專用配方氨基酸葉面肥對烏龍茶樹生理特性及品質(zhì)的影響

李潔 劉貝寧 趙超逸 江民超 劉建福

摘? 要：以“鐵觀音”和“本山”烏龍茶品種為研究對象，開展專用配方氨基酸葉面肥對烏龍茶樹的萌芽和產(chǎn)量、葉片形態(tài)特征、生理特性及品質(zhì)成分的影響。結(jié)果顯示：“鐵觀音”和“本山”茶樹噴施專用配方氨基酸葉面肥，萌芽期可提早5～6 d，葉面積、葉片厚度和氣孔密度均顯著提高，鮮葉產(chǎn)量提高22.87%～35.68%，總?cè)~綠素含量、可溶性糖和蛋白質(zhì)含量均明顯高于對照，茶的氨基酸含量顯著高于對照，且1.5 g/L專用配方氨基酸葉面肥處理達到最大值。表明專用配方氨基酸葉面肥可促進“鐵觀音”和“本山”烏龍茶樹的生長，提高葉片光合產(chǎn)物和品質(zhì)成分含量。

關(guān)鍵詞：氨基酸;葉面肥;烏龍茶;生理特性;品質(zhì)成分

中圖分類號：S571.1? ? ? 文獻標識碼：A

Abstract： The study was aimed to explore the role of special formula amino acids in the high yield and quality of Oolong Tea， thus providing a theoretical basis for the efficient cultivation of Oolong tea. The composition and proportion of amino acids in the fresh leaves of Oolong tea in Fujian Province were analyzed， and seven kinds of amino acids were selected to prepare the special formula amino acid foliar fertilizer. The effects of different concentrations of amino acids on the germination and yield， leaf morphological characteristics， physiological characteristics and quality components of Oolong tea were analyzed. Spraying formula amino acid could advance the germination period of Oolong tea by 5–6 days， increase fresh leaf yield by 22.87%–35.68%. Leaf area， leaf thickness and stomatal density were significantly increased， total chlorophyll content， soluble sugar and protein content were significantly higher than those of the control， theanine content was significantly higher than that of the control， and the maximum value reached in the 1.5 g/L treatment group. Therefore， formula amino acids could promote the growth of “Tieguanyin” and “Benshan” tea plants， and increase the content of photosynthate and quality components in Oolong tea.

Keywords： amino acid; foliar fertilizer; Oolong tea; physiological characteristics; quality components

DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.01.018

福建省的自然環(huán)境條件適宜烏龍茶的規(guī)模化生產(chǎn)，烏龍茶也成為福建省支柱產(chǎn)業(yè)[1]。隨著消費者對烏龍茶品質(zhì)的要求不斷提高，烏龍茶產(chǎn)業(yè)要增強市場競爭力，就得提高茶葉品質(zhì);茶鮮葉中茶多酚、茶氨酸、咖啡堿等化學成分是茶葉品質(zhì)的物質(zhì)基礎，也是衡量茶葉品質(zhì)的具體評價指標[2-3]。葉面追肥具有見效快、作用強、利用率高、施用簡便、增產(chǎn)增效明顯的特點[4-5]。氨基酸葉面肥富含多種氨基酸，在提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，增強作物抗性的同時，又能夠改善生態(tài)環(huán)境[6]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過葉面施肥補充根際施肥的不足，為植物提供更全面的營養(yǎng)，從而實現(xiàn)作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。

氨基酸葉面肥應用于茶樹，可經(jīng)葉面直接吸收進入體內(nèi)，參與茶樹氨基酸代謝，滿足茶樹生長的需要，對茶葉高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)具有積極意義[7-10]。氨基酸葉面肥具有增產(chǎn)提質(zhì)的作用，能夠明顯提高作物的品質(zhì)和產(chǎn)量[11-12]。但有關(guān)專用配方氨基酸葉面肥對烏龍茶樹生長特性和品質(zhì)特征影響的研究鮮見報道。

本研究通過測定福建省常見烏龍茶鮮葉中的氨基酸組成與比例，配制專用配方氨基酸作為葉面肥，以生產(chǎn)上大面積種植的烏龍茶品種“鐵觀音”和“本山”為對象，研究不同濃度專用配方氨基酸葉面肥對烏龍茶樹的萌芽和產(chǎn)量、葉片形態(tài)特征、生理特性和品質(zhì)成分的影響，探索專用配方氨基酸葉面肥在烏龍茶高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)中的作用，為烏龍茶高效栽培提供理論依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 基地概況? 試驗地點位于福建省泉州市安溪縣生態(tài)茶園基地，海拔約200 m，屬亞熱帶濕潤氣候區(qū)，年均氣溫19～20 ℃，年降雨量1600 mm左右;無霜期約260 d，夏季長且炎熱，冬季短而無嚴寒。茶園土壤質(zhì)地為黃紅壤，土壤性質(zhì)：pH為5.84，有機質(zhì)29.43 g/kg，全氮0.90 g/kg，速效氮127.69 mg/kg，速效磷15.76 mg/kg，速效鉀73.21 mg/kg，交換性鎂0.77 mg/kg，有效鋅1.58 mg/kg。茶樹采用大行距的雙行單株種植方式，大行距150 cm，小行距40 cm，株距30 cm，每叢茶苗2株。

1.1.2? 用于測定氨基酸組成與比例茶樹品種? 選取烏龍茶產(chǎn)區(qū)適制烏龍茶的‘水仙‘肉桂‘毛蟹‘梅占‘黃旦‘大葉烏龍茶樹品種，樹齡5年左右，生長良好，長勢較一致，株高平均0.8～1.0 m。

1.1.3? 供試烏龍茶樹品種? 以大面積栽培的“鐵觀音”“本山”為烏龍茶供試對象，樹齡5年左右，生長良好，長勢較一致，株高平均0.8～1.0 m。

1.1.4? 主要試劑? 天冬氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、精氨酸、丙氨酸、谷氨酸和甘氨酸購自山東西亞化學工業(yè)有限公司，均為化學純，純度≥ 98.5%;L-茶氨酸標準品購自合肥博美生物科技有限責任公司，HPLC≥98%。乙腈、甲醇（色譜級）購自賽默飛世爾科技（中國）有限公司。

1.1.5? 儀器與設備? 島津LC-10AT型液相色譜系統(tǒng)，C18色譜柱（4.6 mmΦ×250 mm，5 m，日本Tosoh公司）;德國Sykam公司S-433D型全自動氨基酸分析儀;AL104型電子天平;超純水機（Milli-Q）。

1.2? 方法

1.2.1? 試驗設計? 專用配方氨基酸葉面肥濃度設計為1.0、1.5、2.0、2.5 g/L 4個處理，以噴施蒸餾水為對照（CK），共5個處理;每個處理面積約36 m2，重復3次，試驗采取隨機區(qū)組設計。試驗于2019年2—5月（春茶生長期）進行，每隔7 d于傍晚噴施1次，共進行5次噴施。噴施選擇在無風的晴天下午17：00后，采用手動噴霧器均勻噴霧，每個處理噴施500 mL專用配方氨基酸葉面肥，對照組噴施等量蒸餾水。其他田間管理措施按照常規(guī)進行。

1.2.2? 測定方法? 春茶萌芽期每天隨機觀察，當每平方米平均有一芽一葉初展的新芽梢10個以上的日期為萌芽期;萌芽數(shù)于萌芽期后10 d進行統(tǒng)計，每個小區(qū)不同方位取3個小塊，每塊面積1 m2;春茶鮮葉產(chǎn)量采摘后用電子天平稱重。葉片厚度采用游標卡尺測量新梢上同一位置的20片葉;葉面積測定通過測量葉長×葉寬×0.7（系數(shù)），計算出面積;氣孔密度采用生物顯微鏡，計算出視野面積和氣孔密度?？扇苄缘鞍缀繙y定采用考馬斯亮蘭G-250染色法，可溶性糖含量測定采用蒽酮法，葉綠素含量測定采用丙酮法[13]。茶氨酸含量采用GB/T 23193—2017測定，咖啡堿含量采用GB/T 8312—2013紫外分光光度法測定，茶多酚含量采用GB/T 31740.2—2015方法測定。氨基酸組分測定方法參照GB/T 5009.124— 2003略作修改[14]：稱取茶葉樣品0.05 g置于厭氧水解管中，加入5 mL 6 mol/L鹽酸，混勻后放入液氮中，溶液凝固后取出真空封管，置于110 ℃恒溫干燥箱內(nèi)水解24 h，冷卻后定容至10 mL，0.45 μm微孔濾膜過濾。吸取1.0 mL濾液置于EP管真空干燥;最后加入樣品緩沖液溶解，用0.22 μm微孔濾膜過濾;采用S-433D型全自動氨基酸分析儀測定游離氨基酸含量。

2019年5月隨機選取頂芽已成駐芽且頂端葉片開展度達八成左右的新梢，采集新梢倒數(shù)第3葉片剪碎混合后進行各項目指標測定，每個處理重復3 次。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2003軟件進行整理，采用DPS（7.05）軟件Duncans新復極差法進行顯著性分析。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 烏龍茶專用配方氨基酸葉面肥的組成及其配比

福建省烏龍茶產(chǎn)區(qū)的常見烏龍茶樹（‘水仙‘肉桂‘毛蟹‘梅占‘黃旦‘大葉烏龍）鮮葉中的17種蛋白質(zhì)氨基酸含量見表1。由表1可知，烏龍茶中各種氨基酸含量差異顯著;其中，谷氨酸、天冬氨酸和亮氨酸含量較高，含量占總氨基酸含量的33.55%～36.59%。選擇含量較高（>5.0 mg/g）的天冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、丙氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸和精氨酸8種氨基酸（占總氨基酸含量的69.24%～71.21%）作為專用配方氨基酸的組份。從8種主要氨基酸的含量分別算出各種氨基酸所占比例，從而得到烏龍茶樹的專用配方氨基酸葉面肥配比為：16%天冬氨酸、24%谷氨酸、14%亮氨酸、10%丙氨酸、9%甘氨酸、9%苯丙氨酸、9%賴氨酸和9%精氨酸。

2.2? 專用配方氨基酸葉面肥對烏龍茶萌芽期和產(chǎn)量的影響

從表2可見，噴施專用配方氨基酸葉面肥均提早“鐵觀音”和“本山”的茶樹萌芽時間，4個氨基酸濃度處理間差異不顯著，但與對照差異顯著，萌芽時間提早了3～5 d;“鐵觀音”和“本山”的萌芽數(shù)分別提高了13.61%～21.70%、13.18%～20.46%。噴施專用配方氨基酸葉面肥可提高“鐵觀音”和“本山”鮮葉產(chǎn)量，不同氨基酸濃度處理之間差異不顯著，但均顯著高于對照處理，“鐵觀音”和“本山”分別比對照提高了26.16%～35.68%、22.87%～26.12%。因此，茶樹萌芽前噴施專用配方氨基酸葉面肥，能提早茶樹的萌芽，提高茶芽密度，從而提高茶葉產(chǎn)量。

2.3? 專用配方氨基酸葉面肥對烏龍茶葉片形態(tài)特征的影響

噴施氨基酸葉面肥對烏龍茶樹葉片生長起到直接作用，葉面積大小、葉片厚度和葉片的氣孔密度均發(fā)生變化。由表3可知，噴施專用配方氨基酸葉面肥顯著提高了茶樹氣孔密度;“鐵觀音”的葉面積、葉片厚度和氣孔密度分別增加了11.70%～21.16%、12.90%～22.58%和9.38%～21.88%，但差異不顯著;“本山”的葉面積、葉片厚度和氣孔密度分別增加了15.85%～17.73%、18.18%～31.82%和9.72%～20.83%，但差異不顯著。不同濃度氨基酸處理下，葉片形態(tài)特征存在差異，1.5 g/L處理的葉面積、葉片厚度和氣孔密度高于其他處理。因此，噴施1.5 g/L專用配方氨基酸葉面肥能增加葉片面積和葉片厚度，提高氣孔密度，有利于促進氣體交換，提高烏龍茶樹葉片光合作用。

2.4? 專用配方氨基酸葉面肥對烏龍茶生理特性的影響

葉綠體是葉片光合作用的主要場所，葉綠素含量決定著葉片光合作用能力。由表4可知，噴施專用配方氨基酸葉面肥后“鐵觀音”和“本山”茶樹總?cè)~綠素含量，比對照分別提高了17.84%～40.90%、13.02%～33.33%，其中，1.5 g/L專用配方氨基酸葉面肥處理的總?cè)~綠素含量均為最大值?？扇苄蕴鞘侨~片中光合作用的產(chǎn)物，可溶性糖是構(gòu)成茶湯濃度和滋味的重要物質(zhì)，還參與香氣的形成。由表4可知，噴施專用配方氨基酸葉面肥顯著提高了烏龍茶樹的葉片可溶性糖含量;隨著氨基酸濃度增加，可溶性糖含量有先增加后降低的變化趨勢;1.5 g/L處理的可溶性糖含量處于最大值，“鐵觀音”和“本山”分別比對照提高了46.67%和38.74%。茶樹葉片中的蛋白質(zhì)是茶葉氨基酸的主要來源，蛋白質(zhì)含量影響著茶葉代謝反應和茶葉品質(zhì)成分。由表4可知，噴施專用配方氨基酸葉面肥顯著提高烏龍茶的葉片蛋白質(zhì)含量;蛋白質(zhì)含量隨著氨基酸濃度的增加，呈現(xiàn)出先增加后降低的變化;1.5 g/L處理的蛋白質(zhì)含量均處于最大值，“鐵觀音”和“本山”分別比對照提高了33.74%和29.44%。

2.5? 專用配方氨基酸葉面肥對烏龍茶品質(zhì)成分含量的影響

構(gòu)成茶葉品質(zhì)的主要特征物質(zhì)有茶多酚、氨基酸和咖啡堿等物質(zhì)。茶氨酸是茶葉中特有的非蛋白質(zhì)氨基酸，其含量與茶葉品質(zhì)呈正相關(guān)，是構(gòu)成茶湯滋味的重要呈味物質(zhì)。專用配方氨基酸葉面肥對烏龍茶樹鮮葉中主要品質(zhì)成分含量的影響見表5。由表5可知，噴施專用配方氨基酸葉面肥后，“鐵觀音”和“本山”的咖啡堿含量提高了8.06%～20.32%，而茶多酚含量變化不明顯。專用配方氨基酸葉面肥處理對茶氨酸含量影響最大，“鐵觀音”的茶氨酸含量提高了20.09%～33.06%，“本山”的茶氨酸含量提高了14.58%～31.88%;茶氨酸含量隨著專用配方氨基酸葉面肥濃度的增加而呈現(xiàn)出先增加后降低的變化;1.5 g/L處理的茶氨酸含量均處于最大值，“鐵觀音”和“本山”分別比對照提高了33.06%和31.88%。因此，噴施專用配方氨基酸葉面肥能提高烏龍茶咖啡堿和氨基酸含量，明顯提高烏龍茶品質(zhì)。

3? 討論

氨基酸葉面肥在生產(chǎn)上已經(jīng)得到廣泛應用，其種類主要有5-氨基乙酰丙酸[15]、氨基寡糖素[16]、L-亮氨酸[12]、谷氨酸鈉[17]等。氨基酸通過葉片直接被植物吸收利用，起到替代硝態(tài)氮作用，提高植物的養(yǎng)分含量，促進植物的生長。譚正初等[18]應用氨基酸葉面肥噴施茶樹后，提高春秋茶名優(yōu)茶葉產(chǎn)量、改善春秋茶質(zhì)量、提早茶樹萌芽和提前春茶的采摘時間;陳銀方等[16]應用氨基寡糖素增加茶樹的發(fā)芽密度、芽長和芽重，增產(chǎn)達22.51%;譚濟才等[6]在春茶前噴施活性氨基酸茶樹能提早萌發(fā)5～6 d，芽頭密度增加了18%～62%，百芽重增加了6.5%～15.5%。茶樹噴施葉面肥后，茶樹物候期提前，芽頭增多、百芽重增加、葉片變寬大、芽葉節(jié)間變長從而達到增產(chǎn)效果[19-20]，這與氨基酸葉面肥應用在水稻[12]和烤煙[21]上的結(jié)果一致。因此，茶樹噴施氨基酸葉面肥后，提高葉片中氮營養(yǎng)，促進芽葉的生長發(fā)育，提高茶葉產(chǎn)量。

氨基酸葉面肥明顯促進茶樹葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)的發(fā)育，增加葉片厚度和葉面積，提高柵欄組織比例和比葉重，這有利于茶樹的光合作用。丁恒毅[22]對茶樹噴施“禾稼春”氨基酸肥料后，提高茶樹成熟葉片葉綠素含量，促進光合電子傳遞和能量轉(zhuǎn)換，提高茶葉水浸出物、氨基酸和可溶性糖的含量。胡雲(yún)飛等[23]噴施葉面肥促進茶樹新梢葉片凈光合速率。這是由于氨基酸作為葉綠素生物合成的關(guān)鍵前體，可以促進葉綠素生成，并提高葉片光化學反應活性，有利于光合暗反應和光合產(chǎn)物積累。本試驗中“鐵觀音”和“本山”茶樹噴施氨基酸葉面肥后，提高總?cè)~綠素、可溶性糖和蛋白質(zhì)含量。這與氨基酸葉面肥提高葡萄[24]和棗樹[25]的葉綠素含量和光合作用結(jié)果相同?？梢?，外源氨基酸直接被葉片吸收利用參與蛋白質(zhì)的合成，加速生化反應，促進干物質(zhì)的有效積累，提高可溶性糖含量[26]。因此，氨基酸葉面肥能為茶樹生長發(fā)育提供必需的氨基酸，促使茶樹葉片葉綠素的合成，有利于光合作用，從而增強茶樹的生長能力及提高產(chǎn)量。

茶多酚、咖啡堿、茶氨酸、糖、有機酸、芳香物質(zhì)等代謝產(chǎn)物決定茶葉品質(zhì)特征，氮素營養(yǎng)是游離氨基酸和咖啡堿等化合物的重要組成，對茶葉的品質(zhì)形成具有重要作用[22]。氨基酸經(jīng)茶樹葉片吸收可直接進入茶樹體內(nèi)氨基酸循環(huán)代謝途徑，逐漸轉(zhuǎn)化生成茶氨酸和其他種類氨基酸[27]。其中γ-氨基丁酸（GABA）主要是由谷氨酸脫羧轉(zhuǎn)化得到，噴施氨基酸增加底物谷氨酸含量，促使GABA富集，并增加茶葉中游離氨基酸的含量，提升茶葉的鮮爽度和品質(zhì)[17， 23， 28]。李金輝[29]發(fā)現(xiàn)白茶在經(jīng)過噴施氨基酸葉面肥后，茶樹葉片中茶多酚、多糖、水浸出物、咖啡堿和氨基酸的綜合提高效果突出;向芬等[28]的研究表明純天然高氨基酸能夠顯著提高福鼎大白茶春茶茶葉氨基酸含量，降低酚氨比，提升茶葉品質(zhì);胡雲(yún)飛等[23]發(fā)現(xiàn)茶樹噴施氨基酸后可提高茶葉的游離氨基酸含量，從而提升綠茶的鮮爽度和品質(zhì)。氨基酸葉面肥通過提高游離氨基酸含量，降低酚氨比，增加茶葉鮮味、降低苦澀味，從而提高茶葉品質(zhì)，這與氨基酸優(yōu)質(zhì)氮源的有效供應密切相關(guān)[18]。噴施氨基酸的茶葉所制作綠茶湯色綠亮、香高味醇，烏龍茶清香濃高、湯色明亮、滋味醇爽，茶葉綜合品質(zhì)高[30]。

茶氨酸是茶樹的特征性氨基酸，是茶葉鮮爽味的主要來源[31-32];研究表明茶氨酸是由L-谷氨酸和乙胺在茶氨酸合成酶作用下直接合成的[33-34]，茶樹體內(nèi)各個組織中均含有茶氨酸，幼葉中茶氨酸占氨基酸總量的65%以上[35-36]，茶氨酸合成酶基因在茶樹不同器官中均有表達，茶氨酸在茶樹各個組織均可合成，但主要在根部進行[36-37]，史成穎等[38]研究發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基中添加谷氨酰胺、丙氨酸或谷氨酸鈉，促進茶樹愈傷組織中茶氨酸的合成。本研究中“鐵觀音”和“本山”烏龍茶樹噴施氨基酸葉面肥后，葉片直接吸收谷氨酸，在茶氨酸合成酶作用下就可以直接合成茶氨酸;同時，其他氨基酸成分進入體內(nèi)通過轉(zhuǎn)氨作用先后生成谷氨酸，在體內(nèi)不同部位茶氨酸合成酶作用下合成茶氨酸，然后茶氨酸通過莖木質(zhì)部運輸至葉部，從而提高葉片的茶氨酸含量。

4? 結(jié)論

烏龍茶樹的專用配方氨基酸葉面肥由16%天冬氨酸、24%谷氨酸、14%亮氨酸、10%丙氨酸、9%甘氨酸、9%苯丙氨酸、9%賴氨酸和9%精氨酸組成?！拌F觀音”和“本山”茶樹噴施專用配方氨基酸葉面肥，萌芽期提早，葉面積、葉片厚度和氣孔密度均顯著提高，鮮葉產(chǎn)量提高，總?cè)~綠素含量、可溶性糖和蛋白質(zhì)含量均明顯高于對照，茶氨酸含量顯著高于對照，且1.5 g/L處理達到最大值。因此，專用配方氨基酸葉面肥可促進“鐵觀音”和“本山”烏龍茶樹的生長，提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)成分含量。

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責任編輯：沈德發(fā)