王 静,石 杨,张 艳,董治军,曾廷廷,席亚楠,周顺珍,王家伦*
1.贵州省茶叶研究所,贵州 贵阳 550006;2.国家茶叶产业技术体系 遵义综合试验站,贵州 贵阳 550006;3.贵州大学 茶学院,贵州 贵阳 550025;4.贵州黄红缨茶业有限公司,贵州 瓮安 550400;5.贵州省务川仡佬族苗族自治县农业农村局,贵州 遵义 564300
长期以来,茶树以采收鲜嫩芽叶为主,茶花被认为是茶叶生产中的“废料”[1]。茶树花芽与叶芽共同着生在枝条的叶腋间,随着花芽的分化与发育,叶芽的萌发与生长受到抑制[2]。茶树花量过多,茶花争夺树体养分,导致茶树生殖生长与营养生长之间矛盾突出,不利于茶树鲜叶的优质高产[1,3]。
茶树在每年9 ~ 12月陆续开花,并在10月中下旬至11月中旬达到盛花期[2,4]。针对茶树开花过多,前人研究认为合理采剪、平衡施肥、喷洒生长调节剂等栽培措施具有促进营养生长、抑制花芽生长、减少茶树开花结实的效果;若花蕾已经大量形成,人工摘除花蕾甚至将摘除的花蕾进行综合利用,不仅能够避免生殖生长对茶树营养的过度消耗,还能将茶树花变废为宝[3,5-9]。
前人研究发现,摘除福鼎大白茶茶树的花蕾对次年春茶的产量、品质与效益皆具有积极影响。如罗芝生研究发现摘除花蕾使春茶百芽重增加,春茶产量提高10.4% ~ 16.0%,茶芽多酚含量提高,开采期提前 3 ~ 4 d[10]。周光来等人也研究发现,摘除茶花使春茶产量提高11.1%~ 55.3%,品质明显改善,采茶期提早 2 ~ 9 d;在扣除摘除茶花的人工成本后,春茶经济效益仍提高 82.7% ~ 104.2%[11]。
笔者的前期研究表明,在贵州省的主栽茶树品种中,‘白叶一号’‘黄金芽’‘黄金叶’等白化茶树品种的花蕾数量和茶花生物量皆显著多于包括‘福鼎大白茶’在内的多个正常绿叶茶树品种,白化茶树开花消耗了大量的氮磷钾养分。‘白叶一号’‘黄金芽’和‘黄金叶’等白化茶树品种因叶色特异以及具有高氨基酸等品质特性备受消费者喜爱,经济价值高[12-16]。‘白叶一号’在贵州省内种植面积在主栽茶树品种中位居第五[17],且近年来种植面积仍在增加。可见,探索摘除茶花对‘白叶一号’‘黄金芽’和‘黄金叶’等白化茶树品种春茶产量与生化成分的影响具有重要的现实意义。
本试验旨在摸清‘白叶一号’‘黄金芽’和‘黄金叶’等白化茶树品种在贵州省内黔北茶区、黔南茶区和黔西茶区投产茶园中的茶花发生情况,并探明在秋冬季采摘茶花对白化茶树次年春茶产量和生化成分的影响,以便推动‘白叶一号’‘黄金芽’和‘黄金叶’等白化茶树品种的优质高效生产。
试验于2020年10月12日至2021年3月30日在贵州省余庆县贵之缘茶业、织金县乌蒙利民茶业和瓮安县黄红缨茶业茶园中进行,试验茶园分别位于贵州省内黔北茶区、黔西茶区和黔南茶区。立足于茶企现有茶树品种配置情况,分别在余庆县贵之缘茶业的‘白叶一号’‘黄金芽’和‘黄金叶’茶园,在织金县乌蒙利民茶业的‘白叶一号’和‘黄金芽’茶园,以及在瓮安县黄红缨茶业的‘白叶一号’茶园等6个茶园开展试验。每个茶园皆依照当地茶企的生产习惯进行田间管理(表1)。茶树开花情况调查和摘花处理设置于2020年秋冬季10月12日至12月10日期间进行,摘花处理的春茶产量测定和春茶生化成分烘青样制备于2021年春季3月16日至3月30日期间进行(表2)。
表1 试验茶园的田间管理方式Table 1 The field management of experimental tea gardens
1.2.1 茶树开花情况调查
茶树花蕾数量:在6个试验茶园中,分别随机挂牌标记5穴茶树,在2020年10月12日至2020年12月10日期间以2周为时间间隔(表2)动态摘取盛开花朵、近期萎凋花朵和露白花蕾并分别计数,并在最后一个调查日期采尽幼小花蕾(包括刚完成分化的花芽和未露白的花蕾)并计数,基于此统计茶树花蕾数量。茶树花蕾数量为各次调查的盛开花朵、近期萎凋花朵、露白花蕾和幼小花蕾数量之总和。
表2 2020年秋冬季茶树开花情况调查及2021年春茶产量测定与生化样品制样时间Table 2 The time of flowering habits investigation in the autumn and winter of 2020 and the time of yield determination and biochemical samples preparation of spring tea in the spring of 2021
茶树盛开花朵生物量和露白花蕾生物量:茶树花资源通常以盛开花朵和即将开放的露白花蕾2种形式进行产业化利用。在最后一次茶树开花情况调查日期(12月9日、12月10日)之后,冬季气温骤降,茶树剩余的幼小花蕾数量极少,且幼小花蕾几乎停止生长发育,因而本试验的统计对象为上述挂牌标记茶树截止最后一次茶树开花情况调查日期(12月9日、12月10日)的盛开花朵数量和露白花蕾数量。盛开花朵数量为各次调查的盛开花朵和近期萎凋花朵数量之总和,露白花蕾数量为各次调查的盛开花朵、近期萎凋花朵和露白花蕾数量之总和。在各个茶园的盛花期,分别采集100个形态具有代表性的盛开花朵和露白花蕾,置于70℃烘箱中烘干至恒重后称量百花重和百蕾重。随后,基于盛开花朵数量、露白花蕾数量、百花重和百蕾重计算茶树盛开花朵生物量和露白花蕾生物量。
1.2.2 摘花处理及次年春茶产量和生化成分测定
摘花处理:于2020年秋冬季分别在6个试验茶园中设置摘盛开花朵、摘露白花蕾、摘尽幼小花蕾和不摘花等4个处理。其中,在表2所示的茶树开花情况调查日期,动态实施摘盛开花朵处理与摘露白花蕾处理;摘尽幼小花蕾处理在第一次开花情况调查日期摘尽可见的幼小花蕾以及盛开花朵和露白花蕾;不摘花处理的盛开花朵、露白花蕾和幼小花蕾皆不摘。
次年春茶产量与生化成分测定:2021年春茶期间,在6个试验茶园各自的4个摘花处理中分别随机选取5穴茶树,按照表2所示的日期采摘一芽一叶和一芽二叶茶青并计数。同时,在春茶第一采时摘取100个标准的一芽二叶茶青,杀青并烘干至恒重后称取百芽重。基于茶青芽数和百芽重计算春茶产量。将4个处理的春茶第一采茶青烘干后分别测定水浸出物、游离氨基酸、茶多酚、咖啡碱、儿茶素等的含量。
采用 Excel(Microsoft office,2010)整理数据,使用 Statistix 9(Stat Soft Inc. Statistix. Tulsa OK. 1991)进行方差分析和 LSD 0.05 水平上的多重比较。
结果显示:‘白叶一号’在余庆县、织金县和瓮安县3个试验茶园的花蕾数量分别为9.51×105个 /667 m2、1.26×106个 /667 m2和1.28×106个 /667 m2,‘黄金芽’在余庆县和织金县试验茶园的花蕾数量分别为6.32×105个/667 m2和 9.06×105个 /667 m2,‘黄金叶’在余庆县试验茶园的花蕾数量为1.11×105个/667 m2(表3)。以即将开放的露白花蕾为标准测算茶花生物量,结果显示:‘白叶一号’在余庆县、织金县和瓮安县3个试验茶园的露白花蕾生物量 达 39.1 kg/667 m2~ 136.3 kg/667 m2,‘ 黄 金芽’在余庆县和织金县2个试验茶园的露白花蕾生物量达 60.3 kg/667 m2~ 62.3 kg/667 m2,‘黄金叶’在余庆县试验茶园的露白花蕾生物量达77.9 kg/667 m2(表 3)。以盛开花朵为标准测算茶花生物量,结果显示:‘白叶一号’在余庆县、织金县和瓮安县3个试验茶园的盛开花朵生物量达 41.1 kg/667 m2~129.3 kg/667 m2,‘黄金芽’在余庆县和织金县2个试验茶园的盛开花朵生物量达50.4 kg/667 m2~63.6 kg/667 m2,‘黄金叶’在余庆县试验茶园的盛开花朵生物量达72.8 kg/667 m2(表 3)。
表3 ‘白叶一号’‘黄金芽’和‘黄金叶’的花蕾数量和茶花生物量Table 3 The number of flower buds and the biomass of tea flower per 667 m2 of Baiye No. 1, Huangjinya and Huangjinye
摘盛开花朵(摘花朵)、摘露白花蕾(摘露白)和摘尽幼小花蕾(摘幼蕾)等3个摘花处理对次年春茶产量及产量构成因子皆具有明显的影响(表4)。3个摘花处理对春茶的增产效果为摘幼蕾处理>摘花朵处理>摘露白处理。实施摘幼蕾处理后,‘白叶一号’在余庆县、织金县、瓮安县试验茶园的春茶产量分别由25.3 kg/667 m2、57.9 kg/667 m2和 54.7 kg/667 m2增加到 28.8 kg/667 m2、74.9 kg/667 m2和 93.3 kg/667 m2,分别较对照(不摘花处理)增产13.8%、29.3%和70.6%;‘黄金芽’在余庆县和织金县试验茶园的春茶产量分别由 16.8 kg/667 m2和 39.8 kg/667 m2增加到 21.0 kg/667 m2和 49.9 kg/667 m2,分别较对照增产25.0%和25.4%;‘黄金叶’在余庆县试验茶园的春茶产量由27.3 kg/667 m2增加到 37.6 kg/667 m2,较对照增产 37.7%。其中,在‘白叶一号’的瓮安县试验茶园中,摘幼蕾处理的增产效果达到显著水平。摘花朵处理也在不摘花处理的基础上增加了春茶产量。实施摘花朵处理后,‘白叶一号’在余庆县、织金县和瓮安县试验茶园的春茶产量分别较对照增产2.4%、25.9%和3.1%;‘黄金芽’在余庆县和织金县试验茶园的春茶产量分别较对照增产8.9%和3.5%;‘黄金叶’在余庆县试验茶园的春茶产量较对照增产12.8%。此外,摘露白处理在‘白叶一号’的余庆县和织金县试验茶园中以及在‘黄金芽’的余庆县试验茶园中也表现出春茶产量略高于对照或与对照持平。
产量构成因子数据显示,摘幼蕾处理有利于增加茶树单穴芽数和百芽重(表4)。摘幼蕾处理的单穴芽数在6个试验茶园中皆明显高于对照(不摘花处理),同时摘幼蕾处理的百芽重也在绝大多数情况下高于对照或与对照持平,摘幼蕾处理的百芽重仅在‘白叶一号’的余庆县试验茶园中略低于对照。此外,摘花朵处理和摘露白处理也表现出对单穴芽数的促进效果。在6个试验茶园中,摘花朵处理和摘露白处理的单穴芽数皆高于对照,仅‘白叶一号’在瓮安县试验茶园中摘露白处理的单穴芽数低于对照。同时,摘花朵处理和摘露白处理在‘白叶一号’的织金县和瓮安县试验茶园以及摘花朵处理在‘黄金芽’的余庆县试验茶园和‘黄金叶’的余庆县试验茶园中,也表现出百芽重高于对照处理或与对照处理持平。由此可见,摘花处理促进春茶产量增加,主要由于单穴芽数增加,其次是由于百芽重增加。
表4 摘花处理对‘白叶一号’‘黄金芽’和‘黄金叶’的春茶产量及产量构成因子的影响Table 4 The effects of flower removal on yield and yield components of spring tea of Baiye No. 1, Huangjinya and Huangjinye
摘花处理对次年春茶生化成分的影响因茶树品种而异。在秋冬季摘花朵、摘露白和摘幼蕾等3个摘花处理下,‘白叶一号’的次年春茶水浸出物、游离氨基酸、茶多酚、咖啡碱和儿茶素等生化成分含量皆与对照(不摘花处理)无显著差异;‘黄金芽’的春茶生化成分也在多数情况下与对照无显著差异,‘黄金芽’仅在摘露白处理下的春茶水浸出物含量(36.4%)和茶多酚含量(9.16%)以及在摘幼蕾处理下的儿茶素含量(0.87%)显著高于对照;‘黄金叶’的水浸出物含量(39.6% ~40.5%)、茶多酚含量(11.33% ~ 12.09%)和咖啡碱含量(2.73% ~ 2.80%)皆较对照高,但游离氨基酸含量(5.83% ~ 6.04%)和儿茶素含量(1.78% ~ 2.12%)较对照低(表5)。
表5 摘花处理对‘白叶一号’‘黄金芽’和‘黄金叶’的春茶生化成分的影响Table 5 The effects of flower removal on biochemical components of spring tea of Baiye No. 1, Huangjinya and Huangjinye
在3个摘花处理间,‘白叶一号’在摘露白处理下的游离酸含量最高(6.02%),‘黄金芽’在摘露白处理和摘幼蕾处理下的茶多酚(9.16%、8.63%)、咖啡碱(3.15%、3.17%)和儿茶素(0.80%、0.87%)含量最高,‘黄金叶’在摘露白处理的游离氨基酸(6.04%)和茶多酚(12.09%)含量最高(表5)。
本试验结果表明,‘白叶一号’‘黄金芽’和‘黄金叶’的茶花生物量在贵州省内黔北茶区、黔西茶区和黔南茶区高达春茶生物量的1.27~ 3.79倍(表3和表4),3个供试白化茶树品种的茶花生物量远高于黄燕芬等人报道的非白化茶树品种茶花生物量 12 ~ 28 kg/667 m2[7]和陈蕾等人报道的安徽、江苏和四川等省份的茶花生物量 20 ~ 30 kg/667 m2[18]。茶树花含有丰富的功能性成分[6,9,19-22],2013年1月卫生部颁布第1号公告批准茶树花为新资源食品。针对‘白叶一号’‘黄金芽’与‘黄金叶’等品种茶园茶花过多的现象,采摘利用茶花资源对提高茶树附加值和促进茶园增效具有重要意义[1,3,20]。
本试验结果表明,秋冬季实施摘花处理明显提高了次年春茶的产量,3个摘花处理对春茶的增产效果为摘幼蕾处理>摘花朵处理>摘露白处理(表4)。此外,摘花处理促进春茶产量增加,主要由于单穴芽数增加,其次是由于百芽重增加(表4)。前人研究表明,采摘茶花有助于减少茶树生殖生长的养分消耗,增加树体的养分贮存,进而提高鲜叶的产量与品质[6,10-11]。在茶树开花过程中,相邻叶片的氮素营养和碳水化合物向花蕾转运,因而叶片中的氮素营养和碳水化合物含量下降。通过采摘花蕾,可使相邻叶片的氮素和碳水化合物含量回升,促进茶树营养生长[23],为次年春茶的优质高产创造良好的条件[6,24]。
本试验结果显示,‘白叶一号’和‘黄金芽’在3个摘花处理下的次年春茶生化成分含量与不摘花处理无显著差异或较不摘花处理高。这与罗芝生、周光来等人、江平和汤盛杰等人的研究结果一致,采摘茶花在提高茶树鲜叶产量的同时也改善了鲜叶的内质品质[5,10-11]。但本试验结果显示,‘黄金叶’在3个摘花处理下春茶游离氨基酸含量和儿茶素含量较不摘花处理低。这表明在对白化茶树实施摘花处理后,茶树生殖生长与营养生长之间的矛盾关系随之发生改变,茶鲜叶产量增加,若仍沿用常规种植技术进行生产管理,难以保障鲜叶内质品质与产量的同步提高。因而白化茶树品种对“控花促芽提质”配套生产技术存在迫切的需求。并且,茶花两用茶园和只采鲜叶茶园需要不同的配套生产技术[3,5]。此外,在3个摘花处理间,与摘花朵处理比较,‘白叶一号’在摘露白处理下的游离氨基酸含量最高,‘黄金芽’在摘露白处理和摘幼蕾处理下茶多酚、咖啡碱和儿茶素含量最高,‘黄金叶’也在摘露白处理下的游离氨基酸含量和茶多酚含量最高。对此,周光来等人研究摘花时期对福鼎大白茶春茶生化成分的影响也表明,摘花越早,生殖生长消耗的养分越少,越有利于养分的贮存,对春茶品质和效益的促进效果也更加明显[11]。相较于在盛花期摘除茶花,在花蕾期摘除小花蕾和露白花蕾,能够减少茶树在开花期间的养分消耗[11,23]。
本试验在贵州省内黔北茶区、黔西茶区和黔南茶区的6个试验茶园调查‘白叶一号’‘黄金芽’和‘黄金叶’的茶花发生情况表明,3个白化茶树品种都在秋冬季产生了大量的茶花,茶花生物量高达春茶生物量的1.27 ~ 3.79倍。秋冬季摘除茶花有利于增加次年春茶的单穴芽数和百芽重,进而提高春季茶叶产量。其中,摘幼蕾处理和摘花朵处理分别使春茶产量增加13.8% ~ 70.6% 和 2.4% ~ 25.9%,摘露白处理也使部分试验茶园的春茶产量略高于不摘花处理或与不摘花处理持平。秋冬季摘除茶花对‘白叶一号’春茶水浸出物、游离氨基酸、茶多酚、咖啡碱和儿茶素等理化成分含量皆无显著影响。摘露白处理和摘幼蕾处理分别显著提高了‘黄金芽’春茶的水浸出物含量和儿茶素含量。但是,摘除茶花导致了‘黄金叶’春茶游离氨基酸和儿茶素含量下降。本研究可为‘白叶一号’‘黄金芽’和‘黄金叶’等白化品种茶园针对茶花量大的特点,探索能够协同提高茶叶产量、品质和提高茶园综合生产效益的配套生产技术提供重要支撑。