4种植物生长调节剂对茶树叶芽生长及茶叶品质的影响
2019-04-01马林龙卢素芳金孝芳
马林龙,卢素芳,金孝芳,龚 艳,
(1.湖北省农业科学院 果树茶叶研究所,湖北 武汉 430064;2.湖北省农业科学院,湖北 武汉 430064)
茶树是一种以收获幼嫩叶芽为主的多年生经济作物,而正在分生的幼嫩叶芽主要靠根部运送氮素,成熟叶片输送碳素以供生长,即“库”的作用占主导地位,一旦叶芽成熟老化定型便向“源”转变,成为新生叶芽有机养料的供应器官,饮用价值显著降低[1]。因此协调“库”和“源”之间的关系直接影响茶树生长和品质成分的形成。研究表明,植物生长调节剂能够有效增强植物“源”和“库”物质的运输,促进和引导有机养分向植物各生长点和产品器官输送,提高植物的产量和质量[2]。其次,植物生长调节剂还可通过改变植物体内源激素代谢平衡,进而影响植物的生长发育,如促进发根、打破叶芽休眠和抑制生殖生长等[3]。近年来,随着植物生长调节剂的应用日渐得到重视,一些地区茶农为提高茶叶产量和品质开始使用植物生长调节剂,但在植物生长调节剂的使用上出现了选择的盲目性及使用时间的任意性等一系列问题。本试验系统分析了春茶不同时间段向茶树喷施赤霉素、胺鲜酯、复硝酚钠和芸苔素内酯4种植物生长调节剂后对茶树叶芽萌展值、发芽密度、百芽重、含水量、产量和感官品质等指标的影响,为4种植物生长调节剂在茶叶生产上推广使用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验地点
试验基地位于恩施市恩施州农业科学院实验茶园,茶树品种为槠叶齐,树龄8年,茶树生长状况一致,全年栽培管理措施相同。
1.2 试验设计
分别用赤霉素(3 g·kg-1)、胺鲜酯(1.25 g·kg-1)、复硝酚钠(0.2 g·kg-1)、芸苔素内酯(1 g·kg-1)4种植物生长调节剂和水(对照)在春茶生产5个时期喷施茶树,喷施时间依次为:2017年3月10日(叶芽萌动前期)、2017年3月31日(第1轮春茶采摘结束)、2017年4月6日(第2轮春茶采摘结束)、2017年4月12日(第3轮春茶采摘结束)、2017年4月18日(第4轮春茶采摘结束)。共计25个处理,每个处理设置为长18 m的茶行小区,每个处理重复三次,随机设计区组,不同处理之间设置保护行。
1.3 试验方法
1.3.1 萌展值
在茶树鲜叶采摘前,每个处理小区随机观察100个芽头,调查芽头个数,依次按0、1、2、3、4、5等级记录休眠、萌动、鳞片展、鱼叶展、一芽一叶、一芽二叶各芽叶状态。萌展值=∑(ni*xi)/100,ni为各状态芽叶个数,xi为各芽叶状态等级。
1.3.2 发芽密度
在茶树鲜叶采摘前,每个处理小区随机取3个点,调查每个点(33.3 cm×33.3 cm)10 cm叶层范围内萌动芽以上的芽梢数。
1.3.3 百芽重
在茶树鲜叶采摘前,每个处理小区随机取100个发育正常的芽叶(一芽一叶),称重。
1.3.4 产量和含水量
在茶树鲜叶采摘前,将每个处理小区的芽叶(一芽一叶)全部采摘完,称重。取200 g茶树鲜叶放入烘箱,120℃烘干至恒重,计算茶树鲜叶含水量。
1.3.5 感官审评
采摘不同处理茶树鲜叶(一芽一叶)经龙井锅杀青、揉捻、烘干制成绿茶烘青样。参照GB/T 23776—2009对所制绿茶进行感官审评。感官审评的茶汤按照审评法冲泡,取3.0 g茶样,用150 mL沸水冲泡5 min后,按外形(25%)、汤色(10%)、香气(25%)、滋味(30%)及叶底(10%)统计打分。
1.3.6 数据统计分析
数据处理分析采用Excel 2007软件和SPSS 17.0软件进行数据统计和聚类分析。
2 结果与分析
2.1 茶树叶芽萌展值
研究表明,茶树春梢萌动越早,春茶生产时段就越长,所产生的经济效益就越大。春梢萌动受茶树体内激素物质调控,在有效积温不充足的条件下,合理使用植物生长调节剂,可提早春梢萌动期[4]。萌展值能够较客观地反映茶树叶芽萌动情况,同一时期萌展值越大,茶树叶芽萌发越早[5]。由图1可以看出,在春茶萌动前期施用复硝酚钠和芸苔素内酯能够显著提高茶树叶芽萌展值,有效促进叶芽萌发,而施用赤霉素和胺鲜酯对茶树叶芽萌展值无显著影响。第一轮春茶采摘后,第2次喷施4种植物生长调节剂均能够明显降低茶树叶芽萌展值,在一定程度上抑制叶芽的萌发。第3次喷施植物生长调节剂仅芸苔素内酯能明显增加茶树叶芽萌展值。后期2次喷药结果显示,施用赤霉素和胺鲜酯均显著增加茶树萌展值,促进茶树叶芽萌发,而施用复硝酚钠和芸苔素内酯较对照相比无明显差异。
图1 植物生长调节剂对茶树叶芽萌展值的影响Fig.1 Effects of plant growth regulators on the sprouting value of Camellia Sinensis
2.2 发芽密度和百芽重
茶树的发芽密度是影响茶叶产量和经济效益的重要因素之一[6]。研究表明,发芽密度与茶叶产量的相关系数高达r1=0.9321和r2=0.8688[7]。由图2可知,在春茶萌动前期施用芸苔素内酯能够显著增加茶树发芽密度,施用胺鲜酯和复硝酚钠对茶树发芽密度无显著影响,而施用赤霉素反而减少茶树发芽密度。第一轮春茶采摘后,第2次喷施4种植物生长调节剂,仅芸苔素内酯同对照无显著差异,其余植物生长调节剂均显著减少茶树发芽密度。后期3次喷药结果显示,4种植物生长调节剂均在一定程度上增加茶树发芽密度。
百芽重是衡量茶鲜叶产量和质量的一个重要因素。一般认为,茶树百芽重越大,茶园单位面积内的产量也就越高,茶叶质量也相对较好[8]。从图2可以看出,在春茶萌动前期施用植物生长调节剂对茶树百芽重无显著性变化。第2次喷施植物生长调节剂,仅胺鲜酯显著降低茶树百芽重,其余同对照无显著差异。后期3次喷药结果显示,4种植物生长调节剂均在一定程度上增加茶树百芽重。
2.3 鲜叶产量和含水量
鲜叶产量是影响茶叶经济效益的1个主要因素,常用来衡量植物生长调节剂效果的一个重要指标[9]。从图3中可知,4种植物生长调节剂在春茶生产的不同时间段喷施均能够提高茶树鲜叶产量。与对照相比,5次施用植物生长调节剂对茶叶产量平均增幅依次为37.2%~169.2%、1.5%~7.0%、110.7%~138.7%、72.3%~169.1% 和21.4%~64.3%。由此可知,不同植物生长调节剂在不同时间段施用对茶叶产量影响差异显著。
大多数植物生长调节剂具有促进新梢细胞生长和提高含水量的作用,致使产量的增加可能主要是水分的增加而不是干物质的增加[10]。因此,若用鲜叶产量作为衡量指标,应同时比较鲜叶的含水量。由图3可知,在春茶不同时间段用4 种植物生长调节剂仅在第3次喷施胺鲜酯,第4次喷施赤霉素以及第5次喷施赤霉素和复硝酚钠后显著增加鲜叶含水量,其余处理茶树对鲜叶含水量没有产生明显影响。
图2 植物生长调节剂对茶树发芽密度和百芽重的影响Fig.2 Effects of plant growth regulators on budding density and 100-bud weight of Camellia Sinensis
图3 植物生长调节剂对茶树产量和含水量的影响Fig.3 Effects of plant growth regulators on yield and water content of Camellia Sinensis
2.4 茶叶感官品质
研究表明,感官审评得分同茶叶主要呈味物质茶多酚、咖啡碱、氨基酸含量均呈正相关,是茶叶感官品质好坏的直接反映[11]。由表1可知,在春茶萌动和开采前期对茶树施用的3次植物生长调节剂对所制烘青绿茶的感官审评得分无显著影响,而在第4、5次施用植物生长调节剂能够显著提高茶叶感官审评得分。从对照处理可以看出,在春茶生产后期茶叶感官审评得分明显低于前期。郭桂义等[12]认为春茶采摘前期茶树鲜叶具有氨基酸含量高、茶多酚含量低的特点,所制绿茶品质明显要优于后期,这与我们的结果类似。而通过在春茶后期施用植物生长调节剂,能够显著提高茶叶感官审评得分,改善春茶后期品质。
表1 植物生长调节剂对茶叶感官审评的影响Table 1 Effects of plant growth regulators on sensory evaluation of tea
3 讨论
植物生长调节剂能影响植物生长发育的每个阶段,几乎与植物的每个生理代谢(如光合作用、呼吸作用、物质吸收与运转等)密切相关,且用量小、速度快、效益高、残毒少[13-14]。近年来,国内外学者就植物生长调节剂对茶树生长及品质方面的影响做了一系列研究。但对春茶生产期间不同时间段施用植物生长调节剂对茶树叶芽生长及品质的影响研究较少。本研究系统分析了赤霉素、胺鲜酯、复硝酚钠和芸苔素内酯目前市面上常用的4种植物生长调节剂在春茶不同时间段喷施对茶树叶芽萌展值、发芽密度、百芽重、含水量、产量和茶叶感官品质等指标的影响情况,从而为4种植物生长调节剂在茶叶生产上推广使用提供理论依据。
植物生长调节剂通过改变植物体内源激素代谢平衡,打破叶芽休眠,促进茶树叶芽萌发[3]。王常红等[15]认为茶树萌动前期喷施赤霉素能够有效促进茶树越冬芽萌发;胡留杰等[16]研究表明喷施植物生长调节剂后,茶树物候期提前1~4 d。本试验表明,在春茶萌动前期施用复硝酚钠和芸苔素内酯能够明显提高茶树叶芽萌展值,能够有效促进叶芽萌发,延长春茶生产时间,而施用赤霉素和胺鲜酯对茶树叶芽萌展值无显著影响。春茶萌动后期在不同时间段施用不同植物生长调节剂对茶树叶芽萌展值影响差异明显,可根据制茶类别和生产需要合理使用。
发芽密度和百芽重是影响茶树产量的主要因子,植物生长调节剂能提高茶芽密度和百芽重已在诸多研究中被验证[8,17]。胡留杰等[15]研究表明喷施植物生长调节剂可以显著提高发芽密度、百芽重和标准芽比例,提高茶园产量;而陆剑飞[10]认为植物生长调节剂对茶树发芽密度没有明显影响,但对芽叶重量有显著的影响。本试验表明,在春茶萌动前期施用芸苔素内酯能够显著增加茶树发芽密度,施用胺鲜酯和复硝酚钠对茶树发芽密度无显著影响,而施用赤霉素反而减少茶树发芽密度;施用4种植物生长调节剂对百芽重均无显著影响,而在春茶生产后期喷施植物生长调节剂均能在一定程度上增加茶树发芽密度和百芽重。
植物生长调节剂通过调节植株体内叶绿素及某些内源激素水平,提高光合作用能力,促进细胞分裂,引导有机养分向植物各生长点和产品器官输送,增强作物生长势,从而达到增加产量、改善品质的目的[2,17]。春茶期间5次施用植物生长调节剂均能够提高茶叶产量,但第2次喷施对产量的增幅较小,显著低于另外几次。此外,供试4 种生长调节剂使茶叶产量增加的是干物质而并非水分。
感官审评结果表明,在春茶萌动和开采前期对茶树施用的3次植物生长调节剂所制烘青绿茶的感官审评得分无显著影响,而在第4、5次施用植物生长调节剂能够显著提高茶叶感官审评得分。在春茶生产后期茶叶品质要明显低于前期,是影响春茶经济效益的主要因素之一[12]。因此,通过在春茶后期施用植物生长调节剂,能够显著提高茶叶感官审评得分,改善春茶后期品质,对提高春茶经济效益具有重要的意义。