葉面噴施外源氨基酸對茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

王仔洲，徐曉東，楊洪慶，于延沖，張弢，董春海，丁兆堂，楊洪兵

(1. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/山東省高校植物生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東青島 266109；2. 莒縣臥龍青茶業(yè)有限公司，山東莒縣 276514；3. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，山東青島 266109)

茶是山茶科(Theaceae)山茶屬(CamelliaL.)植物，茶葉為其芽葉。 隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人們生活水平顯著提高，茶文化越來越盛行，其不僅是我國人民十分喜愛和推崇的一種傳統(tǒng)文化，也深受國外人士的歡迎[1]。 飲茶要因人而異、因時(shí)選茶。 綠茶是中國的主要茶類之一，經(jīng)過高溫殺青滅活各種氧化酶，同時(shí)保留鮮葉的天然物質(zhì)。綠茶性偏涼，宜在酷熱的夏天飲用，早上不適合喝濃茶，中午和下午為飲茶的最佳時(shí)間，因此，飲茶要講科學(xué)和健康[2-3]。

茶樹葉片葉綠素和氮含量是茶樹生長發(fā)育和代謝狀況的重要體現(xiàn)，葉綠素是形成綠茶干茶色澤和葉底顏色的主要物質(zhì)，在茶葉感官評審中色澤占較大權(quán)重。 葉綠素含量不僅能反映茶葉品質(zhì)及葉片光合能力的強(qiáng)弱，而且還與茶的品種有關(guān)[4-5]。 氮是植物生長發(fā)育必需的三大營養(yǎng)元素之一，是蛋白質(zhì)和核酸組成成分，也是許多輔酶、輔基、葉綠素分子及一些植物激素和維生素的基本組分，氮含量是限制植物生長的主要因素之一，也影響作物產(chǎn)量和品質(zhì)[6]。 茶葉中的茶多酚、茶氨酸、咖啡堿含量是評價(jià)茶葉品質(zhì)的重要指標(biāo)，三者俗稱“茶中三寶”。 綠茶色澤鮮綠，香氣怡人，給人以自然清新、賞心悅目的感受，同時(shí)綠茶也是一種功能性保健飲品[7]，具有抗氧化、防衰老、調(diào)血脂、降血糖、抗動(dòng)脈粥樣硬化、抗癌、殺菌消炎、抗病毒、治療神經(jīng)退行性疾病等功效與作用[8]。提升綠茶產(chǎn)量和品質(zhì)，有利于保證綠茶在市場中的占有率，也能夠增加我國綠茶出口量[9]。

氨基酸是小分子有機(jī)化合物，是生物體必需的重要活性分子，植物體內(nèi)氨基酸的變化涉及諸多生理調(diào)節(jié)過程，與植物生長、發(fā)育及抗逆性密切相關(guān)[10]。 外施氨基酸有利于茶樹葉片吸收利用，本試驗(yàn)通過噴施外源氨基酸，比較茶樹葉片葉綠素和氮含量、百芽重和產(chǎn)量及茶多酚、茶氨酸和咖啡堿含量的變化，旨在為噴施適宜氨基酸提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)以2022 年7—8 月份山東省日照市莒縣夏莊鎮(zhèn)小窩疃村秋季生長的鳩坑茶樹品種為材料(由莒縣臥龍青茶業(yè)有限公司提供)。 此期茶園晝夜溫度為20 ～25 ℃/15 ～18 ℃，相對濕度50%左右，自然光照，常規(guī)管理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及處理

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以噴施清水為對照，設(shè)置60 μmol/L 谷氨酸、40 μmol/L 天冬氨酸及兩種氨基酸混合(60 μmol/L 谷氨酸＋40 μmol/L天冬氨酸)3 個(gè)處理進(jìn)行葉面噴施。 每處理重復(fù)3 次，小區(qū)面積為20 m2。 2022 年7 月19 日進(jìn)行第一次噴施，噴施量以葉面不滴水為宜，10 d 后再噴施一次，5 d 后取樣測定相關(guān)指標(biāo)。

1.3 測定指標(biāo)及方法

采用PJ-4N 型植物營養(yǎng)分析儀測定茶葉葉片葉綠素含量(SPAD 值)和氮含量。 采摘茶樹新葉(一芽一葉)測定百芽重，以茶青(一芽一葉)的鮮質(zhì)量作為秋茶產(chǎn)量。 茶樹葉片先在100 ℃烘箱中殺青10 min，然后70 ℃烘至恒重，用于測定茶葉主效成分。 參照黃海燕等[11]的方法測定茶多酚含量；參照高小紅等[12]的方法測定茶氨酸含量；參照林鄭和等[13]的方法測定咖啡堿含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 整理數(shù)據(jù)，SPSS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，t-檢驗(yàn)法進(jìn)行差異顯著性分析[14]。

2 結(jié)果與分析

2.1 噴施氨基酸對茶樹葉片葉綠素和氮含量的影響

葉綠素是形成綠茶干茶色澤和葉底顏色的主要物質(zhì)，其含量不僅能反映葉片光合能力的強(qiáng)弱，還與茶葉品質(zhì)密切相關(guān)[4-5]。 由表1 看出，噴施谷氨酸、天冬氨酸及兩種氨基酸混合液后，葉片葉綠素和氮含量均顯著增加，葉綠素含量比對照分別增加14.78%、26.12%和41.06%，氮含量比對照分別增加16.23%、29.44%和44.37%，其中噴施天冬氨酸增幅較大，而谷氨酸和天冬氨酸混合噴施增幅最大。

表1 噴施氨基酸后茶樹葉片葉綠素和氮含量

2.2 噴施氨基酸對茶葉百芽重和產(chǎn)量的影響

百芽重是衡量茶鮮葉產(chǎn)量和制茶品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)[15]。 由表2 看出，茶樹噴施谷氨酸、天冬氨酸及兩種氨基酸混合液后，茶葉百芽重和產(chǎn)量均顯著增加，百芽重比對照分別增加18.64%、27.52%和35.40%，產(chǎn)量比對照分別增加9.03%、11.14%和17.28%，噴施天冬氨酸增幅較大，而谷氨酸和天冬氨酸混合噴施增幅最大。

表2 噴施氨基酸后茶葉百芽重和產(chǎn)量

2.3 噴施氨基酸對茶樹葉片主效成分含量的影響

由表3 看出，茶樹噴施天冬氨酸和兩種氨基酸混合液后，葉片茶多酚含量顯著增加，分別比對照增加17.06%和34.33%；噴施谷氨酸和兩種氨基酸混合液后，葉片茶氨酸含量顯著增加，分別比對照增加27.84%和46.69%；單一噴施谷氨酸或天冬氨酸后，葉片咖啡堿含量均與對照無顯著差異；噴施兩種氨基酸混合液后，葉片咖啡堿含量顯著增加，比對照增加17.81%，說明谷氨酸或天冬氨酸單一噴施對茶樹葉片咖啡堿含量影響較小，而二者混合噴施對提高茶樹葉片咖啡堿含量有較好的效果。

表3 噴施氨基酸后茶樹葉片主效成分含量 mg/g

3 討論與結(jié)論

葉綠素是光合作用中能量轉(zhuǎn)化的物質(zhì)基礎(chǔ)，氮素對葉片的光合作用、植物生長及生理代謝有重要影響，缺氮往往導(dǎo)致植物光合器官與產(chǎn)品器官生長失調(diào)，從而降低植物葉片葉綠素含量并導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)下降[16]。 施用有機(jī)肥可提高土壤肥力，進(jìn)而提高茶葉產(chǎn)量[17]。 本研究中，噴施谷氨酸和天冬氨酸均能顯著增加茶樹葉片葉綠素和氮含量及百芽重和產(chǎn)量，特別是谷氨酸和天冬氨酸混合噴施效果更好，產(chǎn)量較對照提高17.28%，且達(dá)極顯著差異水平。

茶多酚、茶氨酸和咖啡堿是茶葉具有保健功能和藥理作用的主要成分。 茶多酚是茶葉中多酚類物質(zhì)的總稱，有很強(qiáng)的抗氧化、清除自由基的作用，能誘導(dǎo)抗氧化酶和Ⅱ相代謝酶的活性，還能抑制致癌性雜環(huán)胺的形成，阻止亞硝基化反應(yīng)[18]。茶氨酸是谷氨酸鹽的衍生物，主要在腸道吸收、腎臟代謝[19]。 茶氨酸是茶葉的特有成分，是茶葉中含量最高的游離氨基酸，其在一定范圍內(nèi)越多，則氮素代謝能力就越強(qiáng)，茶葉品質(zhì)就越好[20]。 咖啡堿是茶葉中重要的生物堿類化合物，味苦，是形成茶葉滋味的重要成分之一，咖啡堿含量在一定范圍內(nèi)越高，茶葉品質(zhì)越好[21]。 本研究中，噴施天冬氨酸能顯著增加茶樹葉片茶多酚含量，噴施谷氨酸能顯著增加茶樹葉片茶氨酸含量，而谷氨酸和天冬氨酸混合噴施能顯著增加茶樹葉片茶多酚、茶氨酸和咖啡堿含量，較對照分別提高34.33%、46.69%、17.81%，茶葉品質(zhì)得到明顯提高。

綜上，單一噴施谷氨酸或天冬氨酸及二者混合液均能顯著增加茶樹葉片葉綠素及氮含量，提高百芽重和產(chǎn)量，谷氨酸和天冬氨酸混合噴施效果更好，能顯著增加茶樹葉片茶多酚、茶氨酸和咖啡堿含量，明顯提高茶葉的保健功效和品質(zhì)。