蕉城区不同海拔茶园气候差异与茶叶化学品质分析

余会康，黄荣锋，祝杰伟，蔡英群

(1.福建省宁德市气象局，福建 宁德 352100；2.福建省宁德市蕉城区气象局，福建 蕉城 352100；3.福建省宁德市蕉城区赤溪镇，福建 蕉城 352111)

气候与海拔是影响茶叶生长的重要生态因素，其中气候条件不仅影响着茶叶生长及产量，更是对茶叶品质具有重要的影响[1]，正是各地不同的气候条件形成了不同的茶叶品质[2-5]。有关海拔高度对茶叶品质的影响，黄寿波查证认为中国的高山名茶主要分布在400～600 m地带[1]，舒庆龄等研究认为海拔500 m以上茶园的成茶品质高于海拔200 m以下茶园的茶叶[7]。汪春园、蔡烈伟等研究表明，山区相对低温，茶梢生长缓慢是形成高山茶香的主因[6,8]。罗杰等研究表明，在较小区域，海拔升高相对湿度也提高，气温降低，降水量增加，春梢萌芽期、茶叶采摘期等相对延迟[9]。说明在不同海拔气候条件对茶叶生长发育及其品质形成都具有影响[10-11]，因此开展不同海拔气候条件对茶叶品质影响的研究对区域茶叶生产规划布局和结构调整都有重要意义。

福建省宁德市蕉城区是中国茶树同源“演化区域”，中国名茶之乡和全国重点产茶县。2018年蕉城区茶园面积13.3万亩，茶叶产量1.288万t，茶叶产值8.11亿元，为中国茶业百强县之一。蕉城区地处福建省东北部，背山面海，属中亚热带海洋性季风气候区，兼具有丘陵山地气候特点，为福建省“特色农产品优势区”，主产“香高、味浓、色翠、耐泡”天山绿茶特色产品，2009年荣获中国地理标志证明商标，2013年被认定为中国驰名商标。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2017年4月14～25日分别采摘蕉城区霍童洞天(35 m)、洋中(447 m)、白马山(633 m)、霍童坑头(749 m)、赤溪西坑(894 m)5个不同海拔茶园(采摘区)，树龄5年左右的‘福云6号’一芽二叶鲜叶作为试验材料。收集2017年4月14～25日上述5个不同海拔茶园及附近气象自动站点气温、降水、相对湿度等气候监测数据，取平均值。

1.2 试验方法

1.2.1 茶园管理方法 采摘茶园栽培管理水平基本一致。茶园结合人工除草，春季浅耕厚度小于12 cm，秋季深耕厚度15 cm以上。地上部分停止生长后，采用农家肥料和商品肥料相结合方式进行基肥施入土中25 cm左右。茶园铺草覆盖，高温干旱期及时灌溉补水，耕层相对含水量保持80%左右，同时注意及时排水。春茶和秋茶后轻修剪。病虫害防治主要采取农业、物理、生物、农药防治等方法相结合。

1.2.2 茶样制备方法 每个采摘区随机采集3份样品，每份鲜叶样品500 g左右，摊青8～10 h，然后蒸汽杀青2 min左右，90℃烘至足干，样品装袋贴上标签，50 g蒸青样送测。

1.2.3 茶样检测方法 茶样水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡碱等检测按照相应国家标准GB/T8305-2013、GB/T8313-2008、GB/T8314-2013、GB/T8312-2013进行。

1.2.4 数据处理及方法 应用欧氏距离法对不同海拔茶园气候、化学品质进行差异性(相似性)对比分析，应用Excel2007和SPSS22.0统计软件进行计算和作图。

2 结果与分析

2.1 不同采摘区春季小气候特征

2.1.1 不同海拔茶园主要气候要素特征 从不同海拔茶园采摘期平均气温来看(图1)，气温随海拔升高呈逐渐下降的趋势，以5个海拔高度采摘点的平均气温变化进行线性趋势分析，茶园海拔每升高100 m，春季4月份平均气温下降0.32℃，下降幅度低于常规的每百米0.65℃，说明蕉城区4月份平均气温随海拔升高降温幅度相对较小，主要是蕉城区地处沿海地带，兼具有海洋性和山地气候特点，受暖湿海洋气流影响造成气温随海拔上升降温幅度较单一受丘陵山地影响相对要小一些。5个海拔高度采摘点的平均气温标准方差为1.6，对照降水量和相对湿度标准方差也为最小，也进一步说明蕉城区不同海拔高度采摘点的平均气温变化相对较小。

从降水量来看(图1)，不同海拔茶园采摘期降水量随海拔升高呈现逐渐增加的趋势，通过5个海拔高度采摘点的降水量的线性趋势分析，茶园海拔每升高100 m，春季4月份降水量增加4.31 mm，而且呈现显著增加趋势(α=0.05)，5个海拔高度采摘点的降水量标准方差为15.1，相对于平均气温和相对湿度标准方差为最大，说明蕉城区不同海拔高度茶园的降水量变化具有显著差异。

从相对湿度来看(图1)，不同海拔茶园采摘期相对湿度平均为82.1%，标准方差为4.1，不同海拔间相对较小，其随海拔升高变化趋势也不明显，反映出蕉城区不同海拔高度采摘点的相对湿度变化差异较小。

图1 2017年4月蕉城区不同海拔高度茶园主要气候要素Fig. 1 Climatic factors studied at tea plantations in Jiaocheng District in April 2017注：各气象要素为4月14～25日的平均值。

2.1.2 不同海拔茶园气候差异性分析 综合蕉城区不同海拔茶园采摘期主要气候要素(平均气温、降水量、相对湿度)特征，应用欧氏距离计算方法对5个海拔茶园气候条件进行气候差异性分析(表1)，结果表明，低海拔茶园(霍童洞天)与随着海拔不断升高的其他茶园气候条件欧氏距离数值越来越大，说明海拔造成气候差别也越来越大。海拔越相近的茶园气候差异性相对小，海拔相距大的茶园间气候差异性也大。蕉城区5个海拔茶园水平相对距离在15～45 km之间，在春季4月采摘期所受的天气系统影响基本相同，因此，茶园的小气候主要是受海拔高度不同影响，不同海拔高度茶园小气候差异相对明显。

表1 2017年4月中下旬蕉城区不同海拔茶园气候条件差异性

注：表中数据为欧氏距离值，下同。

2.2 不同采摘区春茶化学品质

2.2.1 不同海拔茶叶主要化学品质特征 对不同海拔茶园4月采摘茶叶主要化学品质检测结果进行分析，结果表明不同海拔茶叶茶多酚含量变化最大，其标准方差达到3.90，而咖啡碱含量变化最小，其标准方差为0.56，其次方差依次增大的分别为水浸出物、氨基酸总量，由于不同海拔茶叶茶多酚含量变化最大，而氨基酸总量变化相对较小，造成酚氨比变化也较大，标准方差达到了3.02，变化差异仅次于茶多酚，说明蕉城区不同海拔高度对茶叶茶多酚含量变化波动是最大，其次是酚氨比，而对咖啡碱、水出浸物和氨基酸含量变化影响相对较小。

从蕉城区5个海拔高度茶园蒸青固样的各化学品质变化来看(图2)，水浸出物随海拔升高有增加的趋势，海拔每升高100 m，水浸出物含量增加0.20%，而海拔对水浸出物影响变化趋势是显著的(α=0.01)，其中海拔最高的赤溪西坑(894 m)茶叶水浸出物含量达到最高(48.9%)。茶多酚含量随海拔升高呈现单峰型变化，即从低海拔的霍童洞天(35 m)到中海拔的白马山(633 m)，茶多酚含量随海拔升高而增加，而从白马山到高海拔的赤溪西坑(894 m)，茶多酚含量又呈减少趋势。氨基酸含量随海拔升高也呈减少趋势，海拔每升高100 m，氨基酸含量减少0.15%，但这种变化趋势不显著。咖啡碱含量随海拔升高呈明显增加趋势，海拔每升高100 m，咖啡碱含量增加0.16%，而这种变化趋势是极其显著的(α=0.01)，说明海拔升高对咖啡碱含量增加具有正向影响作用。酚氨比含量随海拔升高也呈增加趋势，海拔每升高100 m，酚氨比增加0.77%，而这种变化趋势也是显著的(α=0.05)，说明海拔与酚氨比存在相关性，海拔升高对酚氨比增加也具有正向影响作用。

2.2.2 不同海拔茶叶化学品质差异性分析 结合蕉城区不同海拔茶园同期茶叶化学品质(水浸出物、茶多酚、氨基酸、咖啡碱、酚氨比)特征，应用欧氏距离计算方法对5个海拔茶叶进行化学品质差异性分析(表2)，结果表明，不同海拔间茶叶化学品质欧氏距离数值有明显差别，其中低海拔的霍童洞天与高海拔的赤溪西坑差异值最大(1.749)。同时高海拔的霍童坑头与赤溪西坑差异值最小(0.575)，但是并非海拔差距越大，茶叶化学品质差异性也越大，如中海拔的洋中茶园与高海拔的霍童坑头茶叶差异值较小(0.642)，说明不同海拔茶叶化学品质存在差异性，低海拔与中、高海拔高度茶叶化学品质差异是明显的。但这种差异性大小并不一定与其海拔差距大小相一致，这可能与茶树种植的土壤环境、施肥管理、有效积温、光照条件等有关。

3 小结与讨论

3.1 气候条件对茶叶生长影响

不同海拔茶园气候存在明显差别，随海拔升高，春季气温缓慢下降，有效积温也呈现减少趋势，因此茶叶芽梢生长也放缓，物候生长期延迟，春梢萌芽期、茶叶采摘期等也随海拔均呈现延迟的状态[9]，说明不同海拔茶园气候对春茶生长具有重要影响作用。降水量随海拔升高而增多，所以高山湿度增大，云雾也较多，光照短而漫射光多，光合作用形成的糖类化合物缩合困难，茶叶中纤维素不易形成，茶鲜叶原料在长时间内保持鲜嫩而不易老化，即持嫩性较强。同时在漫射光条件下光质中红黄色光多而蓝紫光不易透过，减少紫外线的照射也有利于叶绿素、含氮物和香气的形成[12]。

图2 蕉城区不同海拔蒸青茶样主要化学成分Fig.2 Major chemicals in spring teas grown at different elevations in Jiaocheng District

表2 2017年4月中下旬蕉城区不同海拔蒸青茶样化学成分相似性

3.2 不同海拔气候对茶叶化学品质影响

蕉城区不同海拔茶园的气候和茶叶化学品质都存在差异性，其中气候的差异性主要表现在春季4月份随海拔升高平均气温下降幅度相对较小(每百米0.32℃)，差异不显著。而降水呈现显著增加趋势(每百米4.31 mm)，相对湿度变化差异小。不同海拔茶叶茶多酚含量变化最大，其中中海拔的茶多酚含量最高，而氨基酸总量变化相对较小，造成酚氨比变化也较大；另外咖啡碱、水浸出物也随海拔波动影响相对较小。但茶叶的水浸出物、咖啡碱、酚氨比随海拔升高而呈增加趋势，氨基酸含量随海拔升高呈减少趋势，但这种变化趋势不显著。除了低海拔的霍童洞天茶叶的酚氨比为5.7外，中、高海拔酚氨比都>8，5个海拔茶园平均酚氨比为9.8，说明蕉城区天山茶叶适制为红茶、绿茶，具有耐泡、香高、色翠的特性。

3.3 讨论

水浸出物蕉城区不同海拔茶园气候差异明显，海拔越相近的茶园气候差异性相对小，海拔相距大的茶园间气候差异性也大。不同海拔气候条件对茶叶生长有重要影响作用，春季4月份随海拔升高平均气温下降，降水呈现显著增加，相对湿度大等与相关研究相似，这种不同海拔气候条件有助于蕉城区春茶适制绿茶、红茶，从而形成鲜嫩、耐泡、香高的特性。不同海拔茶叶化学品质存在差异性，但这种差异性大小并不一定与其海拔差距大小相一致，主要受蕉城区在海洋性和山地气候共同作用下造成。