贵州金花茶的生物学特性初步研究*
2021-03-08席培宇姚松林邓燕莉王济红
王 莹,席培宇,姚松林,邓燕莉,王济红▲
(1贵州省生物研究所,贵州 贵阳,550009;2贵州省山地资源研究所,贵州 贵阳 550002;3贵州大学茶学院,贵州 贵阳 550025)
金花茶(Camelliachrysantha)被誉为“东方神茶”“植物界的熊猫”以及“茶族皇后”,具有极高的观赏、经济、科研和药用价值。金花茶组植物富含黄酮类、茶多糖等多种抗氧化成分,具有降脂、抑菌、抗氧化、抗过敏、抗肿瘤等功效,市场开发前景广阔[1-2]。贵州金花茶C.guizhouensisS.Y.Liang et T.L.Ming主要分布于贵州省罗甸县、册亨县的南亚热带山地季风雨林中[3]。是目前发现的唯一分布在北回归线以北,海拔700 m以上的珍贵金花茶组植物资源,具有较高耐寒性[4]。因香气成分较广西等热带地区的金花茶组植物浓郁,现干花产品市场价格10000元/kg以上,过度采花利用已导致野生资源树势衰退,野生资源不足1000株。
研究表明,金花茶嫩叶具有较高的绿茶产品加工利用价值[5],但目前有关贵州金花茶的枝梢萌发特性、开花结实物候期和相关生物量等均未见报道。因而曾有学者将其误定为中越山茶C.indochiensisMerr.,未引起人们的注意[4],直至1992年才被确认为山茶科山茶属一新种。为保护和可持续开发利用这一珍贵的特色茶饮资源,有必要对其相关生物学特性开展系统研究。
1 研究地概况
贵州金花茶主要集中分布在贵州省罗甸县茂井镇大亭社区的田坝村、亭西村和大亭村,分布面积约3.65 hm2,地理位置为北纬25°16′01″~25°16′51″、东经106°57′55″~106°58′38″,土壤类型为砖红壤,海拔550~1020 m。茂井镇大亭社区距县城60 km,全乡国土面积122.6 km2,东、南、西分别以漕渡河、红水河和油拉河为界与广西天峨县三堡乡、坡结乡、向阳镇和本县班仁乡相望,北面与本县茂井镇接壤,全乡境内为中山低河谷地,境内的老山大坪海拔1400.6 m。年均气温16~22.5 ℃,最热月7月均温25.4 ℃,最冷月1月均温 6.7 ℃,绝对高温 40 ℃,绝对低温-6 ℃,冬季有霜冻,无霜期300 d以上,≥10 ℃的年积温为5365.3 ℃;年降雨量1450 mm,多集中于3月—9月。
贵州金花茶主要分布于南亚热带山地季雨林中,乔木层常见物种有黔桂润楠(Machiluschienkweiensis)、野独活(Miliuasinensis)、斜叶榕(Ficustinetoriavar.gibbosa)、复羽叶栾树(Koelreuteriabipinnata)等,高度 5~6 m,胸径6~20 cm,覆盖度约60 %;灌木层主要有山地杜茎山(Maesamontana)、紫苞爵床(Justicialatiflora)、木莓(Rubusswinhoei)等,贵州金花茶主要分布在灌木层[3]。
2 研究方法
2.1 生物学特性观察
观察时间:2016年7月—2018年5月。观测地点:茂井镇大亭社区大亭村、田坝村和亭西村。观察对象为目前村民从野外采挖到房前屋后种植的实生苗开花株,树龄10年以上。每个观测点选择10株,定期、定点观察其新梢萌发、开花结实物候期。
2.2 生物量测定
对现有种群分化出的新梢红色和新梢绿色2种芽表现型的春梢萌发生长量进行抽样调查。每种芽表现型随机调查20株树龄10年以上的成龄植株。统计每株1级主干分枝数、次级分枝数、1年生分枝数和新梢萌发数;每种芽表现型随机测定30枝新梢长度、鱼蕾芽重、1芽1叶重、1芽2叶重、1芽3叶重、新梢重和5 cm长顶梢重。
3 结果与分析
3.1 生物学特性观察
3.1.1 生物学特性
灌木或小乔木。叶薄革质或近膜质,椭圆形,长6~10 cm,宽3.5~5.5 cm,先端短尖,尖头钝,基部阔楔形,有时近圆形,上面干后绿色,稍发亮,下面无毛,有细微黑腺点;侧脉约5~6对,与网脉在上面能见,在下面稍突起;边缘有钝锯齿,叶柄长7~12 mm。花黄色,有香气,1~2朵顶生或腋生,直径2.5~4.5 cm,花柄长6~7 mm,无毛;苞片4~5片,卵形,长1~2 mm,无毛;萼片5个,卵形,长4~5 mm,先端圆,无毛;花瓣7~8片,卵圆形,长1.0~1.5 cm,宽1.2~1.5 cm,无毛,先端圆,基部联生3~4 cm;雄蕊多轮,长1.2~1.5 cm,与花瓣等长;基部6 mm联合成短管,游离花丝无毛,子房无毛;花柱3条,长1.3 cm,无毛,蒴果扁球形,高2~4 cm,宽3~6.8 cm,果皮薄,种子近球形,褐色。
3.1.2 物候期
在原生地,贵州金花茶每年萌发2次新梢。春梢芽在1月底至2月初开始萌动,到2月底至3月底,完成抽梢生长,到6月底长成半木质枝条,长度为7.8~14.1 cm,粗度1.5 mm以上;秋梢芽在7月上旬开始萌动,8月初至9月上旬,完成抽梢生长,到10月底长成半木质枝条,长度为7.5~16.5 cm,粗度1.5 mm以上;秋梢比春梢生长快。花芽11月底开始分化,到翌年1月初开始初花,2月中旬至下旬进入盛花期,3月上旬进入开花末期,每株平均开花100朵以上,花期持续40~50 d;果熟期在10月中旬至下旬,结实率较低,仅为开花量的20%左右,大小年现象较明显。
3.1.3 抗逆性
贵州金花茶为喜荫耐荫植物,不能忍耐阳光直射。观察发现,村民引种到房前屋后露地栽培的实生苗,因长期暴晒于阳光下,植株长势不良,叶片变小,叶色焦黄,叶质变硬,新梢生长缓慢,尤其长期暴晒于阳光下的幼苗,在晴朗天气2 d后叶片即有明显的灼伤现象,2周后,叶片变黄,灼伤严重,有银色焦灼状小斑块出现,并有叶片开始脱落,3个月后,植株全部被灼伤至死。成龄植株暴晒于阳光下其上部叶片也遭受不同程度的灼伤,叶片呈黄绿色,老叶存留数减少,植株长势不良。贵州金花茶对土壤适应性较广,但喜湿怕旱,秋旱严重的年份,贵州金花茶不但不能抽秋梢,而且还因干旱而造成部分落叶。野外调查少数植株被赤叶枯病、炭疽病和白绢病等危害,虫害主要有天牛和木囊蛾,其他虫害较少。
3.2 两种芽表现型的枝梢生物量比较
两种芽表现型的株高、冠幅差异较小,均表现出灌木型植物的生长特性,没有明显主干,植株在距离地面40 cm以下开始分枝。2种芽表现型的每株1级主干分枝数差异也较小,红芽类型每株1级枝分枝数为3.39枝,绿芽类型每株1级分枝数为3.21枝(表1)。但是2种芽表现型的次级分枝数、1年生枝数和1年生枝春梢萌发数均差异显著(表1),结果导致2种芽表现型的单株新芽萌发数量差异显著,红芽表现型单株新芽萌发数是绿芽表现型的8.15倍,红芽表现型新梢伸长生长量是绿芽表现型的1.86倍。
表1 贵州金花茶2种芽表现型枝梢生物量统计
从表2可见,贵州金花茶2种芽表现型的春梢新芽重量差异显著,虽然2种表现型单枝新梢的重量差异不大,分别为1.108 g和1.101 g,但是鱼蕾芽、1芽1叶、1芽2叶、1芽3叶和5 cm长顶梢的重量均有较大差异,整体表现出红芽表现型较绿芽表现型重的趋势,可能与红芽表现型叶片厚实、较大有关。因受单株新芽萌发能力的影响,贵州金花茶2种芽表现型的春梢重量也表现出较大差异,红芽表现型的春梢单株重量是绿芽表现型的8.21倍。若按照每亩种植400株,每公斤5厘米长顶梢售价40元计算,红芽表现型每亩茶青理论产值可达10192.0元,绿芽表现型每亩茶青理论产值可达1683.2元,红芽表现型的茶青亩产值是绿芽表现型的6.06倍。
表2 贵州金花茶2种芽表现型春梢新芽重量统计(单位:g)
4 结论与讨论
贵州金花茶枝梢萌发特性表现出灌木型植物的生物学特性,即主干分枝部位较低,一般在40 cm以下开始分枝3~4枝。在原生地,贵州金花茶每年萌发2次新梢。春梢芽在1月底至2月初开始萌动,2月底至3月底,完成抽梢生长,春梢长度为7.8~14.1 cm;秋梢芽在7月上旬开始萌动,8月初至9月上旬,完成抽梢生长,秋梢长度为7.5~16.5 cm,粗度1.5 mm以上。该结果与已报道的小瓣金花茶Camelliaparvipetala[6]和金花茶C.nitidissma成龄植株引种到桂林后每年只萌发1次秋梢的现象不符[7-8]。陈文荣[9]将贵州金花茶引种到福建后,仍然表现出每年萌发2次新梢的现象。该结果证明,贵州金花茶的开发利用价值较高。
花粉扫描电镜特征研究表明,贵州金花茶2种芽表现型均属于同一个物种,但花粉萌发孔沟形态特征有细微差异。本研究对2种芽表现型新梢萌发能力的比较研究也表明,红芽表现型的新梢萌发能力较强,是绿芽表现型的8.15倍,红芽表现型新梢伸长生长量是绿芽表现型的1.86倍,因而导致单株茶青重量产生较大差异,红芽表现型的春梢单株重量是绿芽表现型的8.21倍,生产中应筛选红芽优良单株扩繁利用。绿芽表现型是否芽变新品种,是否含有不同于红芽表现型的生化成分,有待于进一步研究。
贵州金花茶花芽11月底开始分化,到翌年1月初开始初花,2月中、下旬进入盛花期,3月上旬进入开花末期,每株平均开花100朵以上,花期持续40~50 d。本团队对花和叶的制茶生化指标进行了初步测定,结果表明,贵州金花茶花的水浸出物含量高达40.8%和32.7%,酚/氨比较大,适于加工成发酵茶。目前市场反响表明,贵州金花茶的花较产于广西等低海拔、低纬度地区的香气成分足,因而有必要进一步对其生化品质进行系统研究,为贵州金花茶的科学加工利用提供科学依据。