海拔高度對茶園環(huán)境及茶葉品質(zhì)的影響

方洪生 周迎春 蘇有健

摘要 [目的]研究不同海拔高度對山地茶園環(huán)境和茶葉內(nèi)含成分的影響。[方法]對黃山市徽州區(qū)不同海拔高度的茶園生態(tài)環(huán)境和茶葉生化品質(zhì)（包括氨基酸、咖啡堿、茶多酚、酚氨比、茶水浸出物、葉綠素） 進行研究。[結(jié)果]茶園小氣候因子和茶葉品質(zhì)性狀在不同海拔高度的變異存在很大差異。海拔每增加100 m，年均氣溫下降0.65 ℃，降水量增加36.3 mm，相對濕度增加3.85%。茶園日光照強度曲線呈一個開口向下的拋物線變化趨勢，峰值出現(xiàn)在12：00。通過對茶葉產(chǎn)量及其構(gòu)成要素的分析表明，隨著海拔的上升，芽葉密度呈明顯的下降趨勢；產(chǎn)量最高值在海拔400 m的茶園。隨著海拔的增加，氨基酸和咖啡堿含量均增加，茶多酚和水浸出物含量均是海拔600 m的茶園最高，酚氨比與海拔呈明顯負相關(guān)。葉片中葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總量隨海拔增加呈先上升后先下降的變化規(guī)律，在海拔達到400 m時，茶樹葉片中葉綠素a、葉綠素b含量最高分別為6.32和2.68 mg/g；而葉綠素a/b值隨著海拔增加呈下降趨勢，且下降速率隨著海拔增加而逐漸減緩。[結(jié)論]該研究可為建立復合生態(tài)茶園優(yōu)化管理技術(shù)體系提供科學依據(jù)。

關(guān)鍵詞 海拔高度； 茶園； 生態(tài)環(huán)境； 茶葉品質(zhì)

中圖分類號 S571 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2014）20-06573-03

Effects of Different Elevations of Tea Gardens on Environment and Tea Quality

FANG Hongsheng et al

（Hongtong Tea Company， Huizhou District， Huangshan City， Huizhou， Anhui 245900）

Abstract [Objective] The aim was to study the effects of different elevations on tea gardens environment of mountain area and inner components of tea leaves. [Method] The ecological environment factors of tea gardens tea biochemical indicators （including amino acid， caffeine， tea polyphenol， water extract and chlorophyll） of different elevations of Huizhou District， Huangshan City were studied. [Result ]It was shown that microclimatic factors and tea quality had remarkable difference in variation at different elevations of tea garden. The altitude every increased 100 m and the average annual temperature dropped 0.65 ℃， the precipitation increased 36. 3 mm， the relative humidity increased 3.85%. Tea garden light intensity curve was a parabola with downward opening change trend， peak value appeared at 12：00. Through the analysis of the tea yield and its components， with the rise of elevation， bud and leaf density decreased； the highest yield appeared at the tea garden of elevation 400 m. With the elevation increasing， amino acids and caffeine content both increased， the content of polyphenols and water extracts were the highest at the tea garden of elevation 600 m， while the ratio of TP and FAA was significantly negative correlation with elevation. The contents of chlorophyll a， chlorophyll b and total chlorophyll in leaves showed the change law of firstly rising and then decreasing with elevation raising， and when the elevation up to 400 m， the contents of chlorophyll a and chlorophyll b were the highest by 6.32， 2.68 mg/g respectively； while the chlorophyll a/b value decreased with the elevation increasing， and the speed of declining slowed gradually. [Conclusion] The study provides a scientific basis for establishing the compound ecological tea garden management technology system.

Key words Elevation； Tea garden； Ecological environment； Tea quality

基金項目 黃山市重點科技計劃項目（2013KN09）；國家技術(shù)創(chuàng)新工程試點省專項資金項目計劃項目（13Z03097）。

作者簡介 方洪生（1966- ），男，安徽黃山人，農(nóng)藝師，從事茶樹栽培及茶葉加工研究。

收稿日期 20140617

茶樹（Camellia sinensis L.）是我國經(jīng)濟效益較高的多年生作物[1]，屬于亞熱帶常綠植物，多伴生于我國亞熱帶的常綠闊葉雨林和季雨林的森林群落之中，并處于森林林冠層之下，經(jīng)過長期發(fā)育，形成耐陰濕、喜漫射光的生態(tài)習性[2]。作物產(chǎn)量品質(zhì)的優(yōu)劣固然受品種本身遺傳因素所控制，但環(huán)境因素對作物品質(zhì)性狀也有很大的影響[3]。由于光照和溫度等生態(tài)因子的協(xié)同作用，造成春茶和夏秋茶、高山茶和丘陵茶品質(zhì)上的差異，過強的光照和高溫干旱是丘陵茶區(qū)茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)的主要限制因子[4]。一般來說，茶葉鮮葉品質(zhì)直接決定于其所生長的生態(tài)環(huán)境[5-6]。茶園中光照強度、空氣溫濕度、土壤肥力等生態(tài)環(huán)境因子的變化都會對茶葉生長和品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響[7]。陳春成對不同海拔高度山地茶園生態(tài)環(huán)境和茶葉品質(zhì)進行研究，結(jié)果表明，山地茶園海拔高度不同，氣候條件差異很大，對茶葉生產(chǎn)產(chǎn)生較大影響，其中以濕度對茶葉品質(zhì)影響最大，茶園海拔每上升100 m，年平均相對濕度上升3.65%，茶葉物候期延遲2 d[8]。羅杰等對不同海拔高度茶園茶葉品質(zhì)研究表明，茶葉中氨基酸含量與海拔高度呈強正相關(guān)，酚氨比與海拔高度呈強負相關(guān)，說明海拔越高，茶葉越鮮純；茶葉中咖啡堿含量與海拔高度有一定的正相關(guān)關(guān)系[9]。為此，筆者研究不同海拔高度對山地茶園環(huán)境和茶葉內(nèi)含成分的影響，以期為生態(tài)系統(tǒng)人工設(shè)計和建立復合生態(tài)茶園優(yōu)化管理技術(shù)體系提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)茶園基本情況

供試茶園位于安徽省黃山市徽州區(qū)洽舍鄉(xiāng)洪通茶廠試驗園（29°57′23.6″ N、118°11′24.4″ E），屬亞熱帶季風氣候，境內(nèi)地帶性土壤為紅壤（主要為黃紅壤亞類），酸性，成土母巖為千枚巖、板巖、花崗巖、紫色砂巖等。土壤多數(shù)有機質(zhì)含量高，土層結(jié)構(gòu)良好，適宜茶樹生長。四季分明，氣候溫和，雨量充沛，春寒多雨，梅雨集中，伏秋多旱，無霜期228 d。年平均濕度大，云霧多，有利于高香型綠茶的形成。茶樹品種主要為黃山當?shù)厝后w種，以名優(yōu)茶采摘為主。

1.2 測定項目與方法

試驗點每次采茶均記錄產(chǎn)量，春茶、夏茶均取1芽3葉新梢測定茶葉品質(zhì)成分。茶多酚含量采用酒石酸鐵比色法（GB/T83 13-2002）測定[10]；游離氨基酸總量采用茚三酮比色法（GB/T8314-2002）測定[11]；咖啡堿含量采用紫外分光光度法（GB/T8312-2002）測定[12]。鮮葉葉綠素含量采用無水乙醇∶丙酮（2∶1）混合液浸提，分光光度法測定[13-14]。茶園溫濕度、土壤溫度、茶樹葉面溫度和茶園土壤水分，在每個處理中央定位設(shè)置地表溫度計、曲管地溫計和DHM2 型通風干濕溫表測定。茶園光照強度由田間生態(tài)環(huán)境監(jiān)測儀TNHY4型在每天不同時段定點定時觀測。

1.3 數(shù)據(jù)處理方法

所有試驗數(shù)據(jù)均采用Excel 2007和SPSS 15.0軟件進行統(tǒng)計分析及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同海拔高度對茶園小氣候的影響

從表1可以看出，隨著海拔高度的上升，茶園中年均氣溫呈逐漸下降的趨勢，平均下降幅度為每增加100 m年均氣溫下降0.65 ℃。這主要是由于水汽和固體雜質(zhì)的分布隨海拔升高而減少，而其吸收地面輻射的能力增強，氣溫便隨之下降。年均日照小時數(shù)也隨著海拔高度的增加而逐漸降低；海拔上升，日照時數(shù)減少，積溫下降，海拔每上升100 m年平均積溫下降248 ℃。降雨量受山坡對氣流的抬升作用，海拔每升高100 m，降水量增加36.3 mm；高山濕度大，降水多，大多在海拔2 000 m以內(nèi)的高山，降水量隨海拔高度提高而增多，

海拔每上升100 m年平均相對濕度增加3.85%。土壤0～20 cm土層溫度隨海拔高度的增加呈逐漸下降趨勢，這與茶園氣溫的變化規(guī)律基本一致。

2.2 不同海拔高度對茶園日光照強度的影響

受海拔和下墊面還有天空云量共同影響，海拔高，光照需要穿過的距離減小，同時受大氣削弱量也減少，光照強度高；海拔低，光照強度低。從表2可以看出，隨著海拔高度的增加，茶園中光照強度呈逐漸增加的趨勢，且在12：00～14：00增加幅度最大；從橫向比較來看，08：00～18：00，整個光照變化曲線呈一個開口向下的拋物線，在12：00達到峰值；10：00～12：00，海拔高度600 m的茶園光照強度比其他3個海拔高度的茶園強。

2.3 不同海拔高度對茶園茶葉產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

從圖1可以看出，海拔高度為400 m的茶園的茶葉產(chǎn)量最高，達到524.2 kg/hm2，其次為海拔200 m的茶園，茶葉產(chǎn)量為493.5 kg/hm2，海拔800 m的茶園產(chǎn)量最低，為425.2 kg/hm2。而芽葉密度隨著海拔高度的上升呈明顯的下降趨勢，其中海拔200 m的茶園與海拔600、800 m的茶園差異均達顯著水平（P<0.05），海拔每增加100 m芽葉密度下降46個/m2。

圖1 不同海拔高度茶園芽葉密度及產(chǎn)量

從表3可以看出，不同海拔高度茶園的鮮葉機械組成有明顯變化，海拔600和800 m的茶園鮮葉中1芽1葉、1芽2葉、1芽3葉所占總比例要比海拔200和400 m的茶園高7%～9%。綜合產(chǎn)量因素和鮮葉性狀因素分析，海拔400 m的茶園既能基本保證高檔鮮葉原料的所占比例，又能獲得較高的產(chǎn)量，因此在黃山地區(qū)海拔400 m的茶園為較為優(yōu)質(zhì)的茶園。

2.4 不同海拔高度對茶葉生化品質(zhì)的影響

高山濕度大，降水多，降水量隨海拔高度提高而增多。高山云霧較多，光照短而漫射光多，光合作用形成的糖類化合物縮合困難，茶葉中纖維素不易形成，茶葉鮮葉原料在長時間內(nèi)保持鮮嫩而不易老化。同時在漫射光條件下，光質(zhì)中紅黃色光多而藍紫光不易透過，減少紫外線的照射，有利于葉綠素、含氮物和香氣的形成。從表4可以看出，氨基酸和咖啡堿含量均隨著海拔高度的增加而增加，茶多酚和水浸出物含量均是海拔600 m的茶園最高，而酚氨比與海拔高度呈明顯的負相關(guān)，這與羅杰[9]等的研究結(jié)果一致。

2.5 不同海拔高度對茶葉葉綠素含量的影響

茶樹葉片中葉綠素含量的影響因素較多，光照、溫度、葉片中氮素含量、土壤中鎂元素含量等因素對其都有不同程度的影響。從圖2可以看出，葉片中葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總量隨海拔增加呈現(xiàn)出先上升后先下降的變化規(guī)律，在海拔達到400 m時，茶樹葉片中葉綠素a、葉綠素b含量最高，分別為6.32和2.68 mg/g；而葉綠素a/b值隨著海拔高度的增加呈下降趨勢，且下降的速率隨著海拔增加而逐漸減緩，說明隨著海拔高度的增加葉綠素a的變化幅度比葉綠素b相對要小。

圖2 不同海拔高度茶園茶葉葉綠素含量變化

3 討論與結(jié)論

茶樹的生長因海拔不同而從氣候、降雨、溫度、濕度、土壤、光照、地溫、生長周期等方面深刻影響著茶葉的品質(zhì)[15]。茶樹的生長發(fā)育和繁衍以及有規(guī)律的生命活動，都要通過內(nèi)在的機制調(diào)節(jié)、物質(zhì)代謝去實現(xiàn)。這個過程受種系遺傳因素控制，也與外界環(huán)境條件相應(yīng)，密切相依，外因通過內(nèi)因起作用，構(gòu)成生物體與外界環(huán)境條件的對應(yīng)與統(tǒng)一。高山氣候相對比較溫和，氣溫較低，有利于茶樹氮素的代謝，從而形成較多的蛋白質(zhì)和氨基酸等含氮化合物，茶味比較鮮爽。相對而言，茶樹的碳素代謝比較緩慢，形成的茶多酚等糖類化合物含量不高。海拔較高茶園，晝夜溫差大，還有利于茶樹氮磷物質(zhì)的代謝，加快體內(nèi)循環(huán)，促進茶樹生長。白天光合作用積累的有機物質(zhì)多，而夜間溫度低呼吸作用消耗少，茶葉中有機物積累多，成茶品質(zhì)中水浸出物含量高，茶湯濃度好。

俗話說“高山出好茶”，但實際上并非絕對。在該研究中，海拔在400 m左右時，茶樹的各方面綜合指標反而優(yōu)于600、800 m的茶園。在一定的海拔高度范圍內(nèi)，云霧多，漫散射多，茶葉能積累較多的芳香物質(zhì)，茶葉肥厚柔軟，持嫩性強，可以提供良好的制茶原料。該研究表明，在海拔300～

400 m的茶園生產(chǎn)的茶葉質(zhì)量最好，也較穩(wěn)定。但到了海拔600 m以上的茶園，由于日照少、溫度低，土壤微生物活性弱等原因，反而影響了茶樹生長及鮮葉物質(zhì)的合成積累。海拔升高，氣壓降低，空氣稀薄，茶樹的蒸騰作用相應(yīng)加快。芽葉本身不得不分泌出一種抵抗素來抑制水分的過度蒸騰，這種抵抗素就是茶葉的寶貴成分芳香油。所以高山茶香氣相對較高，沖泡后杯底留香，持續(xù)時間較長。高海拔山區(qū)云霧彌漫，茶樹接受日光輻射和光線的質(zhì)量與平地不同。長波光受云霧阻擋被反射，短波光穿透力強，作用于茶樹而合成更多的生物堿和酚性物，這也是高山茶內(nèi)含物質(zhì)豐富的原因之一。

在同一生產(chǎn)區(qū)域中，由于各片茶園的地形、地勢不同，也會產(chǎn)生不同的小氣候，間接地影響茶樹生長，使得鮮葉質(zhì)量不同?？傮w來說，高山茶受地域環(huán)境影響，具有內(nèi)含物質(zhì)豐富、比例關(guān)系諧調(diào)、香高持久的特點。

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