鳥王茶不同葉片外觀表現(xiàn)型與季節(jié)下茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)研究

張家春，周 穎，李朝楨，周鑫偉，洪 江，張清海，張珍明

（1.貴州省植物園，貴陽 550004；2.貴州科學(xué)院，貴陽 550001；3.貴州醫(yī)科大學(xué)，貴陽 550025）

茶葉是世界三大非酒精飲料之一，是人們廣泛使用的飲品[1]。貴州作為我國茶葉生產(chǎn)的重要省份之一，茶產(chǎn)業(yè)在貴州省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中具有重要的地位和作用[2]。貴定鳥王茶（又稱云霧貢茶），是獨特的珍貴地方良種，半喬木、葉肉厚、芽葉綠色和茸毛多，用鳥王茶茶葉加工制成的成品茶有獨特的香氣[3]，且廖朝選等人對鳥王茶中微量元素分析發(fā)現(xiàn)鳥王茶中Se含量達(dá)到《NY/T600-2002富硒茶》中富硒茶含量要求，為富硒茶葉[4]。由此，以鳥王茶的品質(zhì)為優(yōu)勢在貴州大力推廣種植，勢必將促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展。茶葉主要生化成分是構(gòu)成茶葉品質(zhì)優(yōu)劣的物質(zhì)基礎(chǔ)，探究茶葉的生化多樣性，可為發(fā)掘利用優(yōu)異茶樹種質(zhì)資源奠定基礎(chǔ)[5-6]。為篩選出鳥王茶產(chǎn)量及品質(zhì)比較穩(wěn)定的優(yōu)良單株，以及更進(jìn)一步選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鳥王茶品種奠定基礎(chǔ)。本研究綜合考慮鳥王茶不同葉片外觀表現(xiàn)型及不同采茶季節(jié)對鳥王茶的生物量及品質(zhì)研究，特別是對成品茶品質(zhì)的生化指標(biāo)進(jìn)行研究，通過生物量、產(chǎn)量及品質(zhì)篩選優(yōu)良葉型，以促進(jìn)貴州鳥王茶茶葉產(chǎn)業(yè)更好的發(fā)展。

1 材料和方法

1.1 樣品采集與制備

以3個主要的栽培葉片外觀表現(xiàn)型大葉型（葉長10.50～11.77 cm，葉寬 3.82～4.5 cm）、中葉型（葉長6.67～9.48 cm，葉寬 2.44～4.44 cm）、小葉型（葉長3.38～5.67 cm，葉寬 1.85～2.58 cm）為研究對象，選擇長勢和種植年限相同的鳥王茶茶樹，進(jìn)行編號掛牌，參照《農(nóng)作物種質(zhì)資源鑒定技術(shù)規(guī)程茶樹》（NY/T1312-2007）[7]中對有性系的取樣株數(shù)要求，本研究中鳥王茶為有性繁殖苗人工種植的種群，每個葉片外觀表現(xiàn)型取樣株數(shù)設(shè)置為10株，共設(shè)置葉片外觀表現(xiàn)型取樣株數(shù)30株數(shù)。本研究中不同季節(jié)以茶葉采摘時間來劃分，以4月初—5月底采摘的為春茶，6月初—7月初采摘的為夏茶，8月中旬—9月底采摘的為秋茶，春茶、夏茶、秋茶的采樣時間分別為4月15日、6月15日和9月15日。在采樣時間對設(shè)置的樣點進(jìn)行芽梢萌枝數(shù)、芽梢長度、發(fā)芽密度的觀察及測量統(tǒng)計，其中發(fā)芽密度測量方法為固定方框，方框的面積為33.3 cm×33.3 cm，從上至下采摘完方框內(nèi)所有的一芽一葉，記錄數(shù)量，并稱量一芽一葉百芽重；將采集的一芽一葉用恒溫干燥箱在120℃高溫下烘干至恒量，烘干樣品用高速粉碎機粉碎1 min，過40～60目篩備用。

1.2 茶葉品質(zhì)測定方法

茶葉礦質(zhì)元素含量采用電感耦合等離子體-質(zhì)譜法測定[4]：稱取l g樣品于高壓密封罐中，加5 mL硝酸溶液和2 mL過氧化氫，250℃消解6 min、400℃消解5 min、450℃消解5 min，待消解罐冷卻后，將溶液轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中，用2次去離子水沖洗3次后定容得待測樣品溶液，樣品采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-YIS，Agilent 7500 a）進(jìn)行測定。

茶葉水浸出物、咖啡堿、茶多酚和氨基酸含量的測定分別采用 GB/T8305-2013[8]、GB/T8312-2013[9]、GB/T8313-2018[10]和 GB/T8314-2013[11]。 按 照 GB/T8313-2018，采用高效液相色譜法檢測兒茶素類化合物的6個組分：表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）、表沒食子兒茶素（EGC）、表兒茶素沒食子酸酯（ECG）、表兒茶素（EC）、沒食子兒茶素沒食子酸酯（GCG）及兒茶素（C）：稱取 0.2 g（精確到 0.000 1g）茶粉樣于10 mL離心管中，加入經(jīng)70℃預(yù)熱的70%甲醇溶液5 mL，70℃水浴浸提10 min，冷卻至室溫，3 500 r/min離心10 min，轉(zhuǎn)移上清液至10 mL容量瓶；殘渣再用70%甲醇溶液5 mL提取1次。合并提取液，定容至10 mL，經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過濾；吸取2 mL提取液混合于8 mL穩(wěn)定液中，0.45 μm膜過濾，HPLC（HPLC-20AT，日本島津公司）檢測；測定用C18柱，流速1 mL/min，柱溫35℃，檢測波長278 nm，梯度洗脫，用兒茶素類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)外標(biāo)法直接定量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

本研究的所有數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計采用Excel 2013分析、顯著性分析統(tǒng)計采用SPSS19.0分析；相關(guān)圖件制作在Origin9.1中完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同葉片外觀表現(xiàn)型與季節(jié)下茶葉產(chǎn)量研究

對鳥王茶不同葉片外觀表現(xiàn)型與季節(jié)的生物量指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)研究，并對畝產(chǎn)量進(jìn)行估算，結(jié)果如表1和圖1所示。從表1可以發(fā)現(xiàn)，除大葉型外，小葉型和中葉型每株芽梢年萌枝數(shù)之間無顯著差異，大葉型芽梢年萌枝數(shù)顯著最少，表現(xiàn)為小葉型＞中葉型＞大葉型。不同葉片外觀表現(xiàn)型在不同季節(jié)芽梢長度的差異表現(xiàn)上不盡相同，春茶表現(xiàn)為小葉型＞中葉型＞大葉型，夏茶為中葉型＞大葉型＞小葉型，秋茶為大葉型＞中葉型＞小葉型；秋茶的芽梢長度較春茶、夏茶芽梢長度大，小葉型表現(xiàn)為秋茶＞春茶＞夏茶，中葉型、大葉型表現(xiàn)為秋茶＞夏茶＞春茶。從發(fā)芽密度大小結(jié)果來看（圖1），小葉型發(fā)芽密度在春茶、夏茶及秋茶中均最大，均表現(xiàn)為小葉型＞中葉型＞大葉型，與大葉型、中葉型的發(fā)芽密度均差異顯著。鳥王茶不同葉片外觀表現(xiàn)型與季節(jié)的一芽一葉百芽重結(jié)果（圖1）表明，大葉型一芽一葉百芽重在春茶、夏茶及秋茶中均最重，與中葉型、小葉型的百芽重均差異顯著；中葉型百芽重均僅次于大葉型。從不同葉片外觀表現(xiàn)型鳥王茶畝產(chǎn)量估算結(jié)果（表1）來看，不同季節(jié)鳥王茶畝產(chǎn)量，小葉型、中葉型及大葉型中均為春茶＞秋茶＞夏茶；不同葉片外觀表現(xiàn)型鳥王茶畝產(chǎn)量，春茶表現(xiàn)為小葉型＞中葉型＞大葉型，夏茶和秋茶表現(xiàn)為中葉型＞大葉型＞小葉型。

表1 鳥王茶不同葉片外觀表現(xiàn)型與季節(jié)芽梢生長量統(tǒng)計及畝產(chǎn)量估算Table 1 The statistics of shoot growth and the estimation of yield per mu of different leaf appearance and season of Niaowang tea

圖1 鳥王茶不同葉片外觀表現(xiàn)型發(fā)芽密度、一芽一葉百芽重統(tǒng)計Figure 1 Statistics of germination density，100 buds weight of one bud and one leaf of different leaf appearance of Niaowang tea

2.2 不同葉片外觀表現(xiàn)型與季節(jié)下茶葉品質(zhì)分析

鳥王茶不同季節(jié)茶葉品質(zhì)檢查結(jié)果如表2所示。從表2來看，鳥王茶茶葉水浸出物的含量隨季節(jié)變化規(guī)律表現(xiàn)為夏茶＞秋茶＞春茶，夏茶水浸出物平均含量顯著最高，其中春茶水浸出物平均含量為20.46%，夏茶水浸出物平均含量為45.33%，秋茶水浸出物平均含量為23.92%。鳥王茶茶葉茶多酚含量隨季節(jié)變化其含量增加，其中春茶平均含量為15.75%，夏茶平均含量為17.60%，秋茶平均含量為18.75%。鳥王茶春茶總兒茶素含量平均值為10.08%，夏茶平均值為13.65%，秋茶平均值為11.78%，總兒茶素隨季節(jié)變化表現(xiàn)為夏茶＞秋茶＞春茶。鳥王茶茶葉咖啡堿的含量隨季節(jié)變化規(guī)律表現(xiàn)為夏茶＞春茶＞秋茶，其中春茶咖啡堿平均含量為3.12%，夏茶咖啡堿平均含量為3.32%，秋茶咖啡堿平均含量為2.57%。不同季節(jié)鳥王茶茶葉氨基酸含量差異顯著，春茶和秋茶氨基酸平均含量顯著高于夏茶，鳥王茶茶葉中氨基酸含量隨季節(jié)變化規(guī)律為春茶＞秋茶＞夏茶。

表2 不同季節(jié)鳥王茶茶葉品質(zhì)測定結(jié)果統(tǒng)計Table 2 The statistics of test results of tea quality of Niaowang tea in different seasons %

對鳥王茶不同葉片外觀表現(xiàn)型及季節(jié)影響制茶品質(zhì)的主要生化指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果如表3和表4所示。不同葉片外觀表現(xiàn)型及季節(jié)鳥王茶中總兒茶素含量差異不顯著，春茶、夏茶和秋茶中總兒茶素含量均以中葉型最高，春茶中表現(xiàn)為中葉型＞小葉型＞大葉型，夏茶和秋茶中表現(xiàn)為中葉型＞大葉型＞小葉型；小葉型、中葉型和大葉型中總兒茶素含量均以夏季最高。表沒食子兒茶素沒食子酸酯（EGCG）是兒茶素類化合物的重要組成成分，是茶葉關(guān)鍵品質(zhì)成分之一，從表3來看，不同葉片外觀表現(xiàn)型及季節(jié)鳥王茶中EGCG量差異不顯著，春茶和秋茶中EGCG含量以中葉型最高，夏茶以大葉型含量最高；小葉型、中葉型和大葉型中EGCG含量最高均是夏茶。不同葉片外觀表現(xiàn)型兒茶素指數(shù)差異不顯著，不同季節(jié)鳥王茶兒茶素指數(shù)差異顯著，不同葉片外觀表現(xiàn)型的春茶兒茶素均大于500，不同葉片外觀表現(xiàn)型的夏茶和秋茶兒茶素指數(shù)均低于500；春茶中，以中葉型兒茶素指數(shù)最大，表現(xiàn)為中葉型＞大葉型＞小葉型。

表3 鳥王茶不同葉片外觀表現(xiàn)型及季節(jié)下兒茶素類化合物組分Table 3 The components of catechins of different leaf appearance and season of Niaowang tea

表4 鳥王茶不同葉片外觀表現(xiàn)型及季節(jié)下酚氨比及氨基酸組分Table 4 The phenol ammonia ratio and amino acid composition of different leaf appearance and season of Niaowang tea

不同葉片外觀表現(xiàn)型和季節(jié)鳥王茶中氨基酸平均含量差異較大，春茶和夏茶中以小葉型中氨基酸含量最高，秋茶中以大葉型氨基酸含量最高；小葉型以春茶氨基酸含量最大，中葉型和大葉型氨基酸含量最大值出現(xiàn)在秋茶中。茶多酚與氨基酸的比值作為茶葉品質(zhì)適制性的生化指標(biāo)，一般認(rèn)為酚氨比小于8適宜制綠茶，大于8適宜制紅茶（酚氨比在8～15之間綠茶紅茶兼制）。不同季節(jié)鳥王茶茶葉中酚氨比不同，春茶和秋茶酚氨比均小于8；夏茶酚氨比大于8，其中中葉型酚氨比大于15。

2.3 不同季節(jié)鳥王茶茶葉礦質(zhì)元素分析

不同季節(jié)鳥王茶茶葉中礦質(zhì)元素含量檢測統(tǒng)計結(jié)果如表5所示，從變異系數(shù)來看，鳥王茶春茶中礦質(zhì)元素的含量變化較小，屬于弱變異程度；夏茶和秋茶變化較大，夏茶中的Se和Ca元素為中等變異，秋茶中的Se和Fe為強變異，秋茶中的Zn和Ca為中等變異。結(jié)果表明不同季節(jié)鳥王茶茶葉中礦質(zhì)元素的含量存在顯著差異，常量元素Ca的含量平均值隨季節(jié)表現(xiàn)為夏茶＞秋茶＞春茶，夏茶中Ca的含量是春茶中含量的2倍；微量元素Fe和常量元素Mg的含量表現(xiàn)為秋茶＞春茶＞夏茶，秋茶中Fe和Mg的含量分別是夏茶中含量的4倍和2倍；微量元素Se和Zn的含量表現(xiàn)為春茶＞秋茶＞夏茶，春茶中Se的含量是夏茶中含量的2倍多。不同礦質(zhì)元素在不同季節(jié)的鳥王茶茶葉中含量也存在差異，春茶和秋茶中礦質(zhì)元素的含量變化規(guī)律為Mg＞Ca＞Fe＞Zn＞Se，夏茶中礦質(zhì)元素含量變化規(guī)律為Ca＞Mg＞Fe＞Zn＞Se。

表5 不同季節(jié)鳥王茶茶葉中礦質(zhì)元素含量Table 5 Contents of mineral elements in the tea of Niaowang tea in different seasons mg·kg-1

3 討論與結(jié)論

鳥王茶是我省的本地特色的名優(yōu)茶葉，長期以來鳥王茶以有性繁殖苗來人工種植以供采茶利用。本研究通過對人工種植的鳥王茶樣地進(jìn)行研究調(diào)查，發(fā)現(xiàn)人工種植鳥王茶葉片結(jié)構(gòu)與茶原種（Camellia sinensis（L.）O.Kuntze.）差異較大。通過對樣地中鳥王茶葉片的葉長和葉寬進(jìn)行聚類分析，發(fā)現(xiàn)鳥王茶目前主要有3種葉片外觀表現(xiàn)型：大葉型、中葉型和小葉型。對不同葉片外觀表現(xiàn)型鳥王茶每株芽梢年萌枝數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計研究，每株芽梢年萌枝數(shù)表現(xiàn)為小葉型＞中葉型＞大葉型，大葉型芽梢年萌枝數(shù)顯著最少。以發(fā)芽密度、一芽一葉百芽重為產(chǎn)量估算指標(biāo)進(jìn)行畝產(chǎn)量估算，并綜合考慮鳥王茶年萌枝數(shù)、芽梢長度，不同葉片外觀表現(xiàn)型主推小葉型和中葉型。

茶葉的生化成分是形成茶葉品質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，參照“國家茶樹優(yōu)良種質(zhì)評價利用數(shù)據(jù)庫”596份資源的生化成分檢測結(jié)果[12]，本研究中不同季節(jié)鳥王茶中茶多酚、總兒茶素、氨基酸總量和咖啡堿的含量符合國家茶樹優(yōu)良種。水浸出物是茶葉中水溶性生化成分混合物的總和，水浸出物含量在一定程度上反映了茶湯內(nèi)含成分的多少[13]。本研究中鳥王茶水浸出物在不同季節(jié)中含量不同，夏茶中顯著最高為45.33%，春茶、秋茶分別為20.46%、23.92%。水浸出物只是綠茶優(yōu)良品質(zhì)形成的條件之一，水浸出物含量高，并不意味著綠茶品質(zhì)就優(yōu)良。鳥王茶春茶湯色清純鮮亮，可能是鳥王茶春茶水浸出物的含量低決定了鳥王茶浸泡中的清亮湯色。綠茶色香味優(yōu)良品質(zhì)的形成，是靠茶葉中眾多生化成分綜合協(xié)同作用及比例協(xié)調(diào)的結(jié)果。從鳥王茶中茶多酚、氨基酸和咖啡堿含量來看，鳥王茶在春茶、夏茶和秋茶的品質(zhì)差異有待進(jìn)一步研究。

茶葉含有許多對人體健康有益的微量元素[14]，且茶葉中近15.2%的Fe、28.8%的Mn、31.8%的Cu和50.7%的Zn能溶入茶水中而被人體吸收，因此飲茶將成為人體攝取微量元素的重要方式之一。本研究以Ca、Fe、Zn、Se和Mg等5種礦質(zhì)元素來研究不同季節(jié)鳥王茶中礦質(zhì)元素特征，除微量元素Zn外，夏茶中Ca含量是春茶中含量的2倍，秋茶中Fe和Mg含量分別是夏茶中含量的4倍和2倍，春茶中Se含量是夏茶中含量的2倍多；微量元素Se和Zn均以春茶中含量最大，常量元素Ca以夏茶中含量最大，而微量元素Fe和常量元素Mg含量最大值在秋茶中。從不同季節(jié)鳥王茶中礦質(zhì)元素綜合特征，以秋茶中礦質(zhì)元素最高，其次是春茶；參照《NY/T600-2002富硒茶》，春茶和秋茶為富硒茶。

茶多酚是茶葉中多酚類物質(zhì)總稱，是綠茶滋味濃度和苦澀味的代表物質(zhì)；氨基酸是茶葉中的主要物質(zhì)，是形成茶湯鮮爽度和香味的主要物質(zhì)。兒茶素類物質(zhì)是茶多酚類物質(zhì)的首要組分，各種兒茶素的滋味有所不同，非酯型兒茶素收斂性較弱，味苦后甘爽口；酯型兒茶素收斂性較強，高含量下呈現(xiàn)出苦澀味[15]。兒茶素類總量高，非酯型兒茶素比重大，茶多酚/氨基酸比值小，兒茶素指數(shù)高是適制優(yōu)質(zhì)綠茶的生化指標(biāo)；酯型兒茶素比重大，兒茶素指數(shù)低和茶多酚/氨基酸比值大，富含多酚類、還原糖、水浸出物和適量的氨基酸和咖啡堿，是適制優(yōu)質(zhì)紅茶或烏龍茶的生化指標(biāo)。因此，從鳥王茶不同葉片外觀表現(xiàn)型及季節(jié)下影響制茶品質(zhì)的生化指標(biāo)綜合來看，春茶的生化指標(biāo)適制優(yōu)質(zhì)綠茶；夏、秋茶的生化指標(biāo)適制優(yōu)質(zhì)紅茶；中葉型制茶品質(zhì)較佳，可以作為單株優(yōu)選育種材料；大葉類型可試制烏龍茶產(chǎn)品。