影响抹茶鲜叶原料产量与品质的关键因素研究

2022-02-24申瑞寒黄伟红杨向德马立锋

中国茶叶 2022年2期

关键词：施肥技术

申瑞寒黄伟红杨向德马立锋

摘要：抹茶品质与鲜叶原料有密切关系，文章就茶树品种以及覆盖遮阴、施肥技术这3个影响抹茶原料产量、品质的重要因素进行综述，同时提出了提升抹茶质量的研究方向，为我国抹茶园田间生产管理提供参考。

关键词：抹茶;茶树品种;遮阴覆盖;施肥技术;鲜叶产量;鲜叶品质

Research on the Key Factors Affecting the

Yield and Quality of Matcha Fresh Leaves

SHEN Ruihan1，2， HUANG Weihong3， YANG Xiangde1， MA Lifeng1*

1. Tea Research Institute， Chinese Academy of Agriculture Sciences/ Key Laboratory of Tea Biology and Resources Utilization， Ministry

of Agriculture and Rural Affairs， Hangzhou 310008， China; 2. Graduate School of Chinese Academy of Agriculture Sciences，

Beijing 100081， China; 3. Zhejiang Agricultural Technology Extension Center， Hangzhou 310020， China

Abstract： The quality of matcha tea is closely related to the raw materials （fresh leaves）. The article reviewed the three

important factors that affect the yield and quality of matcha raw materials， including tea cultivar， covering and shading，

and fertilization technology. It provided a reference for field production management.

Keywords： Matcha， tea cultivar， covering technology， fertilization technology， fresh leaf yield， fresh leaf quality

抹茶是指采用覆盖栽培的茶树鲜叶经蒸汽（或热风）杀青后，干燥制成的叶片原料，经研磨工艺加工而成的微粉状茶产品[1]。研究表明，抹茶可以为人类提供类型丰富的营养成分，具有明显的保健功效，在食品行业中应用广泛，但是目前我国高档抹茶原料的产量、品质还有待提高[2-3]。本文就抹茶适宜的茶树品种及抹茶园覆盖遮阴、施肥等技术措施对抹茶原料的产量、品质等方面的影响进行总结归纳，为我国抹茶园田间生产管理提供参考。

1 茶树品种对抹茶鲜叶原料的影响研究

适宜抹茶生产的专用茶树品种选育研究是从日本的宇治一代开始的，并且逐渐选育出宇治品种系、朝露系、薮北系三大系列，包含30多个茶树品种[4]。20世纪末，我国开始从日本引进适宜抹茶生产的茶树品种，同时也筛选出了一批适制抹茶的国内茶树品种，主要以龙井43、福鼎大白茶、鸠坑等中小叶种为主，尤其是中茶系列以产量高、色绿、香高、味醇等特点表现最佳[4]。

优质抹茶原料应具有高氨基酸含量、高叶绿素含量、较低的茶多酚含量。目前选用较多的品种为薮北和中茶系列。薮北种抹茶含有67种挥发性成分[5]，新梢含有高叶绿素、高蛋白质等特征，加工出来的抹茶色泽鲜绿明亮、具明显的覆盖香、汤色浓绿、滋味鲜醇味浓，具备了高质量抹茶较好的感官品质，符合国内大众口味[6]。中茶系列加工的抹茶外观色泽墨绿，有海苔香，茶汤滋味鲜爽，游离氨基酸总量和茶氨酸含量最高、酚氨比最低，叶绿素含量高，整体表现甚至优于薮北和奥绿品种[7]。为尽可能保证抹茶原料质量的均一性、稳定性，宜选用无性系品种。

2 覆盖遮阴对抹茶鲜叶原料的影响研究

2.1 覆盖方式对抹茶鲜叶原料的影响

为了保证抹茶鲜叶嫩度和内含物的丰富度，抹茶鲜叶原料需要遮阴覆盖，常被称作“覆下茶”[8]。日本一般采用直接覆盖、槽式覆盖和棚式覆盖[9]，在我国主要采用直接覆盖、隧道式覆盖和棚式覆盖[10]。不同覆盖方式会形成不同的抹茶品质风味，大棚覆盖或隧道式覆盖下的抹茶，感官品质和理化指标明显好于小拱棚式覆盖、直接覆盖，直接覆盖品质最差[11]，大棚覆盖能影响茶园小气候，进而影响茶叶品质[12]。

2.1.1 直接覆蓋

直接覆盖，即用遮阳网直接覆盖在茶树蓬面上，是一种比较简单的覆盖方式。采用的遮阳网规格通常宽幅2.0～2.5 m，遮光率为80%～90%。当茶园一芽二叶占所有芽叶的70%时开始覆网，覆盖时间大约为20 d，具体天数应结合气象条件、茶叶生长状况来确定（如夏秋茶在一芽二三叶时进行覆网，覆盖10～15 d），覆盖时应选择在阴天，铺盖在茶蓬上的遮阳网应宽松舒展，给茶芽留足生长空间，采摘时边揭网边采摘[13]。直接覆盖成本比较低，但生产的抹茶原料叶绿素、氨基酸等含量较低，咖啡碱含量明显高于其他覆盖模式下的抹茶原料，而且，部分遮阳网会灼伤茶树嫩芽，这样得到的抹茶色泽不够绿，滋味也不够鲜爽厚重，整体品质较差[11]。

2.1.2 隧道式覆盖

隧道式覆盖，在距离茶蓬面30～40 cm高的位置搭建拱棚或支架，搭架又分为“T”型搭架和“弓”型搭架，当70%的新梢长至一芽二叶时覆网（覆盖时间约为20 d）。隧道式覆盖的鲜叶比大棚式覆盖提早2～3 d转绿，且转绿效果较好[13]。鲜叶中叶绿素、氨基酸、咖啡碱和茶多酚等含量中等，与其他覆盖方式相比，抹茶整体质量中等[11]。

2.1.3 棚式覆盖

高品质抹茶多采用棚式覆盖[11]，覆盖材料丰富多样（如稻草、秸秆、塑料遮阳网等），遮光率在85%～95%，一般在茶园中一芽二叶占70%时进行覆盖（春茶覆盖20 d左右，夏秋茶可在一芽二叶时覆盖10～15 d）[13]。相同加工条件下，棚式覆盖所制得的抹茶粒径明显比其他覆盖模式小，说明棚式覆盖的鲜叶嫩度更好。棚式覆盖鲜叶中氨基酸含量最高，酚氨比小于3.0，且棚式覆盖鲜叶中叶绿素含量明显高于其他模式，可达0.8%[11]。

2.2 覆盖遮阴对茶园环境条件的影响

有研究表明，每年4—5月对茶园进行覆盖，可以降低茶园温度、减少蒸腾作用，增加空气湿度，遮阴度越高影响越显著[14]。夏秋季使用不同遮光度（80%、61%和37%）遮阳网覆盖，茶园的空气温度、茶树叶面温度、地面温度均与遮光度呈反比，而茶园空气湿度、土壤含水量则与遮光度成正比[15]。夏季适度遮阴覆盖可以显著降低树冠层温度，增加湿度，缩小温湿度日夜差，减少强光、高温、低湿对光合作用的抑制[16-17]。遮阴还有助于提高土壤中的酶活性，从而提高土壤的肥力[18-19]，提高抹茶原料质量。

2.3 覆盖遮阴对茶园产量的影响

覆盖遮阴对茶叶产量的影响结果并不一致。秦志敏等[20]认为，遮阴对茶叶有增产作用，春茶产量有增加（但没有达到显著差异），夏茶增产作用明显（达到显著差异）。单武雄等[21]研究表明，遮阴对茶叶产量产生负影响，百芽质量、芽密度等都呈下降趋势，茶树生长受到影响。一般认为，适度遮阴有利于茶树生长，提高茶芽数量，茶叶产量增加，并且可以使新梢更嫩，过度遮阴则容易导致树势逐渐衰弱等负面效果[22-23]。大部分研究都显示遮阴会降低茶叶产量，使叶片内部的物质如栅栏组织等相对变薄，导致栅栏组织和海绵组织的比值降低，从而使叶片质量相对减轻，新梢变短，叶面积相对变大，间接影响产量[24-28]。

2.4 覆盖遮阴对鲜叶品质的影响

覆盖会引起茶叶内含物质转化[9]，遮阴后光强减弱、漫射光比例增加，改变了茶园小气候，影响茶树物质代谢，进而影响茶叶品质[29]。近年来，随着茶树基因组的公布，研究人员得以进一步从分子生物学方面通过代谢组、蛋白质组、转录组和DNA甲基化组等组学手段解析遮阴对茶叶品质及相关代谢物形成的影响机制[24，30-33]。

2.4.1 覆盖遮阴对鲜叶叶色的影响

茶园覆盖遮阴改变了茶树生长环境的光照强度，进而影响了鲜叶中叶绿素的前体物质。短期遮阴下镁元卟啉IX迅速增加积累，长期遮阴下二乙烯原叶绿素酸酯（DPP）显著增加 [34-35]。但是直射光线与叶绿素的合成成反比，遮阴后新梢叶绿素总量增加，Lee等[36]研究表明，在95%遮光度的黑色遮阳网覆盖20 d后，茶鲜叶中的叶绿素a和叶绿素b含量分别比对照组高出2.8倍和1.7倍，而葉黄素含量不受覆盖影响。遮阴可以显著增加鲜叶中叶绿素总量，提高叶绿素a和叶绿素b的含量，降低叶绿素a/叶绿素b的比值[29]。因此，遮阴会使鲜叶变得更绿、更嫩，有利于形成了抹茶油润鲜艳的绿色[4]。

2.4.2 覆盖遮阴对抹茶香气的影响

海苔香是抹茶特有的香气，主要由遮阴覆盖后形成[4]。海苔香、清香、花香、甜香、烘炒香等形成抹茶整体的香气风味，主要由1-戊烯-3-醇、芳樟醇、吲哚、2-乙基呋喃、2-戊基呋喃、二甲基硫醚等15种共有的重要香气成分组成，其中 1-戊烯-3-醇、二甲基硫醚等可赋予抹茶特征海苔香[37]。遮阴还可以明显提高鲜叶中的类胡萝卜素含量（类胡萝卜素是一些香气物质合成的前体）[38]，提高挥发性苯丙烷类/苯环类（VPBs）的含量[39]，进而增加香气物质或者香气物质的前体来提高茶叶香气[32，40]。

2.4.3 覆盖遮阴对抹茶滋味的影响

遮阴通过影响茶多酚、咖啡碱、氨基酸等呈味物质的含量从而影响茶叶滋味[41]。覆盖遮阴有利于新梢中茶氨酸合成酶（TS）基因的表达，使与叶部氨的再同化作用密切相关的谷氨酰胺合成酶（GS）、谷氨酰胺α-酮戊二酸氨基转移酶（GOGAT）和谷氨酸脱氢酶（GDH）基因的表达也增加[42]，从而提高茶氨酸的含量。从蛋白质组来看，遮阴引起了叶绿体蛋白质的降解，从而增加了游离氨基酸的含量[32]。遮阴可以改变茶树全基因组DNA甲基化模式，编码s-腺苷蛋氨酸合成酶（SAMS）的3个DEGs在遮阴处理下过表达，增加咖啡碱的合成;促进酯型儿茶素向非酯型儿茶素的转化，像非常关键的酰基转移酶，基因的大部分表达量与遮阴期间的DNA甲基化呈负相关，从而降低茶多酚含量[33]。覆盖遮阴可提高鲜叶中蛋白质、氨基酸、咖啡碱等含氮化合物的含量，使氨基酸总量增加，同时阻碍茶多酚和茶多糖等的积累[38]。因此，经覆盖遮阴后生产的抹茶酚氨比降低，滋味鲜爽，品质提高[43]，不覆盖遮阴生产的抹茶感官品质明显降低。

3 施肥对抹茶产量和品质的影响

茶树生长所需要的营养物质通过土壤和施肥获取，尤其是生产抹茶的茶园，由于芽叶持嫩性好，采摘强度大，采摘带走的养分较多，充足的养分和合理施肥显得尤为重要。施肥使茶叶的产量与品质均得到改善，并且可以改善茶树生长状况，有助于减少病虫害的发生[44]。不同生产方式下的茶树对氮、磷、钾的吸收及比例存在差异，氮素对抹茶的嫩度、口感特别关键，因此对抹茶生产茶园来讲，充足的氮素供应非常重要[45]。

3.1 基肥

有机肥对提高鲜叶氨基酸含量、提升茶叶品质具有积极的影响[46]。抹茶生产茶园应遵循重施有机肥、有机无机相结合的原则，氮、磷、钾比例一般为4∶1∶2或4∶1.5∶2，具体配比需结合土壤检测结果来确定。基肥中氮肥用量应占全年40%左右，对于只采春茶的抹茶茶园，基肥中氮肥的施用量一般应占全年用量的50%[47]。施腐熟厩肥18 000～24 000 kg/hm2或菜籽饼肥4 500～7 500 kg/hm2、过磷酸钙300～450 kg/hm2、硫酸钾75～150 kg/hm2，开沟20～25 cm深施，施肥后及时覆土[47]。试验表明，施菜籽饼3 000～4 500 kg/hm2或畜禽粪有机肥4 500～7 500 kg/hm2，配施茶树配方肥（N∶P2O5∶K2O∶MgO为22∶8∶12∶2）600～750 kg/hm2、硫酸镁（MgSO4 7H2O）75～150 kg/hm2，结合产量和土壤测试结果进行调整，茶树配方肥中氮的比例适当提高，配施镁肥，有助于提高叶片持嫩性，提高氨基酸、叶绿素含量，与常规施肥相比，增产提质作用明显[48]。

3.2 追肥

全年机采的抹茶生产茶园，在春、夏、秋3次追肥中，春季追肥最为重要，全年3次追肥的时间分别在2月上旬、5月下旬、7月下旬至8月上旬。肥料的用量和种类的选择应根据茶树长势和产量而定，每年施尿素750 kg/hm2、过磷酸钙600 kg/hm2、硫酸钾150 kg/hm2[47]。笔者研究发现，每次追肥时施用尿素150～180 kg/m2，配合叶面肥使用效果更佳，即11月中下旬喷施氨基酸类叶面肥1次，2周后喷1次，翌年1月底2月初喷施氨基酸类叶面肥1次，2周后喷1次，能够明显提高成熟叶中氮的含量，提高抹茶产量和品质[48-50]。

只采春茶的机采茶园，可进行2次追肥，时间选择在春茶前、春茶后，2次追肥的分配比例为3∶2或1∶1较好，还可采用叶面施肥的方式进行追肥来促进新梢整齐萌发[47]。

4 展望

近年来，抹茶市场火爆，抹茶生产在我国迅速发展，各种抹茶产品进入到我们的生活当中，抹茶的质量需要得到保证，但抹茶茶园管理方面的相关研究文献不多，研究深度有限，对生产的指导作用还有待提升。

“抹茶的品质是在茶园里形成的”，因此需要进一步加大茶园管理技术研究，特别是肥培管理、覆盖遮阴、修剪等关键技术的研究。如开展覆盖遮阴与茶树养分吸收转运过程的调控机制，运用分子生物学手段解析抹茶品质形成的生物学机制，并在此基础上进行个性化的水肥管理，生产出更高质量的抹茶原料，保证抹茶品质，促进抹茶产业健康发展。

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