灌溉对湖南茶场茶叶产量和品质的影响

徐幸仪，康彦凯，石 锦，龚丽玲，谭正初

（1. 湖南省水利水电科学研究院，湖南 长沙 410007； 2. 湖南省茶叶研究所实验茶场，湖南 长沙 410145；3. 长沙理工大学水利工程学院，湖南 长沙 410114）

引 言

湖南省是传统的产茶大省，素有“江南茶乡”之称，一直以来茶叶都是优势出口农产品，湘茶产量和出口额均居全国第二[1]。湖南茶叶主要以安化黑茶、武陵山绿茶、君山黄茶等最为出名，深受国内外人士青睐，茶叶需求量大，加大茶叶增产成为促进该省茶叶产业发展的重要一环[2]。湖南茶叶通常以天然降雨来补充茶园水分，但湖南典型的季节性干旱的气候特点，使茶叶品质和产量在干旱季节均有所降低。在茶叶的生长发育季节需水较多，休眠季节需水少，夏季需水量多，春、秋两季次之[3]。湖南夏季气温高，茶园易干旱，茶树蒸腾作用较强，需为茶园补充水分，促进其生长发育。

茶园喷灌是茶叶增产提质的重要方式。近年来，喷灌在茶叶培育上应用广泛，其对提高茶叶产量、品质起到了积极作用[4]。喷灌通过改变茶园的温度、湿度等气候因子，改善茶园土壤条件和养分等因素，提高茶叶的产量和品质[5，6]，曹刚认为喷灌可明显提高茶叶产量，增产达到15.48%～100%[7]。不同灌溉方式对茶树不同部位作用不同[8]。微喷灌和滴灌能使叶色加深，明显增加茶树新梢的芽头密度和百芽质量，可增加茶多酚、水浸出物等茶叶生化成分[9]。吴端普等人研究表明，微喷灌可改善茶树的光合特性，且茶叶叶片数量、长度等均显著增加[10]。Lin 等人通过比较室内外缺水条件下乌龙茶的生长状态，研究表明，灌溉对茶叶增加叶片鲜重有积极影响，亏缺灌溉处理与充分灌溉下差别不明显[11]。目前研究多以灌溉对茶叶生长发育的研究为主，而灌溉对茶叶生长的季节性生长发育研究、湖南地区灌溉对茶叶的影响研究鲜见报道。因此，了解灌溉对茶叶季节性生长发育的影响成为了当前迫切需要研究的问题，可填补湖南省在茶叶灌溉试验方面的空白，直接推动《湖南省用水定额修订》工作，为发展茶叶节水灌溉，促进茶叶增产提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

试验地设在湖南省茶叶研究所实验茶场中南部，位于湖南省长沙县高桥镇，地理坐标为28°10′N，112°59′E，海拔为69.5 m，地形为缓坡丘陵。选取2 片试验地，1 片试验地建有喷灌设施，选用摇臂式喷头。选取喷头包围区域中心10 m×10 m 的范围作为观测区，另1 片以无灌溉作为对照处理，试验地无灌水设施，面积3 亩，为避免相邻处理之间的干扰，2 片茶园之间相隔一个喷头灌溉的范围，设置为隔离区。2 片试验地内均种植为国家级茶树品种槠叶齐，树龄6～7 年。试验地为丘陵山坡地，地形开阔，无地下水补给和客水补给，没有高大建筑物影响。

1.2 研究方法

试验设2 种处理，在天然降雨有灌溉和天然降雨无灌溉两种情况下测定同种茶叶的生长情况。采用大田测法，结合茶叶生产进行试验研究；采用土壤含水率实时监测仪器（智墒）实时测量土壤含水率；在设定的灌溉制度下，当离地面40 cm 深土壤含水率低于灌水下限时（21%），开始喷灌，每次灌水2 h。（直至离地面40 cm 深土壤含水率达到设计灌水上限23%）根据土壤含水量数据进行喷灌。

1.3 测试指标及测定方法

在2 块试验地中各随机选取5 个采样点。测试指标主要分为生物学性状指标和茶叶品质指标两大类，其中生物学性状指标为百芽重和芽头密度，百芽重按一芽二叶的标准进行采摘。茶叶品质指标有水浸出物、茶多酚、游离氨基酸以及咖啡碱，水浸出物采用重量法、茶多酚采用酒石酸亚铁比色法、游离氨基酸采用茚三酮比色法、咖啡碱采用碱式乙酸铅比色法。

2 结果与分析

2.1 灌溉对土壤水分含量的影响

灌溉直接导致土壤含水量的变化，通过土壤含水率实时监测仪器（智墒）所采集到的数据，详见表1。

表1 不同处理间各季节土壤含水率情况表 %

2019 年试验区春季降雨较多，夏季7、8 月份出现短暂季节性干旱，故在7、8 月份进行喷灌，从表1 可看出夏季进行喷灌处理区域的土壤含水率高于非灌溉区域土壤含水率，特别是喷灌处理的10～40 cm 深土壤含水率明显增加。春季、秋季试验区未进行灌溉，且非灌溉试验区域土壤保水性略好于灌溉试验区域。

2.2 灌溉对茶叶生物学性状指标的影响

百芽重和芽头密度是茶叶的基本生物学性状指标，其数值的大小直接影响茶叶的产量。经试验研究发现2020 年春茶的百芽重和芽头密度（见表2），在喷灌条件下百芽重范围为14.01～16.56 g，较非灌溉处理的百芽重高15.02%；而芽头密度范围为105～128 个/m2，较非灌溉处理的芽头密度低6.82%。可知喷灌对春茶的百芽重具有显著的提升作用。

综合分析春茶的百芽重和芽头密度可知，虽在喷灌条件下，芽头密度在降低，但其下降的比例不足百芽重上升比例的一半，进而可得，喷灌对茶叶的产量提升具有促进作用。

表2 不同处理间春茶百芽重及芽头密度情况表

2.3 灌溉对茶叶品质的影响

不同处理间茶叶各品质指标情况见表3。

对表3 中的数据进行分析可知，不同处理间茶叶的4 种品质指标均存在不同程度的差异，春季、秋季未进行灌溉，夏季进行了喷灌，对比说明喷灌能明显改变茶叶的原有品质。

就春茶、夏茶、秋茶平均值而言，水浸出物，其均值差为0.40%，即对茶叶进行喷灌较非灌溉处理的水浸出物含量上升了0.40%，其比例上升了1.01%；咖啡碱，其均值差为0.12%，即对茶叶进行喷灌较非灌溉处理的咖啡碱含量上升了0.12%，其比例上升了3.01%；茶多酚，其均值差为-0.97%，即对茶叶进行喷灌较非灌溉处理的茶多酚含量降低了0.97%，其比例下降了3.90%；差异最不明显的品质指标为游离氨基酸，即对茶叶进行喷灌较非灌溉处理的游离氨基酸含量几乎相同。

从不同的季节来看，不同处理间茶叶的品质指标差异更为明显。春茶的水浸出物较非灌溉处理的水浸出物含量比例下降了2.47%，而夏茶上升了1.80%，秋茶上升了3.32%；春茶的茶多酚含量较非灌溉处理的茶多酚含量比例下降了6.21%，而夏茶上升了2.21%，秋茶又下降了6.94%；春茶游离氨基酸含量较非灌溉处理的游离氨基酸含量比例上升了3.93%，而夏茶下降了3.75%，秋茶下降了1.55%；春茶咖啡碱含量较非灌溉处理的咖啡碱含量比例上升了3.86%，夏茶上升了1.19%，秋茶上升了4.36%。

表3 不同处理间茶叶各品质指标情况表 %

由此看出土壤含水率跟茶叶品质存在正相关关系，未进行灌溉时，非灌溉区区域土壤原有保水性较好，但在夏季出现干旱时，灌溉能促进夏茶品质提升，水浸出物、茶多酚、咖啡碱含量灌溉区均高于非灌溉区。

3 结 语

在湖南茶园推广应用灌溉，具有改进茶树生长发育、增加产量、改进品质等作用。

1）灌溉对大叶茶树槠叶齐生长有明显影响，表现为春茶百芽重增加。

2）灌溉能明显增加夏茶茶叶中各种生化成份，其中较非灌溉茶叶水浸出物增加1.8%、咖啡碱增加1.19%，茶多酚增加2.21%。

3） 灌溉能明显增加春茶产量，增产幅度为15.02%。