水平(P<0.05)。不同稀释倍数处理百芽重较喷清水处理有一定程度的增加，但未达到显著水平(P>0.05)。不同稀释倍数茶青产量较喷清水处理增幅为8.74%～41.73%，与发芽密度的增幅基本保持一致，方差分析表明300倍稀释处理和600倍稀释处理达到显著水平(P<0.05)，说明植物低温等离子制剂有利于促进新梢萌发，从而提高茶青产量。

图1 不同喷施倍数对茶树叶片叶绿素含量的影响

处理芽头密度(个/0．09m2)与CK比增长(%)百芽重(g)与CK比增重(%)茶青产量(kg/hm2)与CK比增产(%)CK300倍稀释600倍稀释900倍稀释1200倍稀释39．00±7．55b54．33±7．51a55．33±5．86a45．67±6．43ab43．67±5．03ab/39．3241．8817．0911．9730．54±2．75a33．57±6．16a34．38±5．38a32．34±1．30a30．54±3．08a/9．9312．585．920109．14±13．25c149．76±24．74ab154．69±14．73a123．68±15．59bc118．69±15．18c/37．2141．7313．328．74

通过对植物用低温等离子制剂不同稀释倍数与茶青产量进行拟合发现(图2)，二者的关系可以用二次曲线方程进行描述，拟合方程为y=-0.0001x2+0.1188x+114.43,(n=15，R2=0.4493)。因此，在本研究中，可以推算稀释倍数为600倍时，茶青产量最高。

图2 不同稀释倍数与茶青产量的拟合曲线

2.3 不同喷施倍数对茶叶品质的影响

不同喷施倍数处理茶叶生化成分检测结果见表2，从表2可以看出，与喷清水相比，水浸出物含量变化不大，略有增加，均未达到显著水平，其中600倍稀释倍数处理水浸出物含量最高，增幅4.43%。茶多酚含量呈明显减小趋势，且均达到显著性差异，其中900倍稀释处理茶多酚含量最低，减幅15.16%。氨基酸含量比喷清水处理均有增加，其中900倍稀释倍数处理氨基酸含量最高，增幅29.30%，显著高于其它处理。酚氨比情况，喷清水、300倍稀释、600倍稀释、900倍稀释、1 200倍稀释处理分别为26.4、21.6、19.5、17.3、18.6，900倍稀释倍数下酚氨比值最小。各个处理咖啡碱含量为2.55%～2.61%，无明显差异。

表2 不同喷施倍数处理茶叶生化成分含量统计表

3 讨论

低温等离子技术最初起源于太空科学，受太空发射携带作物种子的启发，逐渐发展应用到农业领域。该技术作用机理是利用等离子体的高能聚集态，使其渗透作物表皮，激发作物体内各种酶活性和潜在抗旱、抗寒等抗逆性，诱发作物的生长活力、促使作物增产[8]。正因为如此，目前该技术在农业应用上的报道大都聚集在刺激作物增产方面，如方向前等研究发现，经过低温等离子体处理后的玉米，其出苗率、生理性状及产量均显著优于对照，平均产量增加8.0%～9.6%[9]。山西省农科院研究表明：小麦等单子叶作物处理后可增产8%～18%，蔬菜作物普遍增产达15%以上，果树平均增产12%～15%，茶叶平均增产28%～33%。本研究结果也充分印证了这一点。此外，低温等离子体的生物学效应也有相关报道，张波等研究低温等离子体技术处理后的小麦，发现酶带数量虽然没有变化，但酶活性显著提高，小麦叶片淀粉酶(ATP)含量增加了13.9%～178.5%，过氧化物酶(POD)和超氧化歧化酶(SOD)活性提高12.9%～60.8%[10]。这也解释了本研究中茶树叶片叶绿素含量提高的原因。

4 结论

本研究表明：喷施植物用低温等离子制剂能够有效促进茶树叶片叶绿素的积累，有利于促进新梢萌发，提高茶青产量；同时还能改善茶叶品质，使茶多酚含量降低、氨基酸含量提高。此外，研究发现随着植物低温等离子体复合制剂喷施倍数的增加，茶树叶片叶绿素含量、发芽密度、百芽重和茶叶产量均呈先增加后降低的趋势，其中以600倍稀释倍数植物低温等离子体复合制剂处理对茶叶叶绿素含量、发芽密度、百芽重和产量最高，显著优于其它处理。

参考文献

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[5] 王轩, 刘超, 吕金殿,等. 植物用低温等离子体复合制剂(ARTP)对关中地区小麦生理性状及产量的影响[J]. 陕西农业科学, 2016, 63(11):69～70.

[6] 马学礼, 曲庆华, 刘芳,等. 等离子体种子处理机在玉米上应用效果[J]. 现代化农业, 2010(5):15～16.

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[8] F.F. Chen. 等离子体物理学导论[M]. 科学出版社, 2016.

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