叶面喷施外源氨基酸对茶叶产量和品质的影响

王仔洲，徐晓东，杨洪庆，于延冲，张弢，董春海，丁兆堂，杨洪兵

(1. 青岛农业大学生命科学学院/山东省高校植物生物技术重点实验室，山东青岛 266109；2. 莒县卧龙青茶业有限公司，山东莒县 276514；3. 青岛农业大学园艺学院，山东青岛 266109)

茶是山茶科(Theaceae)山茶属(CamelliaL.)植物，茶叶为其芽叶。 随着我国经济快速发展，人们生活水平显著提高，茶文化越来越盛行，其不仅是我国人民十分喜爱和推崇的一种传统文化，也深受国外人士的欢迎[1]。 饮茶要因人而异、因时选茶。 绿茶是中国的主要茶类之一，经过高温杀青灭活各种氧化酶，同时保留鲜叶的天然物质。绿茶性偏凉，宜在酷热的夏天饮用，早上不适合喝浓茶，中午和下午为饮茶的最佳时间，因此，饮茶要讲科学和健康[2-3]。

茶树叶片叶绿素和氮含量是茶树生长发育和代谢状况的重要体现，叶绿素是形成绿茶干茶色泽和叶底颜色的主要物质，在茶叶感官评审中色泽占较大权重。 叶绿素含量不仅能反映茶叶品质及叶片光合能力的强弱，而且还与茶的品种有关[4-5]。 氮是植物生长发育必需的三大营养元素之一，是蛋白质和核酸组成成分，也是许多辅酶、辅基、叶绿素分子及一些植物激素和维生素的基本组分，氮含量是限制植物生长的主要因素之一，也影响作物产量和品质[6]。 茶叶中的茶多酚、茶氨酸、咖啡碱含量是评价茶叶品质的重要指标，三者俗称“茶中三宝”。 绿茶色泽鲜绿，香气怡人，给人以自然清新、赏心悦目的感受，同时绿茶也是一种功能性保健饮品[7]，具有抗氧化、防衰老、调血脂、降血糖、抗动脉粥样硬化、抗癌、杀菌消炎、抗病毒、治疗神经退行性疾病等功效与作用[8]。提升绿茶产量和品质，有利于保证绿茶在市场中的占有率，也能够增加我国绿茶出口量[9]。

氨基酸是小分子有机化合物，是生物体必需的重要活性分子，植物体内氨基酸的变化涉及诸多生理调节过程，与植物生长、发育及抗逆性密切相关[10]。 外施氨基酸有利于茶树叶片吸收利用，本试验通过喷施外源氨基酸，比较茶树叶片叶绿素和氮含量、百芽重和产量及茶多酚、茶氨酸和咖啡碱含量的变化，旨在为喷施适宜氨基酸提高茶叶产量和品质提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验以2022 年7—8 月份山东省日照市莒县夏庄镇小窝疃村秋季生长的鸠坑茶树品种为材料(由莒县卧龙青茶业有限公司提供)。 此期茶园昼夜温度为20 ～25 ℃/15 ～18 ℃，相对湿度50%左右，自然光照，常规管理。

1.2 试验设计及处理

试验采用随机区组设计，以喷施清水为对照，设置60 μmol/L 谷氨酸、40 μmol/L 天冬氨酸及两种氨基酸混合(60 μmol/L 谷氨酸＋40 μmol/L天冬氨酸)3 个处理进行叶面喷施。 每处理重复3 次，小区面积为20 m2。 2022 年7 月19 日进行第一次喷施，喷施量以叶面不滴水为宜，10 d 后再喷施一次，5 d 后取样测定相关指标。

1.3 测定指标及方法

采用PJ-4N 型植物营养分析仪测定茶叶叶片叶绿素含量(SPAD 值)和氮含量。 采摘茶树新叶(一芽一叶)测定百芽重，以茶青(一芽一叶)的鲜质量作为秋茶产量。 茶树叶片先在100 ℃烘箱中杀青10 min，然后70 ℃烘至恒重，用于测定茶叶主效成分。 参照黄海燕等[11]的方法测定茶多酚含量；参照高小红等[12]的方法测定茶氨酸含量；参照林郑和等[13]的方法测定咖啡碱含量。

1.4 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 整理数据，SPSS 软件进行数据统计分析，t-检验法进行差异显著性分析[14]。

2 结果与分析

2.1 喷施氨基酸对茶树叶片叶绿素和氮含量的影响

叶绿素是形成绿茶干茶色泽和叶底颜色的主要物质，其含量不仅能反映叶片光合能力的强弱，还与茶叶品质密切相关[4-5]。 由表1 看出，喷施谷氨酸、天冬氨酸及两种氨基酸混合液后，叶片叶绿素和氮含量均显著增加，叶绿素含量比对照分别增加14.78%、26.12%和41.06%，氮含量比对照分别增加16.23%、29.44%和44.37%，其中喷施天冬氨酸增幅较大，而谷氨酸和天冬氨酸混合喷施增幅最大。

表1 喷施氨基酸后茶树叶片叶绿素和氮含量

2.2 喷施氨基酸对茶叶百芽重和产量的影响

百芽重是衡量茶鲜叶产量和制茶品质的一个重要指标[15]。 由表2 看出，茶树喷施谷氨酸、天冬氨酸及两种氨基酸混合液后，茶叶百芽重和产量均显著增加，百芽重比对照分别增加18.64%、27.52%和35.40%，产量比对照分别增加9.03%、11.14%和17.28%，喷施天冬氨酸增幅较大，而谷氨酸和天冬氨酸混合喷施增幅最大。

表2 喷施氨基酸后茶叶百芽重和产量

2.3 喷施氨基酸对茶树叶片主效成分含量的影响

由表3 看出，茶树喷施天冬氨酸和两种氨基酸混合液后，叶片茶多酚含量显著增加，分别比对照增加17.06%和34.33%；喷施谷氨酸和两种氨基酸混合液后，叶片茶氨酸含量显著增加，分别比对照增加27.84%和46.69%；单一喷施谷氨酸或天冬氨酸后，叶片咖啡碱含量均与对照无显著差异；喷施两种氨基酸混合液后，叶片咖啡碱含量显著增加，比对照增加17.81%，说明谷氨酸或天冬氨酸单一喷施对茶树叶片咖啡碱含量影响较小，而二者混合喷施对提高茶树叶片咖啡碱含量有较好的效果。

表3 喷施氨基酸后茶树叶片主效成分含量 mg/g

3 讨论与结论

叶绿素是光合作用中能量转化的物质基础，氮素对叶片的光合作用、植物生长及生理代谢有重要影响，缺氮往往导致植物光合器官与产品器官生长失调，从而降低植物叶片叶绿素含量并导致产量和品质下降[16]。 施用有机肥可提高土壤肥力，进而提高茶叶产量[17]。 本研究中，喷施谷氨酸和天冬氨酸均能显著增加茶树叶片叶绿素和氮含量及百芽重和产量，特别是谷氨酸和天冬氨酸混合喷施效果更好，产量较对照提高17.28%，且达极显著差异水平。

茶多酚、茶氨酸和咖啡碱是茶叶具有保健功能和药理作用的主要成分。 茶多酚是茶叶中多酚类物质的总称，有很强的抗氧化、清除自由基的作用，能诱导抗氧化酶和Ⅱ相代谢酶的活性，还能抑制致癌性杂环胺的形成，阻止亚硝基化反应[18]。茶氨酸是谷氨酸盐的衍生物，主要在肠道吸收、肾脏代谢[19]。 茶氨酸是茶叶的特有成分，是茶叶中含量最高的游离氨基酸，其在一定范围内越多，则氮素代谢能力就越强，茶叶品质就越好[20]。 咖啡碱是茶叶中重要的生物碱类化合物，味苦，是形成茶叶滋味的重要成分之一，咖啡碱含量在一定范围内越高，茶叶品质越好[21]。 本研究中，喷施天冬氨酸能显著增加茶树叶片茶多酚含量，喷施谷氨酸能显著增加茶树叶片茶氨酸含量，而谷氨酸和天冬氨酸混合喷施能显著增加茶树叶片茶多酚、茶氨酸和咖啡碱含量，较对照分别提高34.33%、46.69%、17.81%，茶叶品质得到明显提高。

综上，单一喷施谷氨酸或天冬氨酸及二者混合液均能显著增加茶树叶片叶绿素及氮含量，提高百芽重和产量，谷氨酸和天冬氨酸混合喷施效果更好，能显著增加茶树叶片茶多酚、茶氨酸和咖啡碱含量，明显提高茶叶的保健功效和品质。