不同施肥处理遮荫薮北种茶树主要品质化学成分分析

王晶晶孔亚帅翟晴晴郭桂义尹鹏刘威

(1.信阳农林学院茶学院/河南省豫南茶树资源综合开发重点实验室,河南 信阳 464000；2.信阳市文新茶叶有限公司,河南 信阳 464000)

薮北种是日本种植面积最大的茶树品种，具有优质高产、早生等特点，具备叶绿素含量高，氨基酸含量高，茶多酚、咖啡碱的含量相对较低，口感较好，是制备抹茶的主要原料之一，覆盖技术和施肥技术是制抹茶所需绿茶原料的关键栽培技术，也正是遮荫覆盖赋予了抹茶独特的覆盖香和鲜绿色[1,2]。目前，茶树遮荫栽培是一个关注较多仍有争议的问题，在茶园施肥方面，研究侧重于不同施肥方式和施肥量，较少涉及不同施肥模式对比研究，特别是不同施肥处理对遮荫茶树主要品质化学成分的影响。为此，进一步探究不同施肥处理遮荫薮北种茶树主要品质化学成分变化，揭露施肥对茶树代谢的影响，特别是茶树次级代谢的复杂生理生化过程，阐述茶叶在生长过程中主要品质形成的机理，以期为我国茶园肥培管理提供一种有效的施肥模式，为茶叶品质调控提供更多的理论依据。

茶树品质化学成分含量受生长环境的影响，茶树喜湿喜荫作物，对茶树进行适当地遮荫，特别是高温干旱季节，能够有效降低光照强度，减少叶面和土壤水分散失，增加空气湿度；茶树主要依靠根系吸收各种无机营养元素，茶园土壤中的养分状态、供应能力直接影响茶树的生长[3-5]。茶树遮荫后，根系吸收能力增强，同化作用增加，对其进行施肥，能及时补充茶树生长所需养料，施肥处理能有效改善茶园土壤环境及茶园环境，以适宜茶树的生长与发育，从而促进茶叶产量与品质的提高。

在茶园施肥方面，很多研究侧重于不同施肥方式和施肥量，较少涉及不同施肥模式对比研究，研究表明，对幼龄茶树施加复合肥效果好于施加尿素，从施肥方式来看，沟施比撒施效果更好，沟施复合肥能够显著提高茶树新梢水浸出物的含量，同时增加茶多酚、氨基酸和儿茶素的含量，但是对咖啡碱的含量没有显著影响[6,7]。李静[8]研究表明，相比于施无机肥，合理施用有机肥可以提高茶叶中各种酶的合成量，进而提高蛋白质、儿茶素和茶多酚的含量，使酚氨比适中，对提高绿茶品质有较好的效果。为明确茶树的最佳施肥模式，本论文以遮荫7d的薮北种茶树为研究对象，探究不同施肥处理遮荫茶树主要品质化学成分，寻求最佳施肥模式。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验材料与设备

信阳市罗山县申林茶叶有限公司种植于丘陵地带的十五年生薮北种茶树，采摘供试茶树1芽2叶，装入密封袋中至于超低温冰箱中冷藏备用。

1.1.2 供试设备及分析仪器

SHZ-DIII循环水式多用真空泵，上海羌强仪器设备有限公司；FA2104分析电子天平，上海良平仪器仪表有限公司；TD4C型低速离心机，常州金坛良友仪器有限公司；1400rpm微型植物试样粉碎机，上海科恒实业发展有限公司；XMTD-7000型电子恒温水浴锅，北京市永光明医疗仪器有限公司；UPT-I-60L型优普系列超纯水机，四川优普超纯科技有限公司；ML-1.5-4型可调式电热板，北京市永光明医疗仪器有限公司；TU-1901型紫外分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；DHG-9245A型电热恒温鼓风干燥箱，河南云翔科技发展有限公司。

1.2 试验设计

试验样品为茶树品种为薮北种，双行条列式种植，树龄15a，长势均匀，生产正常。试验设计6个处理：空白对照CK，不施肥；T1，茶树专用肥；T2，有机肥；T3，茶树专用肥加有机肥；T4，茶树叶面肥加有机肥；T5，新型缓释肥加有机肥。供试茶树均有黑色遮阳网覆盖7d，每个小区0.13hm2，采用5点法随机取样，每个处理取样量为鲜叶1kg。

1.3 测定指标与方法

茶叶水分含量的测定参照GB 5009.3-2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》，采用直接干燥法测定茶叶中水分含量；水浸出物含量的测定按照GB/T 8305-2013《茶 水浸出物测定》，采用差量法进行计算茶叶中水浸出物含量；采用GB/T 8313-2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》紫外分光光度法测定茶多酚；采用GB/T 8312-2013《茶 咖啡碱测定》紫外分光光度法测定咖啡碱；采用GB/T 8314-2013《茶 游离氨基酸总量的测定》紫外分光光度法测定游离氨基酸；参照茶叶生物化学实验教程，采用蒽酮比色法测定茶叶可溶性糖[9]。每个样品3次重复。

1.4 数据分析

数据处理用(平均值±标准偏差)表示，采用软件Excel 2016和数理统计软件SPSS 22.0对数据进行分析。

2 结果分析

2.1 不同施肥处理下主要品质化学成分含量比较

茶树在生长过程中会发生复杂的代谢形成丰富的代谢产物，茶多酚、可溶性糖、咖啡碱和氨基酸等生化成分的高低是衡量茶叶品质的物质基础，酚氨比则是衡量茶叶品质的一个重要指标[10,11]。由表1可知，经过不同施肥处理后，遮荫薮北种茶鲜叶中水分含量增加，水浸出物含量较高，数值主要分布在40%，处于茶叶水浸出物含量范围之内，根据处理组水浸出物含量显著低于对照组，可得出施肥能够降低茶鲜叶中水浸出物含量；茶多酚的含量在20%以下，处理组茶多酚含量显著低于对照组CK，施肥能有效降低茶鲜叶中茶多酚的含量；咖啡碱和游离氨基酸的含量分别在2.02%～3.36%、1.68%～2.99%，处理组含量显著高于对照组，施肥显著提高茶鲜叶中咖啡碱和游离氨基酸的含量，经茶树专用肥处理(T1)的茶树鲜叶中茶多酚含量最低，咖啡碱和游离氨基酸的含量高，且酚氨比最低，该鲜叶加工制得的茶叶品质较好，茶汤的鲜爽口感增强，茶树专用肥这种施肥模式有利于茶叶品质的形成；T1组茶鲜叶中可溶性糖的含量最高，表明单施茶树专用肥可以显著增加茶树鲜叶中可溶性糖的含量，有利于茶叶品质的形成。

表1 不同施肥处理遮荫茶树主要品质化学成分含量比较

综合来讲，通过对茶园施肥，能够降低茶叶中茶多酚的含量，提高氨基酸的含量，使酚氨比降低，并且T1组茶树叶片中茶多酚含量最低，咖啡碱和游离氨基酸的含量高，可溶性糖的含量最高，茶鲜叶的品质较好，所以，茶树专用肥这种施肥模式更有利于薮北种茶品质的提高。

2.2 不同施肥处理对茶树叶片茶多酚含量的影响

秦志敏等[12]指出,遮荫茶树叶片茶多酚的含量降低，咖啡碱和氨基酸的含量增加，使茶叶的酚氨比降低，减少茶叶的苦涩味，能够提高茶叶的品质。从表1可以看出，T1、T2、T3处理组茶树叶片中茶多酚的含量显著低于对照组，与对照组间的差异达显著水平，T4、T5组茶树叶片茶多酚的含量与对照组间差异不显著；T1

2.3 不同施肥处理对茶树叶片咖啡碱的影响

咖啡碱，茶叶重要活性成分，最早发现于咖啡，有着提神醒脑的作用，后来随着人们对茶叶的研究，发现茶叶中含有丰富的咖啡碱，咖啡碱是茶叶生物碱的主要成分[13]。从表1可以看出，对照组茶树叶片咖啡碱的含量与各处理组间差异达显著水平，各处理组的咖啡碱含量显著高于对照组，表明施肥处理可以提高茶叶咖啡碱的含量，并且T1、T2处理茶树叶片中咖啡碱的增幅较大，作用效果较好；T4

2.4 不同施肥处理对茶树叶片游离氨基酸总量的影响

游离氨基酸是指茶叶水浸出物中带有氨基、呈游离状态的有机酸，是茶叶中的主要物质,氨基酸中的谷氨酸和天冬氨酸是形成茶汤鲜爽滋味的重要成分[14]，茶叶中氨基酸的含量是衡量茶叶品质的重要指标，与茶叶品质呈正相关。施肥能显著提高茶树叶片中氨基酸的含量，对改进绿茶的鲜爽度有良好作用，处理组T1、T2、T5茶树叶片中游离氨基酸含量较高，三者相比，茶树专用肥的作用效果最好，T2、T5处理间差异不显著，这2种处理的作用效果相当；有机肥和茶树专用肥或茶树叶面肥混合施用作用效果不及处理组T1、T2、T5，说明茶树专用肥或茶树叶面肥会抵消有机肥的作用效果；所以，在对茶园施肥管理时，为了增加绿茶鲜爽的口感和提高茶叶的香气，建议茶农施用茶树专用肥或有机肥，以提高茶鲜叶的品质。

2.5 不同施肥处理对茶树叶片可溶性糖含量的影响

有研究表明，茶叶中的可溶性糖是茶汤的主要呈味物质，其能够赋予茶汤甜醇味，并且会在加工过程中与氨基酸或蛋白质发生美拉德反应，产生芳香物质，茶树叶片中可溶性糖的含量影响茶叶品质，其含量与茶叶品质呈正相关[15]。本研究中可溶性糖含量的变化规律不明显，不同施肥处理组中，T1、T2、T3、T5茶树叶片中可溶性糖的含量与对照组间的差异达显著水平，T1茶树叶片可溶性糖含量最高，显著高于对照组，其他处理组可溶性糖含量显著低于对照组；T3、T5间差异不显著，这2种施肥模式对茶树叶片中可溶性糖含量的影响区别不明显；施用茶树专用肥会增加茶叶中可溶性糖的含量，其鲜叶经加工制得的绿茶茶汤滋味甘醇，茶叶的品质也较好。

3 结果与讨论

施肥会改善茶园的土壤肥力，土壤肥力通过影响茶树氨基酸、蛋白质以及碳水化合物等的合成影响茶叶品质[16]。本研究结果表明，各施肥处理下茶叶中水分、茶多酚、咖啡碱和游离氨基酸等茶叶主要品质化学成分差异显著。施肥对茶叶相关品质成分有显著影响，施肥能够增加茶树叶片中的水分含量，提高茶叶中咖啡碱和游离氨基酸的含量，降低茶多酚含量，使酚氨比降低，有助于鲜叶品质基础的形成。

各处理下茶多酚的含量在10.12%～16.01%，T1组含量最低，T4、T5组含量与对照组之间差异不显著，含量较高，该处理下的茶鲜叶制得茶绿茶滋味苦涩味偏重，于品质不利，单独施用茶树专用肥的茶叶中茶多酚的含量低，咖啡碱、游离氨基酸和可溶性糖的含量高，酚氨比较低，利于茶叶品质的形成，所以，单独施用茶树专用肥茶树的茶多酚含量较低。各施肥处理均能增加茶叶中咖啡碱的含量，其含量在2.82%～3.36%，增长幅度在0.80%～1.34%，与胡绍德等[17]的检测结果一致，薮北种茶树属于低咖啡碱品种，在氨基酸含量高的情况下，咖啡碱含量适宜，适制绿茶。T1、T2处理组咖啡碱含量较高，分别约为3.11%、3.36%，极显著高于对照组，其他组含量显著高于对照组，不同施肥处理对咖啡碱的影响表现为T2>T1>T5>T3>T4，施用茶树专用肥的茶叶中咖啡碱的含量较高，酚氨比处于最低，茶叶品质较好。本研究中游离氨基酸的含量在2.30%～2.99%，增长幅度在0.62%～1.31%，施用茶树专用肥的茶叶中游离氨基酸的含量最高，极显著高于对照组。各处理间，T1组茶叶可溶性糖的含量显著高于对照组，含量达2.60%，其他处理组含量低于对照组，T2组的含量最低，不同施肥处理对可溶性糖的影响表现为T1>T4>T5>T3>T2，可溶性糖在调和茶汤滋味方面有着重要作用。综上所述，遮荫薮北种茶园中，施茶树专用肥对其品质有较好提高作用。

本研究通过试验证明，遮荫薮北种茶园，施茶树专用肥对茶叶氨基酸、可溶性糖的提高有显著作用，有效提升茶叶品质，加强鲜爽和回甘等滋味品质，较好的反映绿茶的品质特征。土壤作为茶树生长的重要因子，对其产量品质有着重要影响[18]。茶树喜铵耐铵，适宜生长在酸性土壤，因此我国多地区在茶区施肥种，重视氮肥，对磷钾肥及微量元素肥料较为轻视，或只施有机肥、单元肥。茶园专用肥依据茶树需肥特性，有效影响茶叶化学成分，对茶叶品质有重要意义[19-21]。