中国茶树镁营养研究进展与展望

张群峰，倪康，伊晓云，刘美雅，阮建云

中国茶树镁营养研究进展与展望

张群峰，倪康，伊晓云，刘美雅*，阮建云

中国农业科学院茶叶研究所，浙江 杭州 310008

镁是植物叶绿素的中心原子，直接参与茶树茶氨酸合成等酶促反应，对茶树生长和茶叶品质形成的作用已被广泛证实。然而，我国茶园主要分布在普遍缺镁的酸性红壤区，且茶园镁肥投入相对偏低。因此，茶树镁营养机制研究和茶园镁营养管理对促进茶叶提质增效具有重要意义。本文从茶园土壤镁供给、茶树镁营养需求、镁营养调控茶叶品质形成、镁素与其他养分互作等4个方面综述了近三十年以来我国茶园镁营养研究工作与进展。针对我国茶园土壤中镁含量匮乏，镁肥投入量不足，营养机制不清等问题，提出了未来茶树镁营养研究的需求与展望。

茶树；镁；营养；茶叶品质

镁是作物生长所必需的营养元素，植物体的需要量仅次于氮、钾和钙[1]。镁是叶绿素的中心原子，同时也是许多酶（如RNA聚合酶、ATP酶等）功能活化时所必需的元素[1]。镁对作物产量的形成和品质的提高都具有重要作用[1-2]。近年来随着我国茶树育种、病虫害防治、栽培技术的巨大进步，我国茶叶产量和品质都有了极大提高[3]。尤其是基于氮、磷、钾、镁平衡施肥技术的茶园养分管理体系的建立与优化，对我国名优茶的发展起到了重要推动作用[4-5]。然而，我国当前茶园单位面积产量和茶叶出口单价与其他国家相比仍有一定差距[3]。这不仅要求我们建立品质导向的养分管理技术，也要求我们深入探索矿质营养对茶叶品质的影响和代谢调控机制。20世纪90年代以来，伴随着我国名优茶的快速发展，我国科学家就充分认识到茶园镁养分对茶树生长和茶叶品质的重要意义，并不断开展茶园镁营养管理以及茶树镁营养机制研究，在茶园土壤镁供给、茶树镁营养需求、镁营养调控茶叶品质形成、镁素与氮磷钾养分互作等方面取得了一系列重要进展。

1 中国茶园镁营养状况

1.1 中国主要茶园土壤镁养分含量状况

我国茶园主要分布在酸性红壤区域，镁养分普遍较低。长久以来，我国茶叶科研工作者一直密切关注茶园土壤镁营养供应水平及变化，并开展了大量全国范围或区域性的茶园土壤镁营养调查和研究工作。自20世纪90年代，科研工作者较早对我国茶园土壤镁分布和有效镁浓度进行调查和研究，发现我国茶园土壤中镁含量因母质[6]、气候条件、管理水平[7]等因子不同变幅很宽[8]，最低1.25 mg·kg-1，最高的达1 392 mg·kg-1[9]，其中红壤茶区有效镁普遍较低，50 mg·kg-1以下的茶园占73%左右[6]。阮建云等[10]对我国茶叶主产区7省共287个土壤样品交换性镁含量的分析结果表明，0~20 cm和20~40 cm土层含量低于40 mg·kg-1的比例分别为57.9%和64.0%，平均含量分别仅为19.3 mg·kg-1和19.0 mg·kg-1。全国尺度上，土壤镁含量还呈现自北向南递减的规律，具有明显的地带性特征，大部分茶园土壤交换性镁含量在10~80 mg·kg-1，土壤镁浓度一般呈棕壤茶园土>黄棕壤茶园土>红黄壤茶园土>赤红壤茶园土>砖红壤茶园土的规律[11]。而来自湖北[12-13]、贵州[14]、湖南[15]、云南[16-17]、陕西[18]、福建[19]等大量区域性茶园镁营养研究，也进一步验证和丰富了这一结果。例如，对福建省安溪县、华安县和永春县等铁观音茶主产区的150个茶园表土镁含量状况调查结果表明，茶园土壤全镁含量平均值为1 770 mg·kg-1，土壤交换性镁含量平均值仅为9.63 mg·kg-1，土壤普遍缺镁[19]。

在茶园缺镁的原因分析中，马立锋等[20]提出，由于茶树系聚铝作物，茶树枯枝落叶中含有大量铝，回归土壤后造成铝在茶园土壤中累积，并与土壤胶体上的镁交换，从而造成镁的淋溶损失。对茶园土壤与非茶园土壤的比较发现，茶园土壤的交换性镁含量明显低于非茶园土壤。而朱永兴等[21]认为，我国茶园主要分布在南方红壤丘陵区，温湿多雨的气候和地形条件引起强烈的风化和淋溶，进而导致土壤酸化，可溶性镁大量流失，这也是导致茶园土壤有效镁含量和镁库源下降的主要原因。值得注意的是，一些名优茶产区和老茶区由于大量施用氮肥，土壤趋向酸化，镁淋失加剧，使得茶园土壤中镁贫乏[6]。

1.2 茶园土壤镁的分级标准及诊断

为了便于评估茶园土壤镁养分对茶叶生产的潜在影响，上世纪90年代以来，我国茶叶科技工作者对茶园土壤营养元素与产量关系开展了大面积调查，建立了茶园土壤镁营养分级标准，之后不断优化补充，形成了完备的茶园土壤镁营养分析和诊断技术指标。调查发现，干毛茶产量在2 250 kg·hm-2以上的高产优质茶园的土壤有效镁含量多数在100 mg·kg-1以上，而在750 kg·hm-2以下的低产低质茶园土壤有效镁含量大多不到40 mg·kg-1[6]；进一步分析发现，当土壤交换性镁含量低于50 mg·kg-1时，施用镁肥的效果显著[20]。吴洵等[6]结合土壤有效镁含量与茶叶产量的关系，并综合考虑镁对提高茶叶品质的影响，提出了名优茶生产和开发中茶园土壤有效镁含量丰缺的诊断标准：土壤有效镁含量>150 mg·kg-1为“极高”，100~150 mg·kg-1为“高”，50~＜100 mg·kg-1为“中”，10~＜50 mg·kg-1为“低”，而<10 mg·kg-1为“极低”。对于一般生产茶园，土壤有效镁含量达到50 mg·kg-1是必要的，如果想获得产量高、品质好的名优茶，有效镁含量应高于100 mg·kg-1。阮建云等[11]通过田间试验研究提出，即使土壤交换性镁含量超过50 mg·kg-1，施镁肥也能取得显著的增产效果。因此除了考虑交换性镁含量外，非交换性镁作为镁的潜在供源也需要予以重视。

1.3 全国茶园镁肥投入概况

在跨越20年（2001—2019）的两次施肥调查中，研究人员发现同样的问题一直存在：茶园施肥不平衡，有机肥料投入低，镁等中微量营养长期投入不足[22-23]，且明显制约茶叶产量和品质的提升[24]。针对镁肥用量，吴洵等[6]认为茶叶生产中镁对品质的影响大于对产量的影响，指出尽管在茶叶生产中很难发现明显缺镁的“饥饿”表征，但土壤中因镁含量欠缺而影响产量提高和品质升级的镁的“隐饿”性茶园经常可见。虽然我国茶园土壤调查结果显示缺镁现象普遍存在，但是镁肥并没有广泛运用到茶叶生产中。这一方面可能是由于缺镁并不像缺氮一样造成严重的缺素和减产效果，不足以引起茶农的注意；另一方面可能受到市面上镁肥产品及其施用方便性的限制。

2 茶树镁营养需求特性

植物对养分的需求往往体现在缺素时的生长抑制现象。当前所查阅的报道中，茶树缺镁研究始于1984年的陶汉之[25]的研究，研究结果指出，缺镁时茶树生长受到严重影响，生物量较供镁充足茶树大量减少。当土壤镁含量不足时，茶树发芽迟、新叶生长缓慢、持嫩性差、氨基酸含量低，对名优茶生产不利。缺镁显著降低叶片叶绿素含量，出现典型的黄化症状（“鱼骨”型缺绿症），表现在基部叶片失去光泽，叶脉间肋骨状黄化，或间杂出现褐色斑块（图1）。第二轮叶绿色，叶小而长，叶片弯曲下卷，形成中脉两边的叶面大小不对称；后期幼叶淡绿色，老叶脱落，植株长势仅次于缺铁、缺磷，胜于缺氮、缺钾、缺钙，但缺镁植株不像缺氮、缺钙、缺钾那样很快死亡。

茶树体内镁含量一般为500~4 000 mg·kg-1，且越是幼嫩的组织镁含量越高。其中吸收根、新梢、成熟叶中含量约为3 200~4 500 mg·kg-1，而疏导根、落叶、茎中含量低于2 000 mg·kg-1[26]。吴洵等[26]进一步测定了新梢各叶位中的镁含量，结果显示，新梢顶芽下第1、2、3叶中镁含量分别为2 600、2 000、1 700 mg·kg-1, 而第7叶中镁含量仅为650 mg·kg-1。段毅等[27]提出，以老叶含镁量低于0.2%、茶园土壤中有效镁含量低于10 mg·kg-1作为茶树缺镁诊断指标。

图1 茶树叶片缺镁表型

镁营养对茶树生物量和产量具有显著影响[28]。针对我国主要茶类（绿茶、红茶和乌龙茶）产区，在浙江、广东、福建等茶园进行的田间试验（土壤交换镁含量20~69 mg·kg-1）表明，施镁对茶叶产量的增产幅度为0.1%~8.1%，平均增产5.7%[10,29]。但过量镁肥施用可能会引起钾镁拮抗作用，从而对茶树生物量产生抑制效果[28]。此外，也有研究发现，土壤本底的镁营养状况对于镁肥施用的效果也具有重要的影响[30]，且相比缺钾和缺氮，缺镁对茶树的生物量影响相对较小[31]。

3 镁营养对茶叶品质及代谢的影响

镁对茶叶品质的改善效果一直是驱动该养分功能探索的主要动力。吴洵等[6]尝试用最直观的方式表征茶叶感官品质与镁含量的关系，通过在余姚、杭州、西湖等地开展田间试验建立了绿茶品级（）与镁含量（）的函数关系=a＋b，其中余姚珠茶为=25.294 6－0.012 2，=–0.984 0；杭州炒青茶为=8.929 0－0.550 0，=–0.789 0；西湖龙井茶为=61.363 8－0.030 2，=–0.824 8。

伴随着我国名优茶的发展，当前茶叶生产更为关注的是品质的变化。近二十多年来，我国茶叶科技工作者开展了系统的探索研究，试图解释镁营养对茶叶品质形成的影响及作用机制。大量试验结果表明，茶叶叶片中镁含量与绿茶品质关系密切。其中最受关注的是茶氨酸、儿茶素、咖啡碱等重要品质化学指标的变化。

3.1 镁肥提高茶叶氨基酸含量、改善茶叶香气品质

氨基酸是影响茶叶品质的核心化学成分。大量研究表明，茶叶氨基酸含量与镁营养条件密切相关。阮建云研究团队[10,32-33]针对我国主要茶类（绿茶、红茶和乌龙茶）产区，在浙江、广东、福建等茶园进行的田间试验（土壤交换镁含量20~69 mg·kg-1）表明，施镁增加茶叶游离氨基酸含量，增加范围1.2%~16.8%，平均为7.0%。此外，充足的镁不仅提高茶树新梢氨基酸含量[34-35]，对根中氨基酸含量也有显著的促进作用[36]。

另外，茶叶品质成分的重要指标还有咖啡碱、儿茶素、香气成分等生化指标，近年来相关研究也揭示了镁营养对茶叶这些指标具有重要的影响。例如，田间试验结果表明，增施镁肥可以显著提高红茶、乌龙茶和绿茶中的咖啡碱含量[10]，但是对茶多酚含量的作用受到土壤中钾镁养分背景含量的影响[33]。此外，增施镁肥对茶叶儿茶素和香气指数具有显著的促进作用[34]。对福建安溪乌龙茶产区的调查发现，施用镁肥对乌龙茶叶的香气品质具有明显的改善效果；乌龙茶品质与镁含量成正相关，叶片镁含量越多，香气越足，品质越好[37]。镁肥不仅增加了乌龙茶的香气成分总量，对香气的组成也有明显影响，尤其是其中的橙花叔醇含量有较明显的升高，而橙花叔醇对乌龙茶香气有决定性影响。

3.2 镁营养促进茶树氮代谢和糖代谢

近年来，镁营养对茶树氨基酸积累作用的生理机制解析逐渐成为热点。相关研究发现，镁肥可以显著提高茶树新梢氨基酸转运酶的活性[34]。阮建云等[10]针对镁调控茶树氮素代谢开展了一系列研究工作。结果表明，供镁能改善茶树对硝酸根的吸收和代谢能力。镁对茶叶氨基酸含量的增加作用可能是由于增加了硝酸还原酶的活性[28]。

由于茶氨酸（茶叶中含量最高的游离氨基酸）被认为是在根部合成并转移到叶部储藏，因此镁营养对于茶树叶片中氨基酸积累的影响很可能涉及到茶树中代谢产物的长距离运输。Ruan等[36]通过分析在给茶树供镁后各组织中镁、氨基酸、糖的分布及积累变化，发现镁营养是调控氨基酸和糖在木质部中长距离运输的重要因素，尤其是茶树春季新梢生长时氮素储藏和碳源的再运输，揭示了镁营养与茶叶品质的可能调控机制。

4 镁与其他元素的互作关系

随着对植物中镁营养功能研究的深入，大量研究表明，镁营养往往与氮、钾、钙等元素在生理功能上具有显著的互作关系，表现为协同和拮抗作用。而茶树中相关研究也发现，茶树对镁的吸收和利用，不仅取决于土壤中有效性镁的绝对含量，同时也取决于镁与钙、钾、铵等离子的平衡关系。

4.1 镁与氮互作

氮素是植物生长发育必需的元素，也是作物产量和品质的限制因子[38]。在农业生产上，氮肥施用普遍具有增产效应，而植物氮素利用率有限，一般只有不到50%的氮肥能被谷类作物利用，大部分氮肥流失到环境中造成污染[39]。氮素对于茶叶氨基酸含量和茶叶品质形成往往具有决定性的作用，因而镁肥与氮素的互作关系受到广泛的关注。大量研究致力于揭示镁营养与茶树氮素吸收、代谢和氨基酸合成的互作机制，以期通过“镁氮协同”功效调节茶树品质成分代谢，改善茶叶品质，并提高茶树氮素利用效率。20世纪末，段毅等[27]发现长期施用无机氨的茶园较易出现缺镁症，认为这可能是氨对茶树镁吸收产生拮抗作用。本世纪以来，我国茶叶科研工作者通过缺素、养分搭配、同位素示踪等方法，系统揭示了茶树营养平衡对其产量和品质形成的重要影响，发现氮镁营养的协调是氨基酸积累的重要影响因素[28,36]。镁营养对于茶树叶片中氨基酸积累的影响很可能涉及到茶树中代谢产物的长距离运输，如镁肥可以显著提高茶树新梢氨基酸转运酶的活性[34]。而Ruan等[36]发现镁营养具有调控氨基酸和糖在木质部和韧皮部中长距离运输的功能。然而，镁肥调控氮素长距离运输的机制还有待深入研究。此外，供镁能改善茶树对硝酸根的吸收和代谢能力[28]。但过量镁肥施用也可能会引起钾镁拮抗作用，从而对茶树生物量和氨基酸产生抑制效果[28]。也有研究报道NH4+可以直接抑制镁离子的吸收[40]，而硝态氮肥的施用则促进镁的吸收[41-42]。Ruan等[43]研究表明，过量氮肥会导致土壤pH以及土壤和植株中的镁含量明显下降。

4.2 镁与钾互作

钾、镁两种元素都被证实在茶叶品质形成中具有重要的积极作用，但是二者在土壤中的有效状态决定两者是否存在拮抗作用。因此揭示茶叶生产对钾镁互作和钾镁比例的响应具有重要的现实意义。我国钾、镁互作对茶叶品质的影响研究较早，上世纪90年代我国茶叶科研单位就陆续开展了相关工作。钾镁配合施用，增效作用提高，根和叶片中的氨基酸含量都明显增加[44-45]。田间试验也表明镁和钾协同施用对红茶、绿茶和乌龙茶的品质改善效果优于单独施用[33]。而随后试验中，新梢养分含量的测定证实了钾镁之间存在拮抗作用[34]。盆栽试验缺素培养结果进一步证实了钾镁养分吸收表现出明显的拮抗[29]。张永瑞等[46]研究了不同的钾镁肥配施对夏秋季新梢生长的影响，发现镁肥能够提高钾肥在幼龄茶树上的作用效果，但两者之间存在着拮抗作用；钾、镁比例为8∶1时，幼龄茶树夏秋季新梢的生长、叶绿素含量、过氧化氢酶活性等方面都明显优于其他处理。

4.3 镁与钙等其他元素互作

明确不同养分在吸收和利用上的拮抗与协同作用，可为开展高效的茶园养分综合管理提供技术支撑。由于茶树对钙营养较为敏感，必然影响其对镁的吸收利用。为了评价钙镁互作效益，吴洵等[47]通过检测茶树各个器官钙镁含量发现，茶树对钙、镁元素的吸收存在互相制约作用，高级名特优茶叶中Ca/Mg值一般都低于1.5，随着茶叶品级的下降，Ca/Mg值迅速上升，而土壤中有效性的Ca/Mg值对茶叶Ca/Mg值有一定影响。茶园土壤有效性的Ca/Mg值为10左右较为适宜。

除了以上氮、钾、钙3种营养元素与镁具有互作以外，有研究报道硫、磷、铝等营养元素也对镁营养的吸收利用产生影响。吴洵等[44]通过比较氧化镁和硫酸镁两种镁肥的作用效果发现，镁和硫的养分平衡可能对茶树氨基酸的积累具有重要影响。通过测定新梢养分含量发现，磷镁具有明显的协同效果[34]，而硼镁同施对茶叶品质的改善作用效果显著[48]。

5 镁肥施用技术

鉴于镁肥在茶叶生产上的重要作用，其田间施用技术也受到茶叶生产者和科研人员的充分重视，大量研究和实践经验不断总结和完善茶园镁肥施用技术[6,8,22]。根据茶叶产量估算，每生产100 kg干茶需要镁素1~2 kg[6,26]。茶叶生产中镁肥的施用方式主要以土施为主，可选用硫酸镁、钙镁磷肥、钾镁肥等镁肥[6]。Jayaganesh[34,49]比较了土壤中施用不同镁肥（硫酸镁，菱镁矿，硝酸镁和硫酸镁石）对红茶产量和品质的影响，结果表明，硫酸镁的投入产出比最高。由于茶树对氯较为敏感，幼龄茶园应慎施氯化镁。成龄茶园建议镁肥施用量（MgO）30~45 kg·hm-2，可在秋季（10月前后）基肥时期开沟施用。高产茶园还应在春茶第一批采摘后增施一次。由于镁在韧皮部的移动性较强，叶面喷施镁肥也能够有效改善作物的镁营养状况，显著提高作物的产量和品质[50-53]。因此，对已出现缺镁症状的茶园，叶面喷施0.5%硫酸镁溶液可取得较好效果[7]。基于镁与氮、钾、钙、硫、磷、硼等元素的互作研究结果，茶园镁肥施用还需要考虑养分搭配和比例[28,33,47]。

6 展望

近30年来，国内学者针对茶树镁营养陆续开展了溶液培养、盆栽和田间试验以及一系列调查，并取得了可喜的进展，也发现了新的挑战。

（1）通过前期研究，全国茶园镁营养状况及养分匮乏原因现已基本明确，且建立了茶树与土壤镁养分诊断指标和方法，通过全国尺度调查，基本摸清了我国茶园镁养分投入方式与强度。但针对我国茶园土壤中镁含量匮乏，镁肥投入不足的问题，高效的茶园镁营养管理技术有待进一步优化和推广。比如开发强化镁营养的新型肥料、配方肥料、专用肥料产品。

（2）由于茶树对镁营养的需求并不会快速在叶色和表型上响应，而当前茶树镁营养诊断技术需要对茶树和土壤进行繁琐的化学分析，从而限制了茶园镁营养管理效率。因此，茶树镁营养快速诊断技术是当前茶园养分管理的重要技术需求。

（3）通过养分平衡与浓度梯度试验明确了茶树对镁营养的需求水平，缺素症状以及镁营养在茶树和茶园土壤的空间分布规律。但当前研究对镁营养在茶树中的代谢途径和在茶园土壤中的转化知之甚少。例如，镁在茶树根、茎、叶中的吸收、转运、分配机制及其在土壤中的有效性研究将有助于进一步解析镁营养对茶树的生理功能和效率。

（4）前期研究证实了镁营养对茶叶产量和氨基酸等品质成分的积极影响，明确了镁营养对茶叶主要品质成分积累的影响和作用规律，但其调控机制尚不清楚。而解析镁营养调控茶叶品质成分生物合成和代谢的分子机理是研究茶叶品质定向调节的基础。

（5）镁营养和氮、钾、钙元素对于茶树生长和品质调控的互作关系现已基本明确，并通过叶面营养补充、养分协同增效等营养管理措施开展了大量的生产实践。然而有关其互作的分子机制也有待深入解析。

[1] Marschner P. Marschner’s mineral nutrition of higher plants [M]. 3rd ed. London: Academic Press, 2012.

[2] Gerendás J, Führs H. The significance of magnesium for crop quality [J]. Plant and Soil, 2013, 368: 101-128.

[3] 阮建云. 中国茶树栽培40年[J]. 中国茶叶, 2019, 41(7): 1-7. Ruan J Y. Tea cultivation in China in the past 40 years [J]. China Tea, 2019, 41(7): 1-7.

[4] 阮建云, 马立锋, 伊晓云, 等. 茶树养分综合管理与减肥增效技术研究[J]. 茶叶科学, 2020, 40(1): 85-95. Ruan J Y, Ma L F, Yi X Y, et al. Integrated nutrient management in tea plantation to reduce chemical fertilizer and increase nutrient use efficiency [J]. Journal of Tea Science, 2020, 40(1): 85-95.

[5] 刘美雅, 伊晓云, 石元值, 等. 茶园土壤性状及茶树营养元素吸收、转运机制研究进展[J]. 茶叶科学, 2015, 35(2): 110-120. Liu M Y, Yi X Y, Shi Y Z, et al. Research progress of soil properties in tea gardens and the absorption and translocation mechanisms of nutrients and other elements in tea plant [J]. Journal of Tea Science, 2015, 35(2): 110-120.

[6] 吴洵. 名茶开发与茶园镁肥施用[J]. 茶叶通讯, 1994(3): 11-13. Wu X. Development of famous tea and application of magnesium fertilizer in tea garden [J]. Journal of Tea Communication, 1994(3): 11-13.

[7] 彭福元. 茶园土壤镁含量及其影响因素的初步探讨[J]. 茶叶科学简报, 1990(3): 17-18. Peng F Y. Preliminary study on magnesium content and its influencing factors in tea garden soil [J]. Bulletin of Tea Science, 1990(3): 17-18.

[8] 彭福元. 茶树施用镁肥的效应及其影响因素[J]. 广东茶业, 1998(1): 25-27. Peng F Y. Effects of magnesium fertilizer on tea plant [J]. Guangdong Tea Industry, 1998(1): 25-27.

[9] Wu X, Ruan J Y. Potassium, magnesium and sulphur status of tea gardens in China: effects of K, Mg and S fertilizers [J]. Potash Review, 1994(3): 1-8.

[10] 阮建云, 管彦良, 吴洵. 茶园土壤镁供应状况及镁肥施用效果研究[J]. 中国农业科学, 2002, 35(7): 815-820. Ruan J Y, Guan Y L, Wu X. Status of Mg availability and the effects of mg application in tea fields of red soil area in China [J]. Scientia Agricultura Sinica, 2002, 35(7): 815-820.

[11] 阮建云, 吴洵. 钾、镁营养供应对茶叶品质和产量的影响[J]. 茶叶科学, 2003, 23(s1): 21-26. Ruan J Y, Wu X. Productivity and quality response of tea to balanced nutrient management including K and Mg [J]. Journal of Tea Science, 2003, 23(s1): 21-26.

[12] 王红娟. 湖北省茶园土壤养分状况评价[J]. 华中农业大学学报, 2009, 28(3): 291-294. Wang H J. Evaluation of tea plantation soil nutrient status in Hubei province [J]. Journal of Huazhong Agricultural University, 2009, 28(3): 291-294.

[13] 张春蓓. 宜昌市茶园土壤养分状况调查与评价[J]. 中国茶叶, 2019, 41(5): 37-40. Zhang C B. Investigation and evaluation of soil nutrient status of tea garden in Yichang City [J], China Tea, 2019, 41(5): 37-40.

[14] 牛素贞, 宋勤飞, 樊卫国. 黔西南州古茶树立地土壤养分分析[J]. 浙江农业学报, 2013, 25(6): 1348-1353. Niu S Z, Song Q F, Fan W G. Analysis on site soil nutrients of ancient tea trees in the Southwest State of Guizhou Province [J]. Acta Agriculturae Zhejiangensis, 2013, 25(6): 1348-1353.

[15] 张亚莲. 茶园土壤镁含量对茶树生长及产量品质的影响[J]. 贵州科学, 2008(2): 30-33. Zhang Y L. Effect of magnesium concentration in tea plantation soil on tea yield, quality and growth [J]. Guizhou Science, 2008(2): 30-33.

[16] 高菲菲. 云南省茶叶主产区茶园土壤养分状况分析与评价[D]. 昆明: 云南农业大学, 2013. Gao F F. Analysis and evaluation on soil nutrient of major tea producting areas of Yunnan Province [D]. Kunming: Yunnan Agricultural University, 2013.

[17] 牛英. 普洱市茶园施肥现状调查以及土壤、植株矿质养分含量变化研究[D]. 昆明: 云南农业大学, 2018. Niu Y. The Investigation of fertilization on tea plantation in Puer City and the research of soil, plant mineral element content’ change [D]. Kunming: Yunnan Agricultural University, 2018.

[18] 金媛. 陕西茶园土壤养分评价研究[D]. 杨凌: 西北农林科技大学, 2014. Jin Y. Research on evaluation of soil nutrients in the tea garden of Shaanxi Province [D]. Yangling: Northwest A & F University, 2014.

[19] 侯玲利, 陈磊, 郭雅玲. 福建省铁观音茶园土壤镁素状况研究[J]. 植物营养与肥料学报, 2009, 15(1): 133-138. Hou L L, Chen L, Guo Y L. Study on soil magnesium in the Tieguanyin tea plantations of Fujian Province [J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizer, 2009, 15(1): 133-138.

[20] 马立锋, 石元值, 阮建云. 苏、浙、皖茶区茶园土壤pH状况及十年来的变化[J]. 土壤通报, 2000, 31(5): 205 -207. Ma L F, Shi Y Z, Ruan J Y. Soil pHs in the tea gardens in Jiangsu, Zhejiang and Anhui Provinces and changes of soil pH in the past decade [J]. Chinese Journal of Soil Science, 2000, 31(5): 205-207.

[21] 朱永兴, 陈福兴. 南方丘陵红壤茶园的镁营养[J]. 茶叶科学, 2000, 20(2): 95-100. Zhu Y X, Chen F X. The magnesium nutrition of tea garden on hilly red soil of southern China [J]. Journal of Tea Science, 2000, 20(2): 95-100.

[22] 阮建云, 吴洵, 石元值. 中国典型茶区养分投入与施肥效应[J]. 土壤肥料, 2001(5): 9-13. Ruan J Y, Wu X, Shi Y Z. Nutrient input and evaluation of fertilization efficiency in typical tea areas of China [J]. Soils and Fertilizers, 2001(5): 9-13.

[23] 倪康, 廖万有, 伊晓云, 等. 我国茶园施肥现状与减施潜力分析[J]. 植物营养与肥料学报, 2019, 25(3): 421-432. Ni K, Liao W Y, Yi X Y, et al. Fertilization status and reduction potential in tea gardens of China [J]. Journal of Plant Nutrition and Fertilizers, 2019, 25(3): 421-432.

[24] 韩文炎, 阮建云, 林智. 茶园土壤主要营养障碍因子及系列茶树专用肥的研制[J]. 茶叶科学, 2002, 22(1): 70-74, 65. Han W Y, Ruan J Y, Lin Z. The major nutritional limiting factors in tea soils and development of tea speciality fertilizer series [J]. Journal of Tea Science, 2002, 22(1): 70-74, 65.

[25] 陶汉之. 茶树缺素症的研究[J]. 中国茶叶, 1984(1): 31-33.Tao H Z. Study on nutrient deficiency of tea plant [J]. China Tea, 1984(1): 31-33.

[26] 吴洵, 王晓萍. 红壤茶园镁的农化性质与茶树镁营养[J]. 中国茶叶, 1987(1): 2-5.Wu X, Wang X P. Agrochemical properties of magnesium in red soil tea garden and magnesium nutrition of tea plant [J]. China Tea, 1987(1): 2-5.

[27] 段毅. 茶树缺素症的诊断与矫治[J]. 农村经济与科技, 1998(1): 34-35.Duan Y. Diagnosis of tea plant element deficiency [J]. Rural Economy and Science-Technology, 1998(1): 34-35.

[28] Ruan J Y, Wu X, Ye Y, et al. Hardter R. Effect of potassium, magnesium and sulphur applied in different forms of fertilisers on free amino acid content in leaves of tea (s L.) [J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1998, 76: 389-396.

[29] 黄东风. 硫酸钾镁肥在红黄壤茶园上的应用效果初报[J]. 中国农学通报, 2005, 21(10): 192-195.Huang D F. Effects of applying fertilizer of potassium and magnesium sulfate on tea planted in red-yellow soil [J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2005, 21(10): 192-195.

[30] 费达云, 张武扬. 镁肥对茶叶品质的影响[J]. 茶业通报, 1991(2): 15-18.Fei D Y, Zhang W Y. Effect of magnesium fertilizer on tea quality [J]. Journal of Tea Business, 1991(2): 15-18.

[31] Ruan J Y, Gerendas J. Absorption of foliar-applied urea-N-15 and the impact of low nitrogen, potassium, magnesium and sulfur nutritional status in tea (L.) plants [J]. Soil Science and Plant Nutrition, 2015, 61: 653-663.

[32] 阮建云, 吴洵, Hardter. 茶园土壤钾素容量/强度关系及施用钾镁肥的影响[J]. 茶叶科学, 1996, 16(2): 93-98. Ruan J Y, Wu X, Hardter. Potassium quantity-intensity relationship (Q/I) in tea soils and the influence of potassium and magnesium application on it [J]. Journal of Tea Science, 1996, 16(2): 93-98.

[33] Ruan J Y, Wu X, Hardter R. Effects of potassium and magnesium nutrition on the quality components of different types of tea [J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1999, 79: 47-52.

[34] Jayaganesh S, Venkatesan S. Impact of magnesium sulphate on biochemical and quality constituents of black tea [J]. American Journal of Food Technology, 2010, 5: 1557-4571.

[35] 朱永兴, 陈福兴. 红壤丘陵茶园镁营养调控研究[J]. 茶叶科学, 2003, 23(s1): 34-37. Zhu Y X, Chen F X. Improvement of magnesium nutrition for tea garden on hilly red soil in the southern hunan province [J]. Journal of Tea Science, 2003, 23(s1): 34-37.

[36] Ruan J, Ma L, Yang Y. Magnesium nutrition on accumulation and transport of amino acids in tea plants [J]. J Sci Food Agric, 2012, 92: 1375-1383.

[37] 阮建云, 吴洵. 钾和镁对乌龙茶产量和品质的影响[J]. 茶叶科学, 1997, 17(1): 9-13. Ruan J Y, Wu X. Effects of potassium and magnesium on the yield and quality of Oolong tea [J]. Journal of Tea Science, 1997, 17(1): 9-13.

[38] Tegeder M, Masclaux D C. Source and sink mechanisms of nitrogen transport and use [J]. New Phytologist, 2018, 217(1): 35-53.

[39] Zhang F, Chen X, Vitousek P. Chinese agriculture: an experiment for the world [J]. Nature, 2013, 497: 33-35.

[40] Mulder E. Nitrogen-magnesium relationships in crop plants [J]. Plant and Soil, 1956, 7: 341-376.

[41] Ruan J, Zhang F, Wong MH. Effect of nitrogen form and phosphorus source on the growth, nutrient uptake and rhizosphere soil property ofL [J]. Plant and Soil, 2000, 223: 65-73.

[42] Ruan J, Ma L, Shi Y, Zhang F. Effects of litter incorporation and nitrogen fertilization on the contents of extractable aluminium in the rhizosphere soil of tea plant ((L.) O. Kuntze) [J]. Plant and Soil, 2004, 26: 283-296.

[43] Ruan J, Ma L, Shi Y. Aluminium in tea plantations: mobility in soils and plants, and the influence of nitrogen fertilization [J]. Environmental Geochemistry and Health, 2006, 28: 519-528.

[44] 吴洵, 阮建云. 钾镁对茶树的生理效应[J]. 中国茶叶, 1995, 17(4): 18-19. Wu X, Ruan J Y. Physiological effects of potassium and magnesium on tea plant [J]. China Tea, 1995, 17(4): 18-19.

[45] 吴洵, 阮建云. 钾、镁肥提高茶叶氨基酸含量的效果[J]. 茶叶, 1995(4): 22-25. Wu X, Ruan J Y. Effect of potassium and magnesium fertilizer on accumulation of amino acid in tea plant [J]. Journal of Tea, 1995(4): 22-25.

[46] 张永瑞, 尹杰, 覃超. 钾镁肥配施对幼龄茶树夏秋季新梢生长的影响[J]. 山地农业生物学报, 2010, 29: 300-303.Zhang Y R, Yin J, Qin C. Effects of co-application of potassium and magnesium fertilizers on the growth of young-tea shoots in summer and autumn [J]. Journal of Mountain Agriculture and Biology, 2010, 29: 300-303.

[47] 吴洵. 茶树的钙镁营养及土壤调控[J]. 茶叶科学, 1994, 14(2): 115-121. Wu X. Calcium and magnesium nutritions for tea plants and their soil controls [J]. Journal of Tea Science, 1994, 14(2): 115-121.

[48] 潘住财. 施用硼镁肥对红壤茶园茶叶产量、品质及土壤肥力的影响[J]. 福建农业学报, 2015, 30(9): 877-883. Pan Z C. Effect of boron and magnesium fertilization on tea yield, quality and soil fertility of red-soil tea plantations [J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2015, 30(9): 877-883.

[49] Jayaganesh S, Venkatesan S, Senthurpandian V. Impact of different sources and doses of magnesium fertilizer on biochemical constituents and quality parameters of black tea [J]. Asian Journal of Biochemistry, 2011, 6: 273-281.

[50] Rao B R, Rajput D. Response of palmarosa [(Roxb.) Wats. var.Burk.] to foliar application of magnesium and micronutrients [J]. Industrial Crops and Products, 2011, 33: 277-281.

[51] Dordas C. Foliar application of calcium and magnesium improves growth, yield, and essential oil yield of oregano (ssp.) [J]. Industrial Crops and Products, 2009, 29(2/3): 599-608.

[52] Vrataric M, Sudaric A, Kovacevic V, et al. Response of soybean to foliar fertilization with magnesium sulfate (epsom salt) [J]. Cereal Research Communications, 2006, 34: 709-712.

[53] Wszelaczynska E, Poberezny J. Effect of foliar magnesium fertilisation and storage on some parameters of the nutritive value of carrot storage roots [J]. Journal of Elementology, 2011, 16(4): 635-649.

Advances of Magnesium Nutrition in Tea Plant

ZHANG Qunfeng, NI Kang, YI Xiaoyun, LIU Meiya*, RUAN Jianyun

Tea Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China

Magnesium (Mg) is not only the central atom of chloroplast, but also participates in the biosynthesis of quality-related components (theanine) in tea plant. The impacts of Mg on tea quality and plant growth have been well established. However, Mg fertilizer is still not widely used in tea gardens of China, although Mg deficiency frequently occurs. This paper reviewed main studies of Mg nutrition in tea plant in the past 30 years, including the application of Mg nutrition in tea gardens, impact of Mg on tea quality, and interactions of Mg and other nutrients. In view of the shortage of Mg in tea garden soil, insufficient input of Mg fertilizer and unclear mechanism of Mg utilization in tea plant, prospect of research on Mg in the future were put forward.

tea plant, magnesium, nutrition, tea quality

S571.1；S143.1

A

1000-369X(2021)01-019-09

2020-04-02

2020-08-10

国家重点研发计划项目（2016YFD0200900）、国家茶叶现代产业技术体系（CARS 19）、中国农业科学院科技创新工程（CAAS-ASTIP-2019-TRICAAS）

张群峰，男，博士，副研究员，主要从事茶树营养与施肥管理方面的研究。*通信作者：liumeiya@tricaas.com

（责任编辑：赵锋）