印度茶叶研究100年

HAZARIKA Mridul

译者按：一个偶然的机会，我看到了发表在《Science and Culture》上的这篇回顾印度茶叶研究100年历程的文章——《100 Years of tea research——A journey of pride》。这不是一篇论文，学术性也不是很浓，但从中可以看到一个茶叶大国——印度100年来的茶叶研究思路。这对我国的茶叶科技工作者极具参考价值。在翻译的过程中有几个方面给我留下深刻的印象。（1）对育种工作的持续重视。印度从20世纪30年代中期就成立植物学系，专门从事茶树育种研究。从1931年起连续推广了183个无性系品种。在2010年又提出了培育1个能延续应用40～50年的“超级无性系”品种的计划。（2）对气候研究的高度重视。印度在1911年就开始进行气候对茶叶生产的非生物性胁迫研究，连续进行了80多年。从1911年起在东北印度和其他茶叶产区建立气象站，从1918年起就有系统的气象资料记录。（3）重视茶树的产、质量平衡。印度从上世纪40年代开始连续进行关于茶树产量、质量平衡的研究。（4）关注茶叶机械化生产。印度从上世纪40年代开始提出茶叶生产机械化，提出机械采摘问题;50年代各种茶叶加工机械应用于茶叶加工。（5）对茶树病虫害防治问题高度重视。从研究所成立起就专门聘请真菌学和昆虫学的博士担任所领导并开展茶树植保研究。上世纪90年代开始就进行减少化学农药用量的研究。 ——陈宗懋

摘要：印度是仅次于中国的世界第二大茶叶生产国，也是全球最大的红茶消费国。印度有组织的茶叶研究始于1891年。1911年，托克莱茶叶试验站建立，从此在托克莱开始了印度100多年的茶叶研究历程。文章回顾了印度于1910—2010年间的茶叶研究历史、研究思路、不同时期的主要研究内容及获得的研究成果，并简要展望了茶叶研究的未来。

关键词：印度;茶叶;育种;非生物性胁迫;气候影响;机械化;病虫害防治

100 Years of Tea Research——A Journey of Pride

HAZARIKA Mridul

Tea Research Association/Tocklai Experimental Station， Jorhat 785008， India

Abstract： India is the world's second largest tea producer after China， and the world's largest black tea consumer. Organized tea research in India began in 1891. In 1911， the Tokelai Tea Experiment Station in India was established， and since then India has started tea research in Tokelai for more than 100 years. This article reviewed the history of tea research in India from 1910 to 2010， the research ideas， the main research contents in different periods and the research results obtained， and briefly looked forward to the future of tea research.

Keywords： India， tea， breeding， abiotic stress， climate effects， mechanization， pest control

印度有組织的茶叶研究是从1891年对M. K. Bamber先生的任命开始的。Bamber最早的研究工作主要围绕茶叶化学、土壤和肥料等展开，并于1893年出版《茶叶的化学和农艺——包括生长和加工》一书。1895年，昆虫学家、印度政府官员George Watt博士考察了东北印度的茶叶产区，他强调应对茶叶种植和加工的相关问题开展长期的研究，其工作记录于1898年出版的《茶树病虫害》一书中。

在最初的几十年里，一些年轻的英国茶叶种植者在缺乏科学支撑的情况下，尽一切可能在东北印度新建并扩大茶树种植区。与此同时，茶叶行业对茶树种植和茶叶生产各方面研究的需求日益增强。

印度茶叶协会的科学处成立于1900年，由化学家H. H. Mann博士任首席科学官。Mann博士建议在距离乔哈特镇19 km的玛利亚尼Heeleakah茶场建立试验站，开展茶叶田间试验。在Mann博士的邀请下，1903年，Hutchinson担任该试验站的负责人，并于1905年建立苗圃，种植了7个品种（Alyene、Bezalony、Jaipur、Kalline、Kookicherra、Lushai和Singlo）的实生苗，开始了对茶树早期发育的研究。试验站进行的第一批试验包括绿肥植物、施肥对茶叶质量和产量的影响、修剪和采摘体系、温度对茶叶发酵和品质的影响等，并取得显著的成绩。Mann博士及其同事将在Heeleakah茶叶试验站进行的研究发表于34本小册子和报告中。该时期在茶园土壤、施肥、栽培、修剪和采摘、绿肥植物、茶树实生苗的病害、茶叶红锈病、茶饼病、茶树害虫、茶叶质量因素等方面获得重要研究成果。

在以后的5年里，该部门的规模保持不变，并进行了各种人事变动。1910年，由于缺少劳动力，Healeekah试验站的许多田间试验被迫停止。经过与Jorhat茶叶公司商议，最后在靠近Healeekah试验站的地方建立新试验站。

1911年，为使不同部门能集中工作，印度茶叶协会决定于托克莱（Tocklai）新建试验站。Hope博士在1910年的研究备忘录中提出了继续进行研究项目的计划，他建议增加1位真菌学家进行茶树病害及其防治的研究。同时记录了开展和维持研究每年需耗费的经费，当时为49 250卢比（Rs），5年后上升为63 000卢比，加上设备需70 000卢比。而印度政府同意5年内每年最高提供的经费为15 000卢比。1911年4月1日起，东彭加尔（Bengal）和阿萨姆（Assam）每年提供12 000卢比经费。

这段时间还提出了当茶树遭遇各种非生物性胁迫时必须进行控制的重要性;集中研究了茶树和气候相互作用的重要问题，并高度评估了茶树遭遇各种非生物性胁迫的可能原因是受气候变化影响。

在Tocklai试验站建立前，印度的茶树栽培只是以经验为基础，采用传统的农业系统，由于缺乏有组织地传播知识的机制，一些先进技术未被广泛应用。

随着人们饮用茶叶的需求不断增加，越来越多不同农业气候条件的地区开始种植茶树，栽培和加工等方面的问题也随之而来。此外，工业革命带来的快速变化，使现有的茶树栽培状况及传统的技术经验已无法适应这些变化。

1  1910—1930年：开创性研究时期

Tocklai试验站早期的研究重点为东北印度的茶树栽培研究。最初的10年实现了土壤酸度分析方法的标准化，确定了石灰和硫素对土壤酸度的影响。为了解土壤类型，开展了大规模的土壤调查。根据土壤的物理性质推荐施肥方案。在茶树害虫防治方面，对东北印度茶区害虫的季节分布进行了调查。确定了在不同茶区发生的红蜘蛛、盲蝽、尺蠖、蓟马、叶蝉和白蚁。建议通过改善茶园灌溉来降低瘿蚊和红蜘蛛的发生。

与对其他农作物一样，气候对茶叶生产具有重要的影响。1918年起，试验站开始在Tocklai进行系统的气象资料记录，为以后茶叶生产与气候因素关系的研究创造了条件。1920—1930年，开展了茶树生长基质——土壤的相关研究，提高了对植物营养的认识。初步试验表明，在供试的无机肥中硫酸铵对茶树是有效的，而硝酸钠是有害的。在这10年间，在茶树生态系中鉴定了茶盲蝽的寄生性天敌和捕食性天敌。将茶梢和不同等级干茶中所含多酚类物质和咖啡碱浓度确定为茶叶品质研究的内容，并积累了大量的研究数据。

2  1931—1940年：茶叶研究的兴起

1931—1940年可被认为是印度茶叶研究一个重要的开始。Tocklai试验站开展了大量田间试验，比较无机肥和有机肥在茶园中施用的效果。研究发现硫酸铵是茶树最有效的氮源;施肥或其他农业措施可使茶叶增产，但茶叶质量随之下降，证明了产量和质量间的负相关性;将修剪下来的枝叶留在茶园中对茶叶产量和茶园土壤质量均有益;证实移植的茶园必须施肥，茶园改植换种时，在拔除老茶树和再植新茶苗的间隔期要種植2年绿肥作物以使土壤恢复肥力，该结论从20世纪30年代发现起持续观察至20世纪60年代，仍然证明是正确的，直至今日仍在执行。

植物学系也在这个时期成立，并开始了茶树育种的研究。当时对茶树的生长特性，包括萌发、休眠和叶片的伸展方面的研究还很落后，育种和生理学研究显得更加重要。

1931年，A. C. Tunstal开始引入无性繁殖技术，这是一场延续了几十年的革命。Tocklai试验站共推广了183个无性系品种，推广面积占东北印度35 000 hm2茶园面积的60%。

3  1941—1950年：茶叶产量质量平衡

1941—1950年的研究工作主要围绕平衡茶叶产量和质量关系来开展。20世纪40年代，继续开展了修剪、采摘、施肥和遮阴的系统研究，以期在茶叶产量和质量上同时得到改善。该时期还研究了连续施肥对土壤特性的影响，发现连续施用硫酸铵会增加土壤的酸度，同时会使交换性金属离子总量减少。这些研究结果对肥料合理选用和土壤改良技术研究非常有用。

研究发现，每公顷茶园施入90～180 kg硫酸铵可以增加产量，标准施肥为4.5 kg牛粪加28 g过磷酸盐进行穴施。对于幼龄茶树，氮的用量在每公顷40～80 kg时有增产效应，这一发现是此后幼龄茶树营养建议的基础。

这10年间还进行了许多幼龄茶树和成龄茶树施肥方面的研究，这些研究结果对当时及后续许多关于施肥的建议都具有重要意义。

首次提出了茶树修剪周期为3年，并认为11—12月是轻修剪的最佳时期。最佳的打顶标准定为10 cm，同时还确定了留叶采的重要性。这一发现是茶树采摘的基础，并进行了长期的研究。还尝试进行机械化采摘，证明机械化采摘生产效率显著高于手工采摘。

20世纪40年代进行的施肥试验表明，假如要获得施肥的效益必须控制杂草的生长。钾素的有益效应在种茶开始的6～7年中可以明显地表现出来。

这一时期对无性系茶树叶片中的化学成分进行了全面的分析，包括氮、磷、钙、钾、镁、硫、氯、铝、锰、铁和硅，结果表明不同无性系品种间的含量存在差异。

为了得到地区的资料，在Nagrakata，Silcoorie和Nagrifarm建立了气象站。

茶树育种研究是从种子实生优良材料（原种203）开始的，这也是最早推广的有性系品种。该品种后来被品质更优良的双无性系种子淘汰了。第一批3个无性系茶树品种（TV1、TV2和TV3）于1949年在生产中推广。TV2和TV3由于某些缺点未被很好地推广，但TV1一直在东北印度大量推广，直到现在仍有种植。

4  1951—1960年：茶园和茶厂的10年

在前期20多年的研究基础上，Wight博士于1959年建议将Assam类型单独列为1个种，并考虑将Southern或Cambodian类型作为Assam类型的亚种。他提出如下命名：Camellia sinensis（L.） O. Kuntz为中国植株、Camellia assamica（Masters）为Assam植株、Camellia assamiclasiocalyx亚种（Planch MS）为茶树的southern类型。解剖学和化学特征的研究也支持了此项命名。

这段时间还进行了茶树冬季休眠现象的研究，这在植物生理学的研究中是一个重要的突破。

在茶叶加工方面，洛托凡（Rotorvane）转子机、连续盘式烘干机和洛托凡转子机附件获得专利。洛托凡转子机继续成为茶叶加工机械的一个重要部件。

20世纪50年代按产量无性系、标准无性系和质量无性系进行分类。这仍是目前品种选择工作的一部分。

这一时期还开始了包括光合作用在内的一些重要的生理学研究工作。其间，对光照强度的定量研究表明，最佳生长需要的光强度是全日照的30%～50%。这一研究结果可用于根据植物冠层正确选择茶园遮阴植物并确定其种植密度，如豆科植物Albizzia chinensis和A. odoratissima可作为茶树的遮阴植物。

5  1961—1970年：提高生产力研究

在1960—1969年的研究过程中曾试图用较长的修剪周期来提高生产力。在这一时期进行了详细的除草剂研究，包括农药的类型、剂量、施用时间、施用方法和施药使用的喷头。在此基础上，提出2，4-滴和百草枯2种农药的使用建议。

有研究表明，未开垦的土地在被清理后，土壤的理化性质很快恶化，但有机质可以延缓恶化过程，由此提出了土壤的改良建议，即种植绿肥植物，如通过种植Pusa giant草、Mimosainvisa（含羞草）来进行土壤修复。

对在叶面和土壤中连续施用硫酸铵和尿素的研究结果发现，连续施用氮肥可以改变碳氮比。研究发现干旱季节时未修剪茶园中水分的消失比修剪茶园更为严重。这个发现对灌溉和修剪措施的确定很重要。

推广了从TV10至TV17的8个无性系和1个双无性系种子原种（Nanda devi），这些无性系适于在大吉岭地区种植。

其间发现了大量有害昆虫的新种及其天敌，并对它们的生活周期展开研究。研究结果有助于采用合适的防治方法来提高生产力。

在Thakurbari的北岸建立了气象站，这有助于研究气候对茶树的生理学和产量的影响。

6  1971—1980年：支撑和巩固阶段

1971—1980年的中心工作是维持和巩固1961—1970年取得的重要进展。3个双无性系种子原种TS449、TS450和TS397推广到平原地区种植，同时推广了TV18至TV24的7个无性系。推广了柬埔寨（Campod）无性系来维持产量是这个时期的一个主要成就。

为了拓宽在田间的遗传基础，引入了植物材料的选择计划（Garden selection scheme），推广了183个无性系和14个有性系茶树品种。这个时期发明了Boruah连续揉捻机、连续萎凋机和转动型连续茶叶揉捻机，并获得专利。虽然在一段时间这些机械并没有很快大量投入茶叶生产，但它们为茶叶机械的发展提供了新思路。

生物化学研究表明了阿萨姆茶叶和大吉岭茶叶在化学组分上具有差异。研究提供了大量的化学资料。研究了施入土壤中的氮的降解，在2～10周间会发生明显的矿化过程。这个试验是后来提出分批施肥的基础。施入的氮肥淋失率约为40%。分批施肥可以减少这种淋失率。还探明了连续施入磷肥可使更多的磷素释出，以供茶树吸收利用。

Tocklai的科學家和Sheffield大学合作开发了一种用色素来检测茶树芽梢特征的检测技术。利用这项技术发现第二轮新梢的品质优于第一轮新梢和雨季的新梢。这与叶绿素和绿原酸的协调结合及茶黄素和茶红素的适当水平有关。这项技术还可用于检测红茶加工中出现的失误。

7  1981—1990年：产量质量平衡中心阶段

1981—1990的10年是处于平衡产量和质量的时期。

在施用氮、磷肥时结合施用钾肥可使产量直线增加。该研究表明在茶树上同时施用氮、磷、钾肥的重要性。每年每公顷施用45～60 kg磷酸盐肥料对茶园增产是最适当的。

研究发现，无性系茶树品种的产量和氮素使用量水平互作显著，这一研究结果对一些无性系茶树品种的合理施肥具有重要意义。

一些新的机械，如茶叶粉碎和拣梗机、鲜叶贮藏系统、鲜叶散布机、红碎茶筛等机械的引入和专利申请，突出了这个时期的机械研究的重点。

为了满足高产的需要，推广了4个双无性系种子原种和4个Tocklai无性系品种。92个茶叶协会系列无性系品种在生产中推广。

采用碳的同位素示踪技术研究茶树光合作用产物的运输。对冬季淀粉的贮藏现象的研究成为东北印度冬季修剪研究的基础，这项研究回答了许多关于茶树修剪后的恢复和健康的问题。

确定了灌溉和排水的必要性。研究了旱季不同土壤气候带的纯灌溉需要量等茶园灌溉水的经济利用问题，高用量的氮肥造成吸收根中酰胺态（主要是茶氨酸）氮的积累及根中的淀粉消耗。根部位的水分对酰胺的积累是至关重要的。

进行了在茶生态系中茶瘿蚊和一种捕食性螨Agistemus spp.的生活周期研究。这项研究有助于了解以上害虫在不同农业气候条件下的发生特点与防治技术的应用。

8  1991—2000年：高投入带来不平衡及其补救

进入20世纪90年代，Tocklai试验站必须研究确定由于在80年代对茶产业的高投入所带来的不平衡，并找到补救办法。

对影响成茶色泽、香气的主要成分与茶叶加工时萎凋、揉捻和发酵的条件进行了标准化研究。对质量的要求会因消费者偏嗜性的改变而随之变化，因此对质量参数的标准化也必须进行研究改进。在茶叶加工技术上产生变化是受各种不同类型的生物学和非生物学影响出现的化学成分的改变所引起，同时对消费者的味觉接受和改变产生影响。加工条件需要根据茶产业所要求的质量属性进行调整。质量研究的重点是了解加工条件改变和工艺条件优化时，其化学特征是什么，从而使质量特征达到理想状态。

植物保护方面主要是根据不同害虫研究信息素、木霉菌（Trichoderma viride）的效果，以及引入生物防治。1981—1990年茶产业经历了为提高防治效果而大量使用化学农药的阶段。而这个10年Tocklai试验站将注意力放在如何减少化学品的用量上。

9  2001—2010年：提出可持续性发展并进一步探索

进入21世纪后，提出了可持续发展的要求。有害生物的协调治理已作为害虫友好型治理方针的一部分。为了更好地利用营养，开始协调营养治理和发展灌溉、集水技术。生物工程系已开始加快研究步伐，引入分子育种技术来加速无性系的推广;鉴定出耐干旱和耐茶饼病的基因，并通过进一步研究鉴定出能调节不同质量的基因。育种的基因组学研究已经启动。

茶叶自动化项目已列入Tocklai示范茶厂（MTF）项目中，这家工厂开发了许多新技术，使用新设备可使得茶叶的明亮度（brightness）提高30%，还通过了ISO：9001—2008质量管理体系认证。

与过去相比，这一时期的压力是多重的，气候的明显变化造成更为严重的生物胁迫。这10年间，对过去80年的气象资料进行了分析，并研究了气候与茶叶生长发育的相关性。研究发现在过去80年中，Jorhat及其附近地区年均温度上升了2 ℃，年降雨量减少了200 mm。这些资料正用以开发一个模型来了解在不同的农业气候带中茶树生长和生理学的变化。

10  未来的视野

在未来，环境的变化可能会对茶叶产业带来严重的影响。一些老茶树种植地区可能会遭受更大的损失，这是研究所关注的一个重要领域。需要解决由各种因素造成的生态不平衡，需要选育出1个能耐受至少40～50年的超级无性系品种，需要建立一个在技术创新和产业适用性之间的良好的平衡状态。

（陈宗懋、林智译自印度《Science and Culture》，2011，77（9/10）：347-352，部分有删减。摘要和关键词为编者所加。）