不同茶树品种（系）对减半施肥的响应研究

疏再发，郑生宏，邵静娜，周慧娟，吉庆勇，刘瑜，何卫中*，王丽鸳

不同茶树品种（系）对减半施肥的响应研究

疏再发1，郑生宏1，邵静娜1，周慧娟1，吉庆勇1，刘瑜1，何卫中1*，王丽鸳2*

1.丽水市农林科学研究院，浙江 丽水 323000；2.中国农业科学院茶叶研究所，浙江 杭州 310008

针对中茗6号、中茗192、中茗7号、望海茶1号和龙井43等5个茶树品种（系），通过2年减半施肥与常规施肥的田间对比试验，研究减半施肥对茶树物候期、茶叶产量、茶叶品质的影响。结果表明，相对常规施肥，减半施肥对5个茶树品种（系）物候期影响较小；减半施肥下茶叶产量、游离氨基酸、咖啡碱、茶氨酸含量降低，而茶多酚、酯型儿茶素、非酯型儿茶素含量和酚氨比升高，茶叶感官审评结果与内含成分变化相似。相对常规施肥，减半施肥下中茗6号、中茗7号、中茗192、望海茶1号和龙井43两年平均减产分别为4.19%、12.09%、2.13%、22.59%、3.29%；望海茶1号对减半施肥的响应明显，龙井43和中茗7号对减半施肥响应较显著，中茗6号和中茗192对减半施肥的响应较小。除望海茶1号产量显著下降外，各茶树品种（系）在两种施肥水平下的茶叶产量和品质整体差异不明显，一定程度说明减半施肥2年内不会显著影响茶园效益，研究结果为茶园减肥实施的同时稳定茶园效益提供初步理论支撑。

茶树品种；减半施肥；茶叶产量；茶叶品质

茶树是我国重要的经济作物之一，2019年我国茶树种植面积约306.5万hm2，干毛茶产量约279.34万t，产值约2 396.00亿元，种植面积、茶叶产量和产值均居世界首位[1]。茶产业的发展有力推动了我国农民增收、农业增效和农村增绿。大量研究表明，茶园肥料的投入在一定程度上增加了茶园土壤肥力，促进茶叶增产，提高茶叶品质[2-6]。现阶段我国茶园肥料施用以复合肥、尿素等速效化肥为主[7]，适量的化肥施用实现茶园产值的提升，而过量的肥料施用会造成茶园土壤酸化、板结、微生物群落下降[8-9]，最终造成茶树生长不良、茶园减产等问题[10]，不利于我国茶园的高质量发展。据统计，我国有30%左右的茶园化肥施用过量[10]。针对茶园肥料施用过量等问题，前人主要通过茶园土壤耕作、改变茶园施肥模式等技术手段来缓解[5-6]。茶园配施有机肥可以提高土壤机质含量、增加土壤微生物群落，促进茶树生长，保证茶叶产量，提高茶叶品质[3,11-12]。而目前的研究多集中在不同配施方式对茶叶产量与品质的影响，针对施肥过量情况下，采取减半施肥对茶叶产量和品质影响的研究相对较少。

我国茶树良种数量繁多，茶树品种间的遗传差异形成了不同品种的需肥属性[13]。阮建云等[14]研究发现，不同茶树品种间肥料吸收效率存在差异，且差异主要来源于根系吸收能力。王新超等[15]对6个茶树品种氮素吸收效率进行了比较，发现不同施氮条件下，茶树生物量增加值、新梢生长量、氮素吸收效率等存在着显著的品种间差异。进一步研究发现，不同品种茶树NH4+-N的吸收动力学参数的差异可作为氮素利用效率评价的重要指标[16]。王丽鸳等[17]利用盆栽沙培法研究6个茶树品种对肥料不同施用量的响应差异，结果发现6个茶树品种对肥料不同施用量的响应差异明显，其中在低肥胁迫下茶树株高、根干重、地上部重、叶片叶色值等显著降低。不同茶树品种对肥料的吸收利用效率不同，造成不同品种茶园需要差异化施肥管理。现阶段茶园普遍存在过量施肥现象，开展不同茶树品种减半施肥和常规施肥的对比，探明不同品种茶树在减半施肥下产量和品质的响应情况，对指导不同品种茶园合理减肥、优质适产、保障茶园生态环境以及茶园生产持续发展有着重要意义。

本研究针对不同茶树品种（系），通过比较常规施肥与减半施肥下茶树物候期、茶叶产量、茶叶感官品质与内在生化品质等，探究不同茶树品种（系）对减半施肥的响应情况，旨在为提高茶园科学化化肥减施提供重要参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验采用的5个茶树品种（系）分别为中茗6号、中茗7号、中茗192、望海茶1号、龙井43，均于2016年底同一时间种植在丽水市农林科学研究院松阳基地（28°34′51″N，119°22′41″E）。种植规格为单行双株种植，行距1.5 m，株距0.3 m，茶园管理方式为常规管理。

1.2 试验设置

试验地土壤为沙壤土，初始试验茶园土壤pH为4.31，有机质16.8 g·kg-1，全氮12.6 g·kg-1，水碱性氮190 mg·kg-1，有效磷174 mg·kg-1，速效钾288 mg·kg-1。设置常规施肥（CF，Conventional fertilization）和减半施肥（HF，Half fertilization）2个处理，常规施肥年总施肥量参考阮建云等[8]用量（N 310.2 kg·hm-2、P 102 kg·hm-2、K 163.2 kg·hm-2），2个处理施肥种类、施肥时间和施肥量如表1所示，肥料施用采用沟施的方法。每个处理小区试验面积50 m2，重复3次。试验于2018年11月上旬开始施基肥，在2018—2020年完成。

1.3 试验方法

1.3.1生物学特性调查与样品采集

根据《茶树种质资源描述规范和数据标准》[18]，测定各小区茶树一芽一叶期、一芽二叶期、一芽二叶百芽重、发芽密度、茶叶产量等指标。参考李海琳等[19]方法进行样品采摘与处理，在一芽二叶期采摘一芽二叶茶叶鲜叶分为两份，一份摊放适度后在龙井锅220～280℃手工杀青、揉捻、使用茶叶烘焙机干燥制成烘青绿茶样品，用于茶叶感官品质评价；另一份经烘干机120℃烘5 min，然后80℃烘干至恒重，制成生化样品，用于茶叶内含成分测定。

1.3.2茶叶感官审评

由2位高级评茶员和3位高级评茶师组成5人审评小组，参考GB/T 23776—2018对所有茶叶样品的外形、汤色、香气、滋味、叶底依次进行评价。

1.3.3茶叶主要生化成分测定

参照GB/T 8313—2018测定茶叶样品的茶多酚、咖啡碱和儿茶素组分含量。参照GB/T 8314—2013测定茶叶样品的游离氨基酸总量。参考刘爽[20]的方法测定茶叶样品的游离氨基酸及各组分含量：样品直接按AccQ.Tag方法柱前衍生，高效液相色谱法测定。

1.3.4茶叶产量与品质变化率的计算

同一施肥水平下不同茶树品种产量和品质的年变化率计算：茶叶产量的年变化率=2020/2019×100%；茶叶品质的年变化率=2020/2019×100%。式中，2019和2020分别表示2019年和2020年的茶叶产量，2019和2020分别表示2019年和2020年的茶叶品质（茶叶品质以茶多酚、氨基酸、咖啡碱、儿茶素、茶氨酸等茶叶理化成分的具体数值表示，下同）。

不同茶树品种产量和品质在减半施肥下两年平均变化率计算：茶叶产量的两年平均变化率=(2020＋2019)/(2020＋2019)×100%－1；茶叶品质的两年平均变化率=(2020＋2019)/(2020＋2019)×100%－1。

式中，2019和2020分别表示减半施肥下2019年和2020年的茶叶产量；2019和2020分别表示常规施肥下2019年和2020年的茶叶产量；2019和2020分别表示减半施肥下2019年和2020年的茶叶品质；2019和2020分别表示常规施肥下2019年和2020年的茶叶品质。

1.4 统计分析

数据采用Excel 2007软件进行整理，采用SPSS 20统计软件进行单因素方差分析（采用Duncan法进行显著性检验，<0.05）。

表1 试验茶园年施肥设计

注：复合肥（N-P2O5-K2O）25-10-16，湖北祥云化工股份有限公司；尿素（N≥46.4%），青海盐湖工业股份有限公司

Note: Compound fertilizer (N-P2O5-K2O) 25-10-16, Hubei Xiangyun Chemical Industry Co., Ltd..Urea (N≥46.4%), Qinghai Yanhu Industry Co., Ltd.

2 结果与分析

2.1 减半施肥对茶树物候期的影响

分别于2019年和2020年春季调查中茗6号、中茗192、中茗7号、望海茶1号和龙井43等5个茶树品种（系）在两种施肥水平下一芽一叶和一芽二叶物候期的变化。如表2所示，在两种施肥水平下，5个茶树品种（系）物候期变化较小，相对常规施肥，2019年和2020年减半施肥下，仅中茗7号一芽一叶延迟1 d，其他茶树品种（系）的物候期均未发生变化。

2.2 减半施肥对茶叶产量的影响

研究减半施肥对茶树发芽密度、一芽二叶百芽重和鲜叶产量的影响，结果如表3所示。除2019年中茗192外，常规施肥下鲜叶产量均高于减半施肥，仅2020年望海茶1号鲜叶产量在两种施肥水平间存在显著差异；减半施肥下，2019年望海茶1号和龙井43、2020年中茗7号百芽重显著低于常规施肥，2020年中茗7号、望海茶1号、龙井43发芽密度显著低于常规施肥，其他品种（系）在两种施肥水平下发芽密度、一芽二叶百芽重变化不一，均不存在显著差异。

2020年各品种（系）茶树的百芽重、发芽密度、鲜叶产量均低于2019年，可能与2019年秋季试验地出现旱情有关。

2.3 减半施肥对茶叶感官品质的影响

感官审评中茶叶的滋味与茶叶理化成分含量的变化息息相关。如表4和表5所示，相对常规施肥，减半施肥下中茗7号的滋味评分均有所降低，望海茶1号和龙井43的滋味评分比较稳定，中茗6号和中茗192的滋味评分在两年间不存在一致的变化。研究减半施肥对茶叶感官品质总分的影响表明，除2020年的望海茶1号外，常规施肥下茶叶感官品质的总分均不低于减半施肥，两施肥水平下不同茶树品种（系）鲜叶加工的茶叶品质在两年内差异较小。

表2 减半施肥对不同茶树品种（系）物候期的影响

注：CF表示常规施肥，HF表示减半施肥。下同

Note: CF means conventional fertilization.HF means half fertilization.The same below

表3 减半施肥对不同茶树品种（系）茶叶产量的影响

注：同一列中不同字母表示差异达到显著水平（<0.05）

Note: Different letters in the same column indicate significant differences (<0.05)

表4 2019年减半施肥对不同茶树品种（系）感官品质的影响

Table 4 Effect of half fertilization on sensory quality of different tea cultivars(strain) in 2019

表5 2020年减半施肥对不同茶树品种（系）感官品质的影响

Table 5 Effect of half fertilization on sensory quality of different tea cultivars(strain) in 2020

2.4 减半施肥对茶树理化成分的影响

如表6所示，除2020年龙井43外，减半施肥下的茶叶中茶多酚含量均高于常规施肥，但不存在显著差异；除2019年望海茶1号外，茶叶中的酚氨比与茶多酚含量存在相同的变化趋势，且仅2019年中茗7号和龙井43的酚氨比存在显著差异；而茶叶游离氨基酸、咖啡碱含量变化与茶多酚相反，其中2019年中茗192的氨基酸显著低于常规施肥，其他品种（系）游离氨基酸、咖啡碱含量均不存在显著差异。

2.5 减半施肥对茶树儿茶素组分的影响

如表7和表8所示，减半施肥下茶叶中总儿茶素的含量均高于常规施肥，茶叶中表没食子儿茶素（EGC）、表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）、非酯型儿茶素、酯型儿茶素均存在一致的变化趋势。相对常规施肥，减半施肥下2019年的中茗6号酯型儿茶素显著升高，中茗192的EGCG含量显著升高，望海茶1号的EGC、EC、非酯型儿茶素显著升高，龙井43的表儿茶素没食子酸酯（ECG）、EGCG、酯型儿茶素、总儿茶素显著升高，而2019年中茗192的没食子酸（GA）显著降低，2019年其他各儿茶素和2020年各儿茶素组分在两种施肥水平间均不存在显著差异。

2.6 减半施肥对茶树氨基酸组分的影响

天冬氨酸、茶氨酸是茶叶氨基酸重要的组成部分，也是茶汤鲜爽滋味的主要来源[21]。本研究发现，茶氨酸是各茶树品种（系）含量最高的氨基酸组分，占总氨基酸的44%～57%（表9和表10），与毛雅琳等[22]研究结果相似。减半施肥下，茶叶中的天冬氨酸、茶氨酸和精氨酸含量均低于常规施肥，与茶叶总游离氨基酸含量的变化一致（表6），其他游离氨基酸不存在一致的变化规律。相对常规施肥，2019年中茗6号的天冬氨酸和苯丙氨酸、中茗192的精氨酸，龙井43的茶氨酸、2020年中茗6号的丙氨酸、中茗192的甲硫氨酸含量显著降低；而2019年中茗7号缬氨酸、2020年望海茶1号的谷氨酰胺含量显著升高，其他氨基酸在两种施肥水平下不存在显著差异。

2.7 减半施肥对茶叶产量和品质的影响

茶园产量受到多种因素影响，产量和品质的年变化率显示不同茶树品种（系）在不同环境下的持续生产能力，2020年产量和品质的变化率如表11所示（2019年秋季，茶园受到自然灾害影响）。与2019年相比，2020年茶叶内含成分中，氨基酸、茶氨酸有一定程度升高，酚氨比、儿茶素、咖啡碱均降低，而茶多酚变化不一致。减半施肥下，鲜叶产量的下降率除中茗7号外均大于常规施肥，而氨基酸含量的增长率除中茗6号外均高于常规施肥；各品种（系）间茶多酚、咖啡碱等理化成分不存在一致的变化趋势。

不同茶树品种（系）产量和品质两年平均变化率显示减半施肥相对常规施肥的变化规律，如表12所示，与常规施肥相比，减半施肥下中茗6号、中茗192、中茗7号、望海茶1号和龙井43两年平均减产分别为4.19%、12.09%、2.13%、22.59%、3.29%，各品种（系）氨基酸和茶氨酸与产量呈现一致的变化规律，而茶多酚、儿茶素含量与其呈相反的变化趋势。

3 讨论

大量的研究表明，肥料有效保障茶树的生长发育进程[4]，肥源对茶树物候期影响存在差异，菜饼肥能够明显提高茶树物候期，而施用复合肥对茶树物候期的影响较小[23]，本研究中减半施肥对茶树物候期影响结果与之一致。施肥能够提高茶园土壤养分含量，促进茶树生长并提高茶叶产量，本研究减半施肥下各品种（系）茶树鲜叶产量大多低于常规施肥，但两施肥水平下茶树的发芽密度、一芽二叶百芽重变化不一。茶叶品质通常以茶多酚、氨基酸、咖啡碱、水浸出物等指标进行评价[18]，茶多酚具有苦味、涩味；氨基酸具有鲜味；咖啡碱具有苦味，但与茶多酚、氨基酸等可以形成具有鲜爽味的络合物；茶叶酚氨比反应绿茶的品质，比值越低则绿茶品质越好[24]。施肥可以为茶叶的生长提供养分，是影响茶叶品质的关键[25]。本研究发现，减半施肥下茶叶游离氨基酸、咖啡碱含量均低于常规施肥，而茶多酚含量、酚氨比成相反的变化趋势，茶叶生化成分结果与茶叶感官审评结果基本一致；减半施肥下茶叶的酯型儿茶素、非酯型儿茶素、总儿茶素与茶多酚有着相同的变化趋势，茶氨酸、精氨酸等与茶叶总游离氨基酸变化相似。表明常规施肥有利于茶叶产量的稳定，且有利于茶叶内游离氨基酸、茶氨酸的积累和稳定，但不利于茶多酚、儿茶素的稳定，导致这种现象的出现可能是因为减半施肥下茶树生长后期肥料不足难以满足茶树最优生长所致[26]。

表6 减半施肥不同茶树品种（系）理化成分的影响

Table 6 Effect of half fertilization on physicochemical constituents of different tea cultivars(strain)

注：同一列中不同字母表示差异达到显著水平（<0.05）

Note: Different letters in the same column indicate significant differences (<0.05)

表7 2019年减半施肥对不同茶树品（系）种儿茶素组分的影响

Table 7 Effects of half fertilization on catechin components in different tea cultivars(strain) in 2019 year %

注：同一行中不同字母表示差异达到显著水平（<0.05）。下同

Note: Different letters in the same line indicate significant differences (<0.05).The same below

表8 2020年减半施肥对不同茶树品种（系）儿茶素组分的影响

Table 8 Effects of half fertilization on catechin components in different tea cultivars(strain) in 2020 year %

表9 2019年减半施肥对不同茶树品种（系）氨基酸组分的影响

Table 9 Effects of half fertilization on amino acid components of different tea cultivars(strain) in 2019 year %

续表9

表10 2020年减半施肥对不同茶树品种（系）氨基酸组分的影响

Table 10 Effects of half fertilization on amino acid components of different tea cultivars(strain) in 2020 year %

表11 不同茶树品种（系）产量和品质的年变化率

表12 不同茶树品种（系）产量和品质在减半施肥下两年平均变化率

注：负数表示项目数值减低，正数表示项目数值增加

Note: Negative number indicates a decrease in value, while positive number indicates an increase

茶树品种是茶叶品质的基础，不同茶树品种产量差异明显。本研究中的龙井43是国家级无性系名优茶品种，表现出明显的产量优势，且对各种养分的吸收利用效率更高，可以作为一个标杆茶树品种[15]。研究不同品种（系）在减半施肥下的茶叶产量变化，相对常规施肥，减半施肥下中茗6号、中茗192、中茗7号、望海茶1号和龙井43两年平均减产分别为4.19%，12.09%，2.13%，22.59%，3.29%，这与王子腾等[27]研究结果相似。

不同茶树品种间存在遗传差异性，其内含成分也差异显著[28]，且对不同施肥水平的影响响应不同[29]。不同茶树品种（系）在减半施肥下，望海茶1号非酯型儿茶素含量最高，酯型儿茶素含量最低，氨基酸、茶氨酸含量中等，表现出良好的综合品质；减半施肥下条件下，望海茶1号2019年的百芽重显著低于常规施肥，2020年发芽密度、茶叶产量也显著低于常规施肥，2020年产量下降率最低，但两年平均减产最大，氨基酸、茶氨酸在减半施肥下两年变化率最低，2019年茶叶中的EGC、EC、非酯型儿茶素显著高于常规施肥，部分证明了望海茶1号对减半施肥的响应显著。龙井43的茶多酚、ECG、酯型儿茶素和总儿茶素含量最高，咖啡碱较高，氨基酸、茶氨酸等含量中等，表现出较强的苦涩味、收敛性强等特点；相对常规施肥，减半施肥下2019年龙井43的百芽重和茶叶中茶氨酸含量显著降低，茶叶中的酚氨比、ECG、EGCG、酯型儿茶素、总儿茶素显著升高，2020年龙井43的发芽密度显著降低，其他成分变化不显著，结果部分证明龙井43对减半施肥响应较显著。中茗7号氨基酸和茶氨酸含量最低，茶多酚较高，与龙井43品质特点相近；相对常规施肥，减半施肥下2019年中茗7号的酚氨比显著升高，2020年的百芽重和发芽密度显著降低，其他成分变化不显著，两年平均减产仅次于望海茶1号，结果部分证明中茗7号对减半施肥响应较显著。中茗6号氨基酸和茶氨酸含量最高且酚氨比最低，茶多酚、儿茶素各指标较低，表现出较好的鲜爽滋味；相对常规施肥，减半施肥下中茗6号在2019年酯型儿茶素显著升高，2019年天冬氨酸和2020年精氨酸含量显著降低，其他成分变化无显著差异，部分说明中茗6号在茶叶生产效益上对减半施肥响应较小。中茗192在减半施肥下茶叶产量和品质变化趋势不一，且大部分不存在显著差异。

通过提升土壤肥力提高茶叶产量和品质是施肥的主要目的[30-31]。但茶园化肥使用过量已成为茶园生产中最突出的问题之一，在化肥已经施用过量的前提下，开展减半施肥对不同茶树品种（系）茶叶产量与品质影响的研究结果表明，相对常规施肥，减半施肥下茶叶产量总体降低，除望海茶1号外，差异均不显著；茶叶中氨基酸、茶氨酸含量降低，酚氨比、茶多酚和儿茶素含量升高，但总体差异不显著。减半施肥2年内茶叶生产效益下降，但下降效益不显著，表明对应种植本研究中茶树品种（系）的茶园，在施肥过量的情况下，进行减半施肥前2年不会显著影响茶叶效益，而长期减半施肥对茶叶效益的影响还有待进一步研究。如何在保障茶园土壤肥力的情况下，改善土壤板结，提升土壤有机质含量等，真正实现减肥增效的双赢效果，还需要进一步深入研究。

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Responses of Different Tea Cultivars (Strains) to Half Fertilization

SHU Zaifa1, ZHENG Shenghong1, SHAO Jingna1, ZHOU Huijuan1, JI Qingyong1, LIU Yu1, HE Weizhong1*, WANG Liyuan2*

1.Lishui Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Lishui 323000, China; 2.Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China

In this study, a field experiment was conducted to compare five tea cultivars (strains) under half fertilization and conventional fertilization for two years.The response of half fertilization to tea sprouting period, yield and quality was studied.The results show that compared with the conventional fertilization, half fertilization had little effect on the sprouting period of five tea cultivars (strains).Under half fertilization, the tea yield, free amino acid, caffeine and theanine contents decreased, while the content of polyphenols, ester catechin, non-ester catechin and phenol-ammonia ratio increased.The sensory evaluation results were consistent with the chemical component changes in the tea.Compared with the conventional fertilization, the average yield reduction of Zhongming 6, Zhongming 7, Zhongming 192, Wanghai Tea 1 and Longjing 43 under half fertilization were 4.19%, 12.09%, 2.13%, 22.59% and 3.29% respectively.Under half fertilization, Wanghai Tea 1 had an obvious response, Longjing 43 and Zhongming 7 had relatively significant responses, and Zhongming 6 and Zhongming 192 had little response.Except the yield of Wanghai Tea 1 decreased significantly, the tea yield and quality show no obvious change in the rest tea cultivars (strains) under different fertilization treatments.To a certain extent, the results indicate that half fertilization would not significantly affect the benefit of tea gardens within 2 years.The results also provided a preliminary theoretical support for the implementation of weight loss and stability of tea garden benefits.

tea cultivars, half fertilization, tea yield, tea quality

S571.1

A

1000-369X(2022)02-277-13

2021-08-24

2021-11-17

财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系（CARS-19）、丽水市公益性项目（2020GYX14）、浙江省“十四五”茶树育种重大专项子课题（2021C02067）

疏再发，男，助理研究员，主要从事茶树栽培与育种研究。*通信作者：jnhwz@126.com；wanly@tricaas.com

（责任编辑：黄晨）