遮阴对“黄金菊”茶树生长与茶叶品质的影响

江新凤，李 琛，蔡 翔，谢小群，石旭平，李友勇，刘本英l鄢

（1.江西省蚕桑茶叶研究所，江西南昌330202；2.云南省茶学重点实验室，云南 景洪 666201）

“黄金菊”茶树资源在江西省内有一定规模种植，是研究培育茶树新品种的重要资源[1-3]，其特征是春、夏、秋季嫩梢芽叶为黄白色，似菊花。江西省很多茶树新品系均以该资源为母本杂交繁育而成，因此从茶树植物学性状、生化成分、光合作用方面探明其生长性状变化具有重要意义。本研究选择江西省特有的黄化茶树品种作为试验材料，探究其遮阴后茶树生长变化、光合作用与品质变化等相关情况，为江西省茶树资源的创新利用提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况和试验处理

试验地选择在南昌县黄马乡江西省茶树资源圃（E116°00'2.1''，N28°22'12.4''），属亚热带季风气候，年平均气温16.7℃～18.9℃，年均日照1603.4h，年均降水量约1300～1800mm。

试验地为整块平地，茶园海拔40 m，土壤肥力基本一致，试验茶树品种为“黄金菊”，1990年5月种植，茶树种植行为南北向，行间距150 cm，树势中等。

2018年5月15日开始覆盖遮阳网。试验共设2个处理：处理1：参照肖润林等[4-7]的研究结果，采用70%遮阴处理，遮阳网面积135 m2（15 m×1.5 m×6.0 m)，高200 cm。处理2：露天对照（CK）。各处理田间管理措施一致。

1.2 试验方法

1.2.1 茶树农艺性状测定

“黄金菊”茶树新梢长度采用直尺测量，新梢直径、叶片长宽采用游标卡尺测量，每处理重复6次；新梢重量采取随机抽样方式，每个处理抽取20支新梢，称其鲜重。

1.2.2 茶园微环境测定

茶园温湿度、土壤温度和茶园土壤水分：在各处理的中心区域设置NL-GPRS托普农业环境监测站，在2018年5月15日～2018年8月15日期间连续90余d。

1.2.3 茶树叶片光合参数测定

参照汪良驹[4]、韩忠明[5]的方法。选晴朗天气，于 2018年 6月 27～30日上午 8:00～11:00，用CIRAS-1型光合测定系统（英国PP-System公司）进行光合参数测定。采用开放式气路的方式测定茶树的净光合速率（Pn），蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、光呼吸速率（Rl）、暗呼吸速率（Rd）等参数。每个处理重复测定6株（树龄：28年生，无性繁殖），每株茶树测6片成熟叶片。

1.2.4 茶叶新梢内含成分测定

2018年4月份，采摘一芽二叶鲜叶进行微波固样，测定茶叶内含成分。游离氨基酸含量采用GB/T 8314-2013方法测定，茶多酚、咖啡碱及儿茶素组分采用GB/T 8313-2018方法测定，水浸出物含量采用GB/T 8305-2013方法测定。

1.2.5 叶绿素含量测定

叶绿素含量采用丙酮、乙醇、水（4.5∶4.5∶1）混和浸提液提取法，在645nm和663nm波长下测定吸光度，根据Arnon公式计算叶绿素含量。

1.2.6 茶叶内质审评

采摘标准茶树新梢的一芽二叶按相同水平制作绿茶后，依据GB/T23776-2018茶叶感官审评方法进行审评评分。

1.3 数据处理

试验数据采用Microsoft Excel和SPSS 20.0软件进行整理和分析。

2 结果与分析

2.1 遮阴对茶树植物学性状及产量的影响

遮阴处理后，“黄金菊”新梢生长势较对照明显增加（表1），70%的遮阴处理加快了“黄金菊”茶树的生长，主要表现在处理后茶树新梢长度增加，新梢直径增粗，新梢叶面积（cm2）=叶长（cm）×叶宽（cm）×0.7（系数）明显增加，新梢重量明显增加。

遮阴一个月后，遮阴处理的茶树叶片由黄色转变成绿色，叶面积明显增加，持嫩性明显增强。试验茶树新梢长度平均增加了1.16 cm，叶片长度增加了1.95 cm，叶片宽度增加了0.92 cm，单支新梢鲜重量增加了5.11 g；产量方面，小区平均产量、一芽二叶长、百芽重等指标明显增加，遮阴后产量明显增加，两个不同处理间，呈现显著差异。可见遮阴有利于“黄金菊”茶树生长。

表1 遮阴对茶树处理植物学性状及产量的影响Table 1 Effects of shading treatment on the botanical characteristics and yield of tea plants

2.2 遮阴对茶树微环境的影响

通过实验调查和数据分析，不同处理茶树土壤温度、水分和空气湿度不尽相同，具体情况见表2。遮阴处理提高了茶树土壤中的含水量、茶园日均空气湿度，降低了土壤温度、茶园日均空气温度。遮阴处理后茶园土壤平均含水率增加了1.11%，土壤平均温度降低了2.26℃，茶园日均湿度提高了6.97%，茶园日均温度降低了3.64℃。

2.3 遮阴对茶树光合作用的影响

“黄金菊”茶树遮阴后测得光合作用情况（表3），遮阴处理的光呼吸速率（Rl）、暗呼吸速率（Rd）、净光合速率（Pn）和蒸腾速率（Tr）等均显著或极显著低于后者。遮阴处理的茶树光呼吸速率是对照处理的1/2左右，暗呼吸速率二者之间变化不大，净光合速率是对照处理的52.6%，蒸腾速率也明显下降。但是气孔导度却呈相反趋势，说明遮阴茶树虽然气孔开度大，但是蒸腾失水反而低于对照。

2.4 遮阴对茶叶品质的影响

茶叶内含成分分析结果（表4）表明，遮阴后茶树鲜叶中水浸出物、氨基酸、咖啡碱、叶绿素a和叶绿素b有明显增加，相比对照处理，分别提高了4.7%、17.9%、0.6%、16.5%和21.1%，而试验处理茶多酚含量下降明显，下降了22.7%；与对照相比，叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量三个指标均有显著性差异。遮阴处理后“黄金菊”鲜叶中氨基酸含量明显高于对照茶树鲜叶。遮阴后茶树鲜叶中茶多酚含量下降了22.7%，因此可以推测遮阴不利于茶多酚的积累。遮阴处理提高了茶树鲜叶水浸出物和咖啡碱含量，但差异不显著。

表2 遮阴对茶园土壤温度、水分和空气湿度的影响Table 2 Effects of shading treatment on soil temperature,moisture and air humidity in tea garden

表3 遮阴对茶树光合作用的影响 (umol/m2.s)Table 3 Effects of shading treatment on photosynthesis of tea plants (umol/m2.s)

表4 不同遮阴处理下茶叶主要内含成分Table 4 Effects of different shading treatments on the main contents of tea

表5 不同遮阴处理下制绿茶感官审评比较Table 5 Comparison of sensory evaluation of green tea produced from the tea variety under different shade treatments

试验处理后20 d，对试验样品进行审评检验，结果见表5，遮阴后的茶树制作绿茶感官审评结果明显优于对照处理茶树，审评得分方面，遮阴处理总分为92.1分，高于对照的89.7分。

3 讨论

茶树品种“黄金菊”虽然是江西省特有的黄化茶树资源，但是其特征不像“中黄1号”和“安吉白茶”等黄（白）化茶树资源一样有很高的氨基酸含量[1,3]，其生长势强，扦插与移栽成活率高，新梢常年为黄色[1]。本研究发现，遮阴处理后“黄金菊”茶树品种生长速度较对照快，其主要表现在茶树新梢生长速度加快、叶片长宽及叶面积变大，同时新梢鲜重增加；可见，遮阴处理改变了茶树生长的微气候环境，有利茶树生长，适当遮阴降低夏暑季节茶树冠层温度，增加其相对湿度，缩小温、湿度日较差,改善茶园水、温条件，避免了因连续的高温干热导致的热害和旱害[6]，有利于提升“黄金菊”的产量。与对照相比，叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量三个指标均有显著性差异，叶绿素含量的增加有利于茶树吸收更多的光能[7]，遮荫处理有利于茶树体内氨基酸和蛋白质的合成[8-9]。该试验过程中，遮阴处理后的茶树随着光照强度的降低，叶绿素a/b值有轻微降低趋势，一般绿叶作物低叶绿素a/b值能提高植物对远红光的吸收，因而作物在弱光下，具有较高的叶绿素含量的植物，也具有较高的光合活性[10-11]。叶绿素a/b值是衡量植物耐阴性的重要指标，叶绿素a/b质量分数的改变有利于植物吸收蓝紫光，从而适合于在暗处生长，a/b值越小，表明其耐阴性越强[12]。茶树是耐阴植物，遮阴初期，茶树为了适应低光照强度的外界条件，以降低新梢中叶绿素a/b值来应对逆境，使光合作用维持在正常水平，从而保证茶树正常的新陈代谢。因此，适度遮阴改变了黄化茶树资源的叶绿素a和叶绿素b含量，调节了黄化茶树资源的内含成分，从而提高茶叶品质。

光合作用决定植物生长发育和生长势高低，是茶树栽培研究的核心问题之一[13]。在自然光照条件下，茶树的光合速率也随之表现出一般植物的日变化规律[14]。遮阴能明显降低茶园光照强度，改善茶园的温、湿条件，进而影响茶树光合作用。通过对茶树“黄金菊”进行遮阴处理，结果表明遮阴能够提高试验茶树品种“黄金菊”的叶片持嫩性，茶树叶面积有明显增加，这一结果和陶汉之[5]研究结果较一致。同时，适度的遮阴提高了茶树鲜叶中水浸出物、咖啡碱和氨基酸等的含量。因此适度遮阴有利于黄化茶树“黄金菊”酚氨比的下降，为该类型茶树资源的创新利用（如：制白茶、绿色等茶类）提供了基础。但在进行遮阴处理时也要考虑到茶树其他生化物质的变化，不能盲目追求高氨基酸而忽略其他生化成分的变化[15-16]。

4 结论

茶树资源“黄金菊”在长期的驯化、生长过程中，形成的茶树新梢终年黄白色，其发生机理与光照、温度及自身遗传有密切关系；本试验通过对该茶树遮阴处理，可显著降低茶树冠层及土壤温度，增加空气湿度，提高土壤含水量，从而促使“黄化”茶树光合作用、生理作用产生变化，使“黄金菊”茶树表型性状趋于正常绿色茶树，茶树植物学特性和内含成分发生了一定程度的变化，促使了优异品质形成。遮阴技术这一农艺措施简便易行，有利于丘陵、红壤茶园夏、秋茶品质的提高。