师梦楠, 李 果, 张 杰, 熊昌云
(1.云南农业大学茶学院,云南昆明 650000; 2.云南农业大学热区健康饮料研究中心,云南普洱 665000;3.贵州省黔东南州农业农村局,贵州凯里 556000)
在云茶产业发展过程中,普洱茶占据重要地位,自高价“古树茶热”后,藤条茶市场开始被开拓,并受到市场欢迎[1]。藤条茶是以云南省优良茶树品种经独特的栽培管理方式下孕育而成的,以云南藤条茶为原料制成的晒青茶具有香气高扬、滋味鲜爽的感官品质特征。其采摘方式使用留叶采和不留叶采的方法,春茶采摘时除留鱼叶外,视茶树生长情况留1~2张真叶,采2、3水茶时将上次留的老叶抹去,再留1~2张真叶,采秋茶时需要将枯枝病叶等去掉[2-3]。通过让每一张叶子都能充分进行光合作用,促进茶树营养生长,延长成熟期[4]。
光合作用影响着茶树鲜叶的产量以及品质[5-6],而叶片作为光合作用的主要器官,发挥着重要作用[7]。影响茶树光合作用的外界因素主要集中在光照度[8]、环境温度[9]以及水分[10]等,而内在因素包括品种差异[11]、叶绿素含量[12]和树龄[13]等方面。近几年,学者做了大量关于茶树光合作用方面的研究,如施肥、环境温度和品种特性等[14-18],对栽培管理模式影响茶树光合特性的研究却不多。本试验主要研究藤条茶园与普通茶园、不同藤条茶园叶片的光合特性参数、茶叶生化成分和感官品质特征,以期为藤条茶的进一步发展提供理论依据。
2019年3—4月,在云南省临沧市和普洱市具有代表性的藤条茶园[19]以及部分现代茶园进行净光合速率测定,并在相应茶园采摘鲜叶制成茶叶样品。采摘标准为1芽2叶,同时按照标准[20]进行加工,详见表1。
表1 藤条茶的样品信息
1.2.1 茶园光合作用检测 (1)光合特性参数及环境因子。采用杭州绿博仪器有限公司的LS-1020植物光合作用测定仪,利用快速准确的红外线CO2气体分析仪法进行测定。技术参数测定量程如下:胞间CO2浓度0~1 500 mg/mL);空气温度(TC)0~50 ℃;叶片温度(TL)0~50 ℃;叶室湿度(RH)0~100%;光合有效辐射(PAR)0~2 500 μmol/(m2·s);叶面积11.0 cm2,测量时间间隔5 s。(2)叶绿素相对含量。采取五点取样法,当液面屏中CO2浓度趋于平稳后夹住取样点(茶树芽下长势较一致的第4张成熟功能叶片)进行测量。
1.2.2 茶叶化学成分测定 水分含量的测定参照GB/T 8304—2013《茶 水分测定》[21]进行;水浸出物的测定参照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物测定》[22]。茶多酚含量的测定参照GB/T 8313—2008《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》[23]中的高效液相法;咖啡碱含量参照GB/T 8312—2013《茶 咖啡碱测定》[24],采用美国安捷伦的1260型高效液相色谱系统进行测定。
1.2.3 茶叶感官审评方法 茶叶感官审评参照GB/T 23776—2018《茶叶感官审评方法》[25]、GB/T 14456.2—2018《绿茶 第2部分:大叶种绿茶》[26]进行。
利用SPSS 23.0、Origin 9.1等软件对试验数据进行统计分析。采用单因素ANOVA对多个独立样本的两两平均数进行差异性分析。
2.1.1 环境因子对茶园及叶片的影响 本次试验在天气晴朗时对7个茶园的气温、光合有效辐射及茶树叶片温度、叶室湿度进行测定,详见图1。被测茶园气温、光照日变化基本一致,随太阳光照的增强而升高,在12:00—14:00时达到最高,之后随太阳光照的减弱而逐渐降低,总体呈现简单平稳的单峰曲线。由于气温受光照度的影响,所以茶园气温的最高值会有所滞后。其中,秧塔现代茶园光照度为双峰曲线,这可能与测定时段出现云雾有关。勐库现代和勐库藤条茶园气温和光合有效辐射日变化趋势相似,总体表现为:先缓慢上升,达到最大值后下降。这可能是测量地相近的原因,不同地区环境因子的差异更为复杂,其日变化也有所不同。
茶树叶片温度与光照度有关,正午时段光照度大,茶树叶片温度也随之升高,各茶园的叶片温度逐渐上升再下降,变化基本相似。茶树叶室湿度在清晨时最高,随时间延长波动下降。勐库现代茶园波动最小。其中,临沧地区的茶树叶室湿度比普洱地区的低,除太阳光照和气温等因素外,也可能与降水量有关;老乌山地区的茶园叶室湿度较高。
2.1.2 茶树净光合速率的日变化 光合作用的日变化是茶树生长力和生产力的基础。如图2所示(折线图为净光合速率,柱状图为蒸腾速率),就茶园净光合速率而言,7个茶园的峰值在10:00—14:00 出现,14:00—18:00时基本呈现下降趋势。坝糯藤条茶园、老乌山古树藤条茶园、老乌山藤条茶园、秧塔藤条茶园呈单峰曲线;勐库藤条茶园、勐库现代茶园、秧塔现代茶园均呈现双峰曲线,其中勐库藤条茶园、秧塔现代茶园峰值均出现在10:00以及14:00,波谷出现在12:00,由此推断出它们在12:00出现明显的光合“午休”现象;而勐库现代茶园光合“午休”时间则推迟了2 h,这可能是因为正午温度太高,从而导致气孔关闭。临沧地区勐库现代茶园、勐库藤条茶园、坝糯藤条茶园的净光合速率最大值分别为3.43、8.23、13.83 μmol/(m2·s),临沧地区藤条茶园表现出了较高的净光合速率,是其对照现代茶园的2~4倍。普洱地区老乌山藤条茶园、老乌山古树藤条茶园、秧塔现代茶园、秧塔藤条茶园的净光合速率最大值分别为5.21、5.82、5.92、8.08 μmol/(m2·s)。老乌山古树藤条茶园和老乌山藤条茶园净光合速率最大峰值分别在 12:00、14:00出现,但日变化基本一致且呈单峰曲线;秧塔藤条茶园净光合速率高于秧塔现代茶园,而秧塔现代茶园净光合速率又高于普通的勐库大叶种,这可能是受环境影响所致。
水分是影响茶树生长发育的重要因素[27]。7个茶园的蒸腾速率日变化表现如下:除老乌山古树藤条茶园和坝糯藤条茶园外,其他茶园均呈现“M”形,蒸腾速率的第1峰值均在10:00—12:00,临沧地区茶园的第2峰值在14:00左右,普洱地区则出现在16:00左右,随后蒸腾速率降低。蒸腾速率的日变化表现为:勐库藤条茶园变幅[0.20 ~0.81 mmol/(m2·s)]>勐库现代茶园[0.13~0.59 mmol/(m2·s)],秧塔藤条茶园[0.19~0.69 mmol/(m2·s)]>秧塔现代茶园[0.32~0.64 mmol/(m2·s)]。
2.1.3 茶树光合指标日均值 光合作用是植物生长发育的决定性因素[28]。在自然光照条件下,茶树的净光合速率也表现出一般植物的日变化规律[29]。由表2可以看出,同一地区中藤条茶园的茶叶净光合速率的日平均值总体高于现代茶园,其中临沧勐库藤条茶最高,为 5.20 μmol/(m2·s),是该地区现代茶园的2倍左右。就蒸腾速率而言,临沧地区表现为勐库藤条茶园>勐库现代茶园>坝糯藤条茶园;普洱地区表现为秧塔现代茶园>秧塔藤条茶园,老乌山藤条茶园>老乌山古树藤条茶园。总的来说,老乌山藤条茶园以及老乌山古树藤条茶园的蒸腾速率低于其他茶园。调研发现,该地区茶树枝条存在干枯现象,可能与当地天气长期干旱有关,不利于茶树蒸腾。通过分析发现,老乌山地区茶园的叶室湿度高于其他地区,推测这是影响茶树的蒸腾速率的重要原因。同时,老乌山茶树低蒸腾速率也与老乌山地区茶树树龄相关,树龄与蒸腾速率负相关。叶绿素含量影响光合作用,氮素是叶绿素的组成成分,叶绿素a、b都是含氮化合物[30],通过叶色可以简单判断氮素营养的供应情况,藤条茶栽培模式的芽下第4叶叶绿素相对含量略高于普通茶。
表2 藤条茶园光合指标的平均值
茶叶中水浸出物的含量反映茶叶中可溶物质的多少,影响着茶汤的厚薄、滋味的浓强[31]。由表3可知,5个藤条茶样的水浸出物含量为 37.04%~42.70%,其中勐库藤条春茶含量最高,秧塔藤条春茶含量最低;5个藤条茶样的茶多酚含量为26.61%~36.29%,其中坝糯藤条春茶含量最高,老乌山藤条春茶含量最低;5个藤条茶样的咖啡碱含量为2.27%~3.25%,总体差异不是特别明显,较为稳定。由于茶树栽培模式不同,其茶叶内含物成分也不相同。就茶多酚而言,勐库藤条春茶以及秧塔藤条春茶含量高于勐库和秧塔普通晒青春茶;勐库地区藤条茶水浸出物含量略高于勐库普通晒青春茶,而普洱地区则相反,但是差异不显著。2个地区的藤条茶样咖啡碱含量都小于其对照晒青茶样,表现出一定的差异性。不同茶样主要生化成分比例的不同,这也可能会影响茶叶品质。
表3 藤条茶样品主要生化成分分析
此次审评样品均具有大叶种晒青茶典型的特征,审评结果见表4。临沧地区的坝糯藤条春茶、勐库藤条春茶感官品质表现较佳,分别为91.75、91.50分。对临沧地区晒青茶和藤条茶审评对比发现,相同立地环境、相同品种的勐库藤条春茶(91.50分)感官评分明显高于勐库春茶(88.00分),具体表现为藤条茶比普通晒青茶更鲜爽,回甘更迅速,香气更浓郁持久。普洱镇沅地区样品中,老乌山古树藤条春茶(87.40分)评分高于老乌山藤条春茶(86.90分),主要表现为古树茶的回甘更加明显。普洱景谷地区,秧塔春茶(86.65分)略高于秧塔藤条春茶(86.40分),但秧塔藤条春茶的香气较好。
表4 藤条茶样品感官审评结果
总体而言,藤条茶品质总的表现为茶样外观的茎梗偏长、叶底芽叶稍大,茶样香气更高,协调性更好,持久度好,滋味更偏鲜爽。普通晒青茶样滋味更偏醇和、醇厚。
光合作用所积累的营养物质是植物生长发育的重要来源[32]。茶树的修剪留叶也会影响茶树养分的积累[33]。现代茶园通过茶树修剪解除顶端优势,促进腋芽、不定芽以及根茎部的潜伏芽抽发新枝,从而提高了茶叶产量[34]。但可能会削弱中下层叶片光合作用,使光合产物减少,从而导致茶树未老先衰[35]。张颖彬等调查研究了立体树冠留养对茶园生产的影响,立体树冠相对于平面树冠而言,是指茶树经春茶采摘后,对茶树进行重修剪或台刈,夏秋茶不采,从而提早春季茶芽的萌发时间,增加萌芽量,利于名优茶的生产[36]。这和藤条茶的留养方式相类似,使其始终保持良好的生长优势,从而积累养分。
杜旭华等比较了浙农139、龙井43等5个浙江茶树品种的净光合速率,发现茶树品种不同,其净光合速率也不同,分别出现单峰型和双峰型,峰值出现时间以及变幅存在的差异较大[37]。本研究发现,临沧地区同一立地环境的勐库藤条茶园与勐库现代茶园净光合速率日变化也为双峰曲线,出现了光合“午休”现象,而且藤条茶园最大净光合速率明显高于现代茶园,净光合速率是勐库现代茶园的 2~4倍,光合能力表现更佳;普洱地区除秧塔现代茶园外,其余藤条茶园净光合速率日变化均为单峰曲线。经综合比较,藤条茶模式栽培下茶树叶片光合能力强于普通栽培茶叶。不同地区茶树蒸腾速率不同,以老乌山地区蒸腾速率最低,包括老乌山藤条和老乌山古树藤条,一方面是由于环境和树龄等因素影响,另一方面与茶树的适应能力也有关。有研究表明,品种也是影响茶树蒸腾的重要原因。涂淑萍等研究发现,安吉白茶的蒸腾速率低于乌牛早和龙井43,乌牛早和龙井43更适合在水肥条件较好的地方生长,安吉白茶耐干旱能力较强[18]。蒸腾速率的研究对茶树生长发育具有积极作用。
本试验所探讨的茶园栽培管理模式中,藤条茶园的净光合速率高于现代茶园。光合作用效率与茶叶生化成分相关。藤条茶栽培管理模式相对现代茶园水浸出物含量与茶多酚含量有所提高,以藤条茶为原料制成的晒青茶感官品质优于普通晒青茶,表现为香气高,持久度好,滋味更偏鲜爽,协调性更好。这在一定程度表明藤条茶的栽培管理模式有一定的潜在优势[38],符合现代茶园减量提质的要求。