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叶面喷施纳米硒对夏茶硒含量及品质的影响

2024-09-22吴焕焕任志红肖文敏张虹孙海伟杨圣祥张玲

山东农业科学 2024年8期

摘要:本试验以茶树品种白叶1号为试材,研究叶面喷施不同浓度纳米硒对夏季茶树叶片总硒含量、有机硒含量及所制绿茶品质的影响。结果表明:(1)茶树叶片总硒和有机硒含量随喷施硒浓度增加而逐渐升高,不同硒浓度处理茶树叶片的硒含量随采摘时间的延长呈降低趋势,10.0 g/L纳米硒喷施处理后7d采摘,其叶片总硒和有机硒含量最高,分别为0.763、0.609 mg/kg; (2)不同浓度纳米硒处理茶树叶片的硒形态均以有机硒为主,占总硒含量的比例在69.0% - 80.8%之间;(3)喷施一定浓度的纳米硒,能够提高夏制绿茶感官品质,显著降低茶叶中的花青素和茶多酚含量,提高游离氨基酸含量,降低酚氨比,其中10.0 g/L纳米硒处理酚氨比最低,为4.47。综上认为,叶面喷施一定浓度的纳米硒可以显著提高茶树叶片的硒含量,提高夏制绿茶品质,其中叶面喷施5.0- 10.0 g/L纳米硒并在喷施后7-14 d采摘,叶片富硒效果显著,可用其生产达到国家规定富硒水平的绿茶。

关键词:纳米硒;叶面喷施;夏茶;硒含量:绿茶品质

中图分类号:S571.1 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2024) 08-0123-06

茶(Camellia sinensis)以其独特风味和良好的保健功效,成为世界上消费量最大的饮料之一。茶多酚、咖啡碱和氨基酸等主要物质形成了茶叶独特的滋味。儿茶素类化合物包括单体儿茶素衍生物和聚合儿茶素衍生物,占茶叶中茶多酚总量的70%以上,是造成茶叶涩味和苦味的主要因子。此外,其他多酚类化合物如酚酸类、黄酮醇类、黄酮及其苷类等也是导致茶汤产生苦味和涩味的重要因素。咖啡碱是茶叶中含量最丰富的生物碱,具有苦涩味,是形成茶叶风味的决定性因素之一。茶汤中,咖啡碱可与黄酮类成分协同作用,增强苦涩味,进而抵消甜醇味。相反,茶氨酸是茶叶中占总氨基酸60%以上的非蛋白质氨基酸,是茶叶鲜味和甜味的主要贡献者。优质绿茶通常含有较高水平的氨基酸和较低水平的茶多酚和咖啡碱。但随着季节的推移,茶树叶片中这些风味物质的含量和比例会发生显著变化,一般而言,春茶的滋味比夏茶好。夏茶叶中儿茶素含量上升,氨基酸含量下降,导致茶叶品质和价格显著下降。因此,探索提高夏季茶叶品质的技术具有重要的现实意义和经济价值。

硒(Se)是人体必需的微量元素之一,具有抗氧化、抗炎、抗癌等多种保健功效。与无机硒相比,纳米硒肥具有用量少、毒性低、分散性好、抗菌能力强等优点。纳米硒可以参与植物的生长发育、次生代谢和胁迫响应。有研究表明纳米硒可以促进水稻生长、提高籽粒产量,能够增加番茄营养物质、修复果实风味和品质。还有研究表明,叶面喷施纳米硒不仅影响茶氨酸、多酚和儿茶素等代谢物的积累,还可以提高茶树的非生物胁迫抗性。为此,本试验通过设置叶面喷施不同浓度纳米硒处理,研究其对夏茶总硒含量、有机硒含量和品质的影响,以期筛选出较为合理的施硒方案,为北方富硒茶生产和夏茶提质增效提供理论依据和实践参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况及材料

试验在山东省泰安市山口镇西太平村茶园(36°24'N,117°23'E)进行。该地属温带季风气候,年均气温12.8℃,年均日照时数2 627.1 h,年均降水量726 mm。土壤类型为棕壤,耕层土壤全硒含量0.17 mg/kg。

供试茶树品种为7年生“白叶1号”。供试硒肥为北京百沃汇通科技有限公司提供的生态纳米硒(硒含量1.5 mg/mL)。

1.2 试验设计与方法

试验设置5个纳米硒浓度梯度,分别为0(CK)、2.5、5.0、7.5、10.0 g/L,于2020年6月14日叶面喷施,以叶面均匀布满雾状水滴为宜。小区面积15 m2。随机区组排列,重复3次。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 茶叶硒含量测定

分别于喷硒后7、14、21d和28 d采摘标准一芽两叶鲜叶100个,清水冲洗,晾干,105℃杀青1h后60℃烘至恒重,然后粉碎,用于测定茶树叶片总硒和有机硒含量。总硒含量参照《食品安全国家标准食品中硒的测定》(GB 5009.93-2017)中的方法测定;无机硒含量参照《富硒食品中无机硒的测定方法》(DBS42/010-2018)测定,有机硒含量为总硒含量减去无机硒含量。

1.3.2 茶叶生化成分测定

于喷硒后14 d采摘标准一芽两叶鲜叶500 g,清水冲洗,晾干,参照《泰山茶绿茶加工技术规程》(DB 3709/T 188-2019)中的方法加工成卷曲型绿茶,用于感官审评和生化品质测定。其中感官审评由5名中级以上评茶员参照《茶叶感官审评方法和评分标准》(GB/T 23776-2009)进行;茶多酚、游离氨基酸、咖啡碱、水浸出物、花青素含量分别参照《茶叶中茶多酚和儿茶素含量的测定方法》(GB/T 8313-2018)、《茶游离氨基酸总量测定》(GB/T 8314-2013)、《茶咖啡碱测定》(GB/T 8312-2013)、《茶水浸出物测定》(GB/T 8305-2013)、《植物提取物中原花青素含量的测定》(DB12/T 885-2019)中的方法,由山东熠辉检测技术有限公司进行测定。

1.4 数据处理与分析

采用Microsoft Excel 2010、SPSS 23软件进行数据处理与分析,单因素方差分析(ANOVA)使用邓肯氏法(Duncan's)在95%置信度下检验均值之间的显著性差异。

2 结果与分析

2.1 叶面喷施不同浓度纳米硒对夏茶总硒含量的影响

不同纳米硒浓度处理下茶树叶片总硒含量随采摘时期变化的结果如表1所示,喷硒后7、14、21、28 d叶片总硒含量分别为0.099 -0.763、0.089 -0.344、0.081- 0.127、0.077 - 0.094 mg/kg。各采摘时期中,茶树叶片总硒含量均随纳米硒浓度增加逐渐升高,10.0 g/L处理达到最高,较对照(CK)提高22. 08%至6.71倍;喷硒后7、14、21 d,5.0、7.5、10.0 g/L处理叶片总硒含量均显著高于CK,28 d时也均高于CK且10.0 g/L处理达到显著水平,说明喷施2.5 - 10.0 g/L纳米硒均可提高茶树叶片总硒含量,5.0- 10.0 g/L处理效果更显著。喷硒后7d叶片总硒含量最高,28 d时总硒含量最低,其中10.0 g/L纳米硒处理喷施后7d采摘,叶片总硒含量最高,达0.763 mg/kg。

按照《富硒茶》(GH/T 1090-2014)中规定,茶叶硒含量在0.2 -4.0 mg/kg范围为富硒茶。由表1可知,2.5 g/L纳米硒处理叶片总硒含量均未达到富硒水平,5.0、7.5、10.0 g/L处理喷硒后7d和14 d其叶片总硒含量达到富硒水平,其他采摘时期低于富硒范围。这说明叶面喷施5.0 - 10.0g/L纳米硒,并在喷施后7-14 d间采摘可生产出富硒茶。

2.2 叶面喷施不同浓度纳米硒对茶树叶片有机硒含量的影响

不同浓度纳米硒处理茶树叶片中的有机硒含量随采摘时期的变化情况如表2所示,可知,叶片有机硒含量均随硒浓度增加逐渐升高,各硒浓度处理茶树叶片有机硒含量的变化规律与总硒含量变化基本一致。喷硒后7、14、21、28 d各处理叶片有机硒含量分别为0.076-0.609、0.065 - 0.278、0.062-0.093、0.055 - 0.068 mg/kg, 10.0 g/L处理叶片有机硒含量较对照(CK)提高21 .43%至7.01倍。喷硒后7d和14 d,5.0、7.5 g/L和10.0 g/L处理叶片有机硒含量显著高于CK。说明喷施2.5-10.0 g/L纳米硒均可提高茶树叶片有机硒含量,5.0-10.0 g/L硒浓度下喷硒后7d和14 d采摘效果显著。

喷硒后茶树叶片有机硒含量占总硒含量的比例情况见表3。不同浓度硒处理下茶树叶片的硒形态以有机硒为主,其占总硒含量的比例为69.0% - 80.8%,除喷硒后21 d各处理叶片有机硒占总硒含量的比例存在显著差异外,其他采摘时期各硒浓度处理对该项占比影响较小。

2.3 叶面喷施不同浓度纳米硒对夏制绿茶品质的影响

由表4可知,叶面喷施不同浓度纳米硒14 d后的测定结果看出,绿茶感官品质发生了变化。随着喷硒浓度的增加,干茶颜色由墨绿尚润变成绿润,汤色变亮,香气变高持久,滋味由醇爽带苦涩变成醇爽回甘,叶底中紫色芽叶变少,制茶感官品质提高。10.0 g/L纳米硒处理夏茶感官品质评分最高,为89.8分。

叶面喷施不同浓度纳米硒14 d后所制绿茶的生化品质成分结果见表5。绿茶花青素含量随喷硒浓度增大先降低后升高,其中5.0 g/L处理含量最低(31.00 mg/kg),7.5 g/L处理含量次之(31.28 mg/kg),两个处理与其他处理间差异显著。不同硒浓度处理的茶叶水浸出物含量在44.60% - 45.05%之间,各处理间差异均不显著。咖啡碱含量分析结果显示,各硒浓度处理的咖啡碱含量在3.19-3.42 mg/kg之间,7.5 g/L处理含量最低,2.5 g/L处理含量最高,各处理间咖啡碱含量随喷硒浓度变化无明显规律。茶多酚含量随喷硒浓度增大而降低,对照(CK)含量最高(22.81mg/kg),显著高于其他处理,10.0 g/L处理含量最低(18.48 mg/kg),显著低于其他处理。游离氨基酸含量随喷硒浓度增大而升高,其中10.0 g/L处理含量最高(4.13 mg/kg),其次为7.5 g/L处理,前者显著高于其他处理,后者显著高于2.5g/L处理,对照含量最低(3.81 mg/kg)。不同硒浓度处理的酚氨比在4.47 -5.99之间,随着喷硒浓度32150d17bd3b29a702cc273f3c05f3e0545407d62934f06f8909dd4ef159db3e增大,酚氨比降低,其中10.0 g/L处理最低,7.5g/L处理次之,说明10.0 g/L处理对茶叶生化品质的提升效果最显著。

3 讨论与结论

茶树可以通过根或叶吸收不同形态硒,包括硒酸盐、亚硒酸盐、单质硒和硒化物,以此来提高茶叶的硒含量和品质。秦玉燕等研究表明,土壤施硒和叶面喷硒都可明显提高茶树叶片总硒和有机硒含量,茶树吸收无机硒后大部分转化为较为安全的有机硒。王磊等研究表明,无论春茶还是秋茶,一定范围内叶面喷硒均能显著提高台茶12号茶树叶片的含硒量,进而提高制成千茶的含硒量。胡秋辉等研究发现,人工生产的富硒茶其硒形态和抗氧化功能,与天然富硒茶叶相近。本研究也发现,喷硒后7、14、21 d,与对照相比,5.0 - 10.0 g/L纳米硒处理可以显著提高茶树叶片总硒含量,5.0、7.5 g/L和10.0 g/L处理喷硒后7d和14 d采摘的茶树叶片其总硒含量均达到富硒水平。各处理茶树叶片硒含量随采摘时间的延长呈降低趋势,这与秦玉燕和曹丹等的研究结果一致,可能与硒不断向成熟叶转移有关。

本研究结果显示,叶面喷施纳米硒可显著降低夏茶花青素和茶多酚含量,提高游离氨基酸含量,显著降低酚氨比,降低茶汤的苦味和涩味,提高夏茶的感官品质。这与很多研究结论一致:赵先明等研究指出,花青素是紫芽茶苦涩味的重要影响物质,较强光照和较高气温下茶叶中花青素含量增加、叶色变紫,降低茶叶中的花青素含量可以减少紫色芽叶的产生:施兆鹏等认为,夏茶苦涩味偏重的原因是茶多酚中的酯型儿茶素含量增加,而对茶汤鲜甜味有重要作用的氨基酸含量降低:酚氨比是茶叶茶多酚含量与氨基酸含量的比值,其大小可以反映茶汤的醇和度,酚氨比越大滋味越苦涩,相反越醇和:李静等研究发现,叶面喷施亚硒酸钠能降低茶叶中的茶多酚和儿茶素含量,明显提高氨基酸和可溶性糖含量:Chen等研究发现,施硒肥可有助于茶树生长,进而提高茶叶中茶多酚、咖啡碱等物质含量:Xu等研究发现,硒可提高早春绿茶的芳香物质、总氨基酸和维生素含量,降低苦味,提高品质;王朝阳等研究发现,茶叶硒含量和水浸出物、咖啡碱、氨基酸含量均随硒肥用量增加呈上升趋势;Huang等结合代谢组学和转录组学方法探讨了叶面喷施不同浓度纳米硒对茶叶品质的影响,发现纳米硒显著降低茶多酚总量、儿茶素和咖啡碱含量,提高氨基酸总量和茶氨酸含量,显著降低酚氨比,降低茶汤的苦味和涩味,提高茶汤的鲜味和甜味。以上研究表明外源添加纳米硒可成为提高茶叶品质和经济价值的有效手段。

综上认为,叶面喷施一定浓度的纳米硒不仅可以生产出富硒茶,还能提高夏制绿茶品质,其中叶面喷施5.0- 10.0 g/L纳米硒并在喷施后7-14d采摘,生产的茶叶其富硒效果显著,达到富硒茶水平(GH/T 1090-2014)。而有关纳米硒的吸收转化机理以及对茶叶品质的调节机制还需要进一步研究。

基金项目:山东省2017年度农业重大应用技术创新项目;山东省农业良种工程项目(2020LZGC010);山东省现代农业产业技术体系 茶叶创新团队项目(SDAIT-19-09);山东省农业重大技术协同推广计划项目(SDNYXTTG- 2023 - 22);济南市十大农业特色产业科技创新项目