光照對‘金牡丹’生長及其茶葉品質(zhì)的影響

陳 強

(壽寧縣茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展中心，福建 壽寧 355500)

‘金牡丹’是以鐵觀音為母本，黃棪為父本培育的無性系，目前已成為國家重點關(guān)注并推廣的優(yōu)良茶樹品種?！鹉档ぁ咳~生長旺盛，持嫩性強，制成的茶葉香氣突出、口感緊實、后味悠長，且營養(yǎng)物質(zhì)豐富，抗氧化能力強，保健功效顯著[1-2]。良種良法是茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提與基礎(chǔ)。良種必須在良法栽培的基礎(chǔ)上，才能實現(xiàn)良種的提質(zhì)增效。經(jīng)雜交選育而成的‘金牡丹’，品質(zhì)優(yōu)良，適生性廣，具有較強的雜種優(yōu)勢，在福建、廣東、廣西等地廣泛推廣種植。然而目前從‘金牡丹’的栽培管理來看，其品種特征尚未得到充分體現(xiàn)，優(yōu)質(zhì)、豐產(chǎn)、高效的潛力有待進(jìn)一步挖掘[3-4]。

光是植物生長發(fā)育的重要環(huán)境因子，透光率、光質(zhì)、光照時間等影響著植物代謝過程[5-7]。茶樹多為耐蔭型葉用經(jīng)濟(jì)植物，對光照條件較為敏感。研究發(fā)現(xiàn)，通過改變光質(zhì)能改善茶葉品質(zhì)，茶葉中茶多酚、氨基酸、咖啡堿等物質(zhì)含量隨光質(zhì)變化而異，而日本采用紗網(wǎng)覆蓋降低透光率的栽培管理方式，有效提升了夏、秋茶的產(chǎn)量[8-9]。以往學(xué)者大多對‘金牡丹’茶加工制作方法進(jìn)行了研究，在栽培管理方面尤其是光照條件方面尚鮮少見。福建省壽寧縣為“中國名茶之鄉(xiāng)”，茶樹種植歷史悠久，茶葉出口海內(nèi)外，茶產(chǎn)業(yè)是該縣的重要經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)?；诖?，本試驗以壽寧縣‘金牡丹’茶園為研究對象，通過紗網(wǎng)遮蔭方式設(shè)置不同透光率處理，分析不同透光率對茶樹生長及其茶葉感官品質(zhì)、生化成分與抗氧化活性的影響，以期為‘金牡丹’的豐產(chǎn)高效栽培提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于福建壽寧縣，地理位置東經(jīng)119°30′37″，北緯27°27′33″，氣候?qū)僦衼啛釒駶櫄夂騾^(qū)，年平均氣溫15.1 ℃，極端最高氣溫35.8 ℃，極端最低氣溫-9.8 ℃，≥10 ℃的積溫4249 ℃，年降水量2472 mm，無霜期235 d。試驗地屬丘陵坡地，海拔680 m，土壤為紅壤。

1.2 試驗處理

以二年生苗木采用雙行方式(大行160 cm，小行50 cm)，株距30 cm，每穴2株，在春季3～4月進(jìn)行種植。然后參照張靈枝和王坤等方法，利用Li-6400便攜式光合測定儀檢測透光率，通過搭蓋蔭網(wǎng)方式進(jìn)行透光率控制。試驗設(shè)置20%、40%、60%、80%、100%共5個光照處理，每處理設(shè)5個小區(qū)，小區(qū)面積5 m×5 m，按完全隨機方式每小區(qū)選擇15株作為觀測植株。試驗期間，茶樹水肥管理參照常規(guī)方法進(jìn)行。

1.3 指標(biāo)測定

種植第二年4月，進(jìn)行3足齡茶樹樹高、樹幅、地徑、分枝數(shù)、著葉數(shù)、百芽重(一芽二葉)等生長性狀調(diào)查。然后分別于4月、7月、9月中旬，采摘嫩梢制成茶葉進(jìn)行感觀品質(zhì)評價及水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿等生化成分的分析與抗氧化活性測定。其中，感官品質(zhì)采用加權(quán)評分法進(jìn)行評定，以內(nèi)質(zhì)香氣和滋味為主，兩個因子各占50分進(jìn)行評定。生化成分中水浸出物參考GB/T 8305-2013《茶 水浸出物測定》，茶多酚參考GB/T 8313-2018《茶 葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》，游離氨基酸參考GB/T 8314-2013《茶 游離氨基酸總量的測定》，咖啡堿參考GB/T8312-2013《茶 咖啡堿測定》?？寡趸钚詼y定參照余啟明和陳鐵楊等[10-11]方法測定DPPH自由基清除率和ABTS+自由基清除率，總抗氧化能力采用總抗氧化能力檢測試劑盒測定。供試茶葉的加工工藝統(tǒng)一為：鮮葉采摘→殺青→揉捻→干燥。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用EXCEL軟件進(jìn)行處理，用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件進(jìn)行方差分析與LSD多重比較(α=0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 光照對生長性狀的影響

由表1可以看出，經(jīng)不同透光率遮蔭處理一年，3齡‘金牡丹’茶樹生長性狀變化明顯。整體上，以80%透光率處理下，各生長性狀表現(xiàn)最優(yōu)。與未遮蔭處理(100%)相比，在80%透光率處理下，樹高增長10.3%，冠幅增大8.3%，分枝數(shù)與著葉數(shù)分別增加了26.7%和7.0%，而地徑與百芽重?zé)o顯著差異。相對而言，供試5個光照處理中，以20%透光率處理下茶樹生長表現(xiàn)最差。這說明，適當(dāng)遮蔭能明顯促進(jìn)茶樹的生長，這可能與茶樹喜蔭的生理習(xí)性有關(guān)。

表1 光照對3足齡‘金牡丹’茶樹生長性狀的影響

2.2 光照對感官品質(zhì)的影響

以4月、7月、9月采摘的茶葉為研究對象，通過分析不同透光率處理下茶葉的感官品質(zhì)表明，透光率對茶葉感官品質(zhì)影響較大。從表2各采摘時間供試5個透光率處理間變化來看，4月份采摘茶葉在光照100%處理下，花香平正，口感醇厚，得分73；7月份采摘茶葉在60%透光率下，得分最高為72，花香平淡，滋味濃尚醇；9月份采摘茶葉的最高得分值(70)出現(xiàn)在100%光照處理下，花香微，而滋味醇厚。這說明，在4月和9月以自然狀態(tài)下全光照條件培養(yǎng)的茶葉感官品質(zhì)最佳，而7月則以60%透光率下的茶葉感官品質(zhì)為佳。綜合采摘時間與透光率的全部15個處理，以4月份20%透光率處理下茶葉香氣得分最高(43)、花香濃郁，但滋味濃欠甘醇，而在7月份60%透光率下茶葉滋味得分最高(41)、濃尚醇，但花香平淡。這表明，光照弱時香味濃但滋味欠醇，而光照太強雖滋味醇但香氣不足、平淡而澀，要提高茶葉感官品質(zhì)，依據(jù)不同茶葉采摘時間需要調(diào)整栽培環(huán)境中的透光率。

表2 光照對不同采摘時間‘金牡丹’茶感官品質(zhì)的影響

2.3 光照對生化成分的影響

由表3可知，不同采摘時間、透光率處理間茶葉生化成分差異顯著。整體上，隨著透光率增加，具有水浸出物、茶多酚增加，咖啡堿、游離氨基酸減少，酚氨比增大的趨勢。從同一采摘時間各透光率處理變化看，在80%～100%透光率間，各月份采摘茶葉除酚氨比外，水浸出物、咖啡堿、茶多酚、游離氨基酸均無統(tǒng)計學(xué)上差異；在20%～40%透光率間，各月份水浸出物、咖啡堿、茶多酚無顯著差異，而游離氨基酸與酚氨比差異顯著。這表明，透光率保持在≥80%較高范圍時，茶葉中各生化成分無明顯變化，但透光率≤40%時，其生化成分整體處于一個較為穩(wěn)定的低含量水平。說明，‘金牡丹’耐蔭能力較強，從生化成分角度，其耐蔭閾值為透光率40%左右，但考慮到在透光率60%～100%區(qū)間一芽二葉百芽重?zé)o顯著差異，而透光率為40%時百芽重明顯降低，故‘金牡丹’栽培時透光率應(yīng)大于40%。此外，從各生化成分含量對透光率的響應(yīng)來看，游離氨基酸、酚氨比對透光率最為敏感，反映了通過透光率的控制能實現(xiàn)對茶葉中游離氨基酸含量、酚氨比的有效調(diào)控。

表3 光照對不同采摘時間‘金牡丹’茶生化成分的影響

2.4 光照對抗氧化活性的影響

抗氧化活性是茶葉重要且最為人們關(guān)注的保健功能之一[12-13]。通過分析ABTS+、DPPH自由基清除率及總抗氧化能力表明，各月份均具有隨著透光率增加，茶葉抗氧化活性增強的趨勢(圖1)。從同一透光率各月份間差異看，7月份抗氧化活性整體偏高，且在40%～100%透光率處理中，除40%透光率下的DPPH自由基清除率外，4月與9月間茶葉的ABTS+、DPPH自由基清除率及總抗氧化能力均表現(xiàn)出顯著差異。以往研究認(rèn)為，茶多酚是茶葉抗氧化活性的有效成分。為進(jìn)一步揭示‘金牡丹’茶葉抗氧化能力與茶多酚關(guān)系，通過相關(guān)性分析表明，茶多酚含量與總抗氧化能力呈明顯的正相關(guān)線性關(guān)系(R2=0.97)，說明茶多酚是影響‘金牡丹’茶抗氧化能力的關(guān)鍵有效成分。

圖1 光照對不同采摘時間‘金牡丹’茶抗氧化活性的影響注：圖中小寫字母表示同一采摘時間不同透光率處理間顯著性差異，大寫字母表示同一透光率不同采摘時間處理間顯著性差異(α=0.05)。

3 結(jié)論與討論

作為國家科技攻關(guān)的一級優(yōu)異茶樹品種，‘金牡丹’制成烏龍茶、紅茶和綠茶，鮮爽、香氣馥郁、滋味醇厚，深受大眾喜愛。茶樹是喜散射光、漫射光的耐萌植物。研究發(fā)現(xiàn)，在空曠和蔭蔽條件下生育的茶樹，在生長生理方面差異較大[14]。通常，在強光下生長的植株，葉形小而厚、節(jié)間短、葉質(zhì)硬脆，而在林冠下生長的茶樹，葉形大而薄、節(jié)間長、葉質(zhì)柔軟。在本試驗研究中，通過覆蓋紗網(wǎng)方式，發(fā)現(xiàn)透光率對‘金牡丹’茶樹生長影響顯著，其中在80%透光率下樹高、冠幅、地徑最大，分枝數(shù)、著葉數(shù)最多，表明相較全光照生長環(huán)境，80%透光率更利于‘金牡丹’的生長。但值得關(guān)注的是，在60%～100%透光率下，茶樹百芽重?zé)o明顯變化，這說明在該光照范圍葉芽形態(tài)生長未發(fā)生改變，反映了60%透光率可作為‘金牡丹’生長方面耐蔭閾值。

透光率顯著影響了‘金牡丹’茶感官品質(zhì)。根據(jù)本試驗茶葉感官品質(zhì)評審結(jié)果，采摘時間不同，最適透光率也不同。在4月和9月，以80%～100%透光率的感官品質(zhì)得分較高，而7月則以40%～60%透光率的得分較高。茶葉分為春茶、夏茶和秋茶，這說明，在不同采茶季節(jié)通過調(diào)節(jié)透光率能有效提升茶葉感官品質(zhì)。對‘金牡丹’而言，從本試驗茶葉感官品質(zhì)角度，制春、秋茶植株生長環(huán)境的透光率應(yīng)控制在≧80%范圍，而制夏茶植株的光照則宜為60%左右。研究證明，氨基酸決定茶葉香氣、鮮爽味，并與咖啡因結(jié)合在一起影響茶味濃淡， 是調(diào)控茶葉品質(zhì)的重要成分[15]。依據(jù)‘金牡丹’茶葉品質(zhì)構(gòu)成因素的相關(guān)化學(xué)成分分析結(jié)果，氨基酸含量在各月份整體上均以20%透光率下較高，且該透光率下3個采摘時間處理間氨基酸含量并無明顯差異，暗示了通過遮蔭措施能增加氨基酸含量，改善茶葉品質(zhì)。

茶多酚是茶葉中的一種重要活性組分，其抗氧化能力強，與茶葉澀味密切相關(guān)[13,16]。從茶多酚生理代謝過程來看，透光率越大，其合成積累量越多。依據(jù)茶多酚這一生理特性，通常茶葉中夏季含量較高，春季較少，秋季居中。根據(jù)茶葉制茶工藝及其口感差異，分為綠茶、紅茶、青茶、白茶、黑茶、黃茶六大類，其中以綠茶和紅茶最為常見。綠茶多要求鮮葉中含有較高含量的氨基酸，以增加其鮮爽，而紅茶則要求少蛋白質(zhì)，茶湯醇厚，并需利用發(fā)酵減少茶葉中茶多酚含量，以降低澀味，增加甘甜味。為探討透光率對‘金牡丹’茶抗氧化活性的影響，考慮到發(fā)酵對茶多酚的作用，故本試驗均統(tǒng)一采用了綠茶的制作工藝。從茶多酚含量與總抗氧化能力的相關(guān)性來看，茶多酚越多，‘金牡丹’茶的抗氧化活性越強。在本試驗研究中，筆者發(fā)現(xiàn)除20%透光率外，在40%～100%透光率下，7月份采摘茶葉的茶多酚含量均顯著高于4月和9月，表明7月份采摘茶葉宜制作紅茶。

綜上所述，透光率影響了‘金牡丹’茶樹的生長與茶葉品質(zhì)。在春季(4月)、秋季(9月)，以80%透光率下栽培下的茶樹生長佳，茶葉花香平正、味醇，適合制作綠茶；而在夏季(7月)，60%光照培養(yǎng)下茶樹生長量與自然條件全光照條件無顯著差異，但茶葉感官品質(zhì)得分最高，花香平淡，但滋味濃尚醇，茶多酚含量高，需經(jīng)過發(fā)酵處理去除，適合制作紅茶、烏龍茶等。