不同供鉀水平對(duì)茶樹(shù)幼苗鮮葉主要生化成分的影響

鐘秋生，林鄭和，張輝，陳志輝，游小妹，單睿陽(yáng)，陳常頌

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不同供鉀水平對(duì)茶樹(shù)幼苗鮮葉主要生化成分的影響

鐘秋生，林鄭和，張輝，陳志輝，游小妹，單睿陽(yáng)，陳常頌*

福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，福建福安355000

本研究以10月齡扦插“瑞香”茶苗[(L.) O. Kuntzecv.]為試驗(yàn)材料，通過(guò)沙培試驗(yàn)，設(shè)5個(gè)鉀（K）濃度（0、100、400、800、2?000?μmol·L-1），每周施鉀肥3次，處理26周后，研究不同鉀濃度對(duì)茶苗葉片主要生化成分的影響。結(jié)果表明，當(dāng)供鉀濃度分別為0、100?μmol·L-1時(shí)，茶樹(shù)成熟葉片鉀含量分別為5.26、5.91?mg·g-1，此時(shí)茶樹(shù)處于缺鉀狀態(tài)，缺鉀降低了茶樹(shù)根、莖葉的生物量，增加了根冠比，顯著降低葉片氮（N）和磷（P）的含量；葉片鉀含量與氮、磷含量均呈正的線(xiàn)性相關(guān)（Y=1.045＋11.906?5，R=0.816?7；Y=0.307?5－0.570?6，R=0.914?6）；缺鉀顯著降低了茶樹(shù)葉片氨基酸、咖啡堿、水浸出物和EGCG含量，相反卻顯著增加了葉片的茶多酚含量、兒茶素總量、酚氨比，以及葉片EGC和EC含量；葉片精氨酸、茶氨酸、谷氨酸等在缺鉀時(shí)顯著降低，與正常供鉀濃度（2?000?μmol·L-1）的葉片相比分別下降了86.96%、72.46%、40.43%；香氣成分GC-MS分析表明，缺鉀葉片醇類(lèi)、醛類(lèi)和酯類(lèi)芳香物質(zhì)含量降低，香氣物質(zhì)種類(lèi)減少，缺鉀對(duì)茶樹(shù)葉片香氣品質(zhì)的提高具有消極的影響。

茶樹(shù)；缺鉀；生化成分；香氣成分

我國(guó)是一個(gè)鉀資源嚴(yán)重缺乏的國(guó)家，鉀肥的供需矛盾非常突出，已嚴(yán)重制約了我國(guó)高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展[1-2]。我國(guó)目前已有1/4~1/3的耕地土壤缺鉀（速效鉀<100?mg·kg-1）或嚴(yán)重缺鉀（速效鉀<50?mg·kg-1），成為作物高產(chǎn)的一個(gè)限制因素[3]。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，我國(guó)鉀鹽資源儲(chǔ)量很少，其鉀肥生產(chǎn)僅占世界的0.34%，而消耗量卻占14.7%[4]。茶樹(shù)主要種植于濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)的熱帶、亞熱帶和溫帶的酸性土壤中[5-6]，長(zhǎng)期生長(zhǎng)在濕潤(rùn)、富鋁化的酸性土壤中，高溫多雨，淋溶強(qiáng)烈，加上茶農(nóng)偏施氮、磷肥，而且每年隨著茶葉采摘帶走大量鉀素，使茶園土壤鉀含量降低[7]，茶園土壤中的鉀庫(kù)逐漸貧乏。據(jù)韓文炎等[8]對(duì)全國(guó)主要產(chǎn)茶區(qū)620個(gè)土樣的測(cè)定結(jié)果表明，我國(guó)約有2/3的茶園土壤缺鉀。

鉀參與了茶樹(shù)體內(nèi)幾乎所有的生物化學(xué)反應(yīng)，對(duì)茶樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量及茶葉品質(zhì)具有十分重要的作用。鉀能提高茶樹(shù)的水分利用率，增強(qiáng)自身的抗性，降低病蟲(chóng)害的發(fā)生和危害[8-9]；能增強(qiáng)茶樹(shù)光合作用，促進(jìn)代謝產(chǎn)物的運(yùn)輸?shù)取２铇?shù)在缺鉀條件下，許多酶促反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，生理功能會(huì)出現(xiàn)紊亂[10]，缺鉀時(shí)茶樹(shù)葉片CO2同化作用顯著下降，葉綠素含量、葉綠素a和葉綠素b含量均顯著降低[11]，缺鉀損傷了從PSⅡ供體側(cè)到PSI的整個(gè)電子傳遞鏈，降低了光合電子傳遞能力[12]。目前大量的茶樹(shù)鉀營(yíng)養(yǎng)研究集中在速效鉀肥對(duì)茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[13-16]，且取得了許多成果，但是對(duì)于缺鉀條件下茶樹(shù)葉片生理代謝的變化研究很少。為了初步探究缺鉀對(duì)茶葉品質(zhì)的影響及生理代謝的機(jī)理，本試驗(yàn)以茶樹(shù)幼苗為試驗(yàn)材料，采用沙培方法，在相對(duì)可控的情況下，系統(tǒng)研究了缺鉀對(duì)茶樹(shù)幼苗生長(zhǎng)、葉片主要營(yíng)養(yǎng)元素、葉片生化成分，以及香氣組分等方面的影響，以期為缺鉀條件下的茶樹(shù)抗性相關(guān)研究，以及合理施用鉀肥進(jìn)而提高茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)等提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2014~2015年在福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所內(nèi)完成。選擇生長(zhǎng)一致的10月齡“瑞香”扦插茶苗[(L.) O. Kuntzecv.]為試驗(yàn)材料，盆栽于6?L裝滿(mǎn)沙的花盆中（所用沙子先用自來(lái)水沖洗干凈），每盆栽3株，于自然溫、光條件下培養(yǎng)。完全營(yíng)養(yǎng)液參照文獻(xiàn)[17]。其中，1?mmol·L-1K2SO4（K+濃度為2?000?μmol·L-1）的濃度視為正常供鉀濃度，參照文獻(xiàn)[5,12]。移栽2周后開(kāi)始施用1/2的全營(yíng)養(yǎng)液，4周后開(kāi)始施用全營(yíng)養(yǎng)液，移栽8周后進(jìn)行不同濃度的鉀處理，每盆施鉀濃度為0、100、400、800、2?000?μmol·L-1的營(yíng)養(yǎng)液（各處理依次標(biāo)記為K1、K2、K3、K4、K5），每處理重復(fù)6次。一周施鉀肥3次，每次施約500?mL，處理26周后進(jìn)行相關(guān)參數(shù)測(cè)定。如遇干旱天氣，未澆營(yíng)養(yǎng)液的那天，每盆澆500?mL左右的水，防止因受干旱等外界環(huán)境脅迫而影響試驗(yàn)結(jié)果。

1.2 樣品采集與測(cè)定

1.2.1 植株干重、單位面積鮮重及干重的測(cè)定

干重：植株收獲后，用自來(lái)水沖洗干凈，然后分為地上和地下部分，每個(gè)處理6個(gè)重復(fù)，將鮮樣先在105℃下烘30?min，再在80℃下烘48?h（至恒重），然后測(cè)定各部分的重量，具體方法參考文獻(xiàn)[11]。

單位面積鮮重及干重：利用打孔器打孔取圓片（葉片為芽下第三片成熟葉），每處理取10個(gè)圓片（每個(gè)圓片面積為0.63?cm2），測(cè)其鮮重，稱(chēng)完后放入65℃的烘箱烘48?h（至恒重），然后測(cè)定其干重。每處理設(shè)6個(gè)重復(fù)。

1.2.2 營(yíng)養(yǎng)元素含量的測(cè)定

樣品制備：選取植株鮮葉（一芽二三葉）、嫩莖和根，洗凈后在105℃下烘30?min，再在80℃下烘48?h（至恒重），裝袋密封低溫保存，用于后續(xù)試驗(yàn)指標(biāo)的測(cè)定。

測(cè)定方法：樣品經(jīng)硫酸和過(guò)氧化氫消煮后，總氮采用凱氏定氮法，總磷采用釩鉬黃分光光度法，葉片鉀的檢測(cè)按照火焰光度法測(cè)定[18]。

1.2.3 生化成分分析

磨碎試樣的制備及其干物質(zhì)含量測(cè)定參照GB/T 8303—2002方法測(cè)定（鮮葉原料均為一芽二三葉），水浸出物總量采用GB/T 8305—2002方法，茶多酚總量采用GB/T 8313—2002方法，游離氨基酸總量采用GB/T 8314—2002方法，兒茶素總量測(cè)定參照GB/T 8313—2008方法，具體參照文獻(xiàn)[19]；兒茶素組成以及咖啡堿含量測(cè)定采用HPLC方法[20]；氨基酸組分采用氨基酸自動(dòng)分析儀（Waters 公司AccQ-Tag氨基酸分析方法）測(cè)定[21]。

1.2.4 鮮葉香氣成分檢測(cè)分析

采摘各處理鮮葉（一芽二三葉），進(jìn)行蒸青固樣，然后置于80℃烘箱烘至足干，用于香氣成分鑒定。香氣提取方法采用頂空固相微萃取法（HS-SPME）：稱(chēng)取3.0?g磨碎的各處理樣品置于150?mL三角瓶中，加100?mL沸騰蒸餾水，用具硅膠隔墊的頂空螺紋蓋蓋緊，攪拌速度450?r·min-1，在50℃烘箱中平衡5?min后，將萃取頭插入三角瓶于茶湯液面上空吸附40?min，最后在GC-MS進(jìn)樣口于230℃下解吸5?min。

GC-MS條件：色譜柱：HP-5 MS（30?m× 0.25?mm，膜厚0.25?μm）。載氣為高純氦氣。進(jìn)樣口溫度：230℃。脈沖不分流，柱流速：1?mL·min-1。色譜-質(zhì)譜接口溫度：250℃。離子源溫度：230℃。離子化方式：EI。電子能量：70?eV。程序升溫參數(shù)：50℃保持2?min，以每分鐘5℃的速度升至180℃，保持2?min，再以每分鐘10℃速度升到230℃，保持5?min。通過(guò)NIST、WILEY等在線(xiàn)質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行成分檢索、參考資料確定，并采用峰面積歸一化法，以癸酸乙酯為內(nèi)標(biāo)，進(jìn)行成分相對(duì)定量分析。

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用DPS 7.5版本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，處理間的比較采用最小顯著差數(shù)法（LSD），采用SigmaPlot 10.0軟件進(jìn)行作圖分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 缺鉀對(duì)茶樹(shù)幼苗生長(zhǎng)的影響

茶樹(shù)缺鉀會(huì)影響茶苗的生長(zhǎng)，茶苗根系與地上部干重均隨著供鉀濃度的增加而增大，但當(dāng)供鉀濃度大于800?μmol·L-1時(shí)，根系和莖葉干重均無(wú)顯著變化（圖1-A、1-B）。當(dāng)鉀濃度為0時(shí)，根冠比最大；鉀濃度為100?μmol·L-1的處理次之；鉀濃度為400?μmol·L-1的處理，根冠比最小（圖1-C）。

2.2 缺鉀對(duì)茶樹(shù)幼苗根莖葉總氮、總磷和鉀含量的影響

在所有供鉀處理中，總氮含量以葉片最高，根部次之，莖部最低。當(dāng)供鉀濃度為0和100?μmol·L-1時(shí)，葉部和莖部總氮含量較低；當(dāng)供鉀濃度升至400?μmol·L-1，茶樹(shù)葉部和莖部總氮含量顯著增加；當(dāng)供鉀濃度大于400?μmol·L-1時(shí)，葉部總氮含量不再顯著增加。在試驗(yàn)供鉀濃度范圍內(nèi)，根部總氮含量并不隨供鉀濃度的增加而發(fā)生顯著變化（圖2-A）。

從圖2-B可見(jiàn)，當(dāng)供鉀濃度從0上升到2?000?μmol·L-1，葉、莖、根部的總磷含量總體呈增加趨勢(shì)，特別是葉片總磷含量隨處理濃度的增加顯著上升。在所有供鉀處理中，總磷含量以葉片最高，其次是根，莖部最低。

隨著供鉀濃度的增加，茶樹(shù)葉、莖、根鉀含量總體均呈增加的趨勢(shì)；在鉀處理濃度為0~800?μmol·L-1范圍時(shí)，各處理間葉片鉀含量隨處理濃度的增加顯著增加，當(dāng)處理濃度大于800?μmol·L-1時(shí)增加不顯著；根部鉀含量在供鉀濃度從100?μmol·L-1增加到400?μmol·L-1時(shí)沒(méi)有顯著增加，而其他各處理均隨處理濃度增加而顯著增加；莖部鉀含量?jī)H在供鉀濃度從100?μmol·L-1增加到400?μmol·L-1時(shí)顯著增加，其余處理間隨著處理濃度增加并沒(méi)有顯著增加（圖2-C）。

對(duì)葉片鉀含量與葉片總氮、總磷含量的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果表明，葉片鉀含量與葉片總氮、總磷含量間均呈正向線(xiàn)性相關(guān)（圖3），葉片總氮、總磷含量均隨著葉片鉀含量的增加而增加。線(xiàn)性方程為：N=1.045＋11.9065，R=0.8167；P=0.3075－0.5706，R=0.9146。

2.3 缺鉀對(duì)茶樹(shù)幼苗葉片主要生化成分的影響

從圖4可以看出，水浸出物總量（圖4-A）和氨基酸總量（圖4-D）在供鉀濃度增加為800?μmol·L-1時(shí)顯著上升，之后隨著供鉀濃度的上升，含量趨于平緩。咖啡堿含量（圖4-C）在供鉀濃度增至400?μmol·L-1后持續(xù)顯著上升，當(dāng)供鉀濃度大于800?μmol·L-1時(shí)，含量變化不顯著。茶多酚含量（圖4-B）和兒茶素總量（圖4-E）在供鉀濃度達(dá)到400?μmol·L-1時(shí)顯著下降，當(dāng)供鉀濃度大于400?μmol·L-1時(shí)，含量變化不顯著。酚氨比（圖4-E）當(dāng)供鉀濃度為100~800?μmol·L-1時(shí)持續(xù)顯著下降，當(dāng)供鉀濃度大于800?μmol·L-1時(shí)，變化不顯著。總體上來(lái)說(shuō)，缺鉀（供鉀濃度0、100?μmol·L-1）顯著降低了茶樹(shù)葉片的氨基酸、咖啡堿和水浸出物含量，卻顯著增加了葉片的茶多酚含量、兒茶素總量和酚氨比。

2.4 缺鉀對(duì)茶樹(shù)幼苗葉片氨基酸組分的影響

從表1可以看出，隨著各處理茶樹(shù)供鉀濃度的增加（0~800?μmol·L-1），茶樹(shù)幼苗葉片氨基酸組分中的蘇氨酸、谷氨酸、茶氨酸、精氨酸等的含量總體呈增加趨勢(shì)。其中，精氨酸的增幅最大，其次是茶氨酸和谷氨酸，由此可見(jiàn)，缺鉀大幅度降低了茶樹(shù)幼苗葉片精氨酸、茶氨酸、谷氨酸等組分的含量，與正常供鉀濃度2?000?μmol·L-1葉片相比，缺鉀葉片（供鉀濃度為0）精氨酸、茶氨酸、谷氨酸含量分別下降86.96%、72.46%、40.43%。其他氨基酸組分如磷酸絲氨酸、絲氨酸、脯氨酸、γ-氨基丁酸等各處理間未發(fā)現(xiàn)有明顯變化規(guī)律。

表1 缺鉀對(duì)茶樹(shù)幼苗葉片氨基酸組分的影響

注：表中數(shù)據(jù)為測(cè)定的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差，同行數(shù)據(jù)后小寫(xiě)字母不同者表示其差異達(dá)顯著水平（<0.05）。

Note: Data are shown as mean ± standard deviation. Data with different lower case letters indicate significant difference (<0.05).

2.5 缺鉀對(duì)茶樹(shù)幼苗葉片兒茶素組分的影響

兒茶素是構(gòu)成茶多酚的主體，占茶多酚總量的70%~80%，是決定茶葉品質(zhì)的重要化學(xué)成分之一。缺鉀對(duì)茶樹(shù)幼苗葉片兒茶素組分的影響見(jiàn)表2。從總體上看，GA和ECG隨著供鉀濃度的增加變化不顯著；與2?000?μmol·L-1正常供鉀濃度相比，EC、EGC在缺鉀時(shí)（0、100?μmol·L-1）含量顯著增加，EGCG含量顯著降低；L-C含量隨著供鉀濃度的增加而減少，在供鉀濃度達(dá)到400?μmol·L-1后，各處理變化不顯著。總的來(lái)說(shuō)，茶樹(shù)缺鉀顯著提高了葉片EGC、EC的含量，顯著降低了葉片EGCG含量，對(duì)GA和ECG影響不顯著。

2.6 缺鉀對(duì)茶樹(shù)幼苗葉片香氣成分的影響

通過(guò)對(duì)茶苗葉片香氣成分的鑒定，共發(fā)現(xiàn)了約50種香氣成分（表3）。通過(guò)對(duì)茶葉香氣組成（圖5）分析發(fā)現(xiàn)，其主要是由醇類(lèi)、醛類(lèi)、酯類(lèi)、酮類(lèi)、烯烴類(lèi)、烷烴類(lèi)、酚類(lèi)等組成。其中，醇類(lèi)、醛類(lèi)和酯類(lèi)含量基本隨著供鉀濃度的增加而增加，而酮類(lèi)、烯烴類(lèi)和烷烴類(lèi)隨著供鉀濃度的增加總體呈降低的趨勢(shì)。

在供鉀濃度達(dá)到400?μmol·L-1時(shí)，隨著供鉀濃度的增加，所鑒定出的化合物種類(lèi)也增加。供鉀濃度分別為400、800、2?000?μmol·L-1時(shí)，分別鑒定出了36、42和45種化合物（表3）。通過(guò)各處理對(duì)比發(fā)現(xiàn)，僅在較高鉀濃度處理中（800、2?000?μmol·L-1）鑒定發(fā)現(xiàn)的香氣成分有：反,反-2,4-庚二烯醛、順-芳樟醇氧化物、水楊酸甲酯、β-環(huán)檸檬醛、香順醇、橙花醇等。

表2 缺鉀對(duì)茶樹(shù)幼苗葉片兒茶素組分的影響

注：表中數(shù)據(jù)為測(cè)定的平均值±標(biāo)準(zhǔn)差；同行數(shù)據(jù)后小寫(xiě)字母不同表示其差異達(dá)顯著水平（<0.05）。

Note: Data are shown as mean ± standard deviation; Data with different lower case letters indicate significant difference(<0.05).

表3 缺鉀對(duì)茶樹(shù)葉片香氣成分的影響

注：“－”表示未檢測(cè)出。Note: "－" means no detected.

3 討論

一般情況下，當(dāng)成熟葉片含鉀量低于0.8%，或土壤有效鉀含量在50?mg·kg-1以下，且茶樹(shù)有較嚴(yán)重的病害發(fā)生時(shí)，認(rèn)為茶樹(shù)已處于缺鉀狀態(tài)[8]。也有研究表明，當(dāng)成熟葉鉀含量低于0.7%，或灰分中鉀含量低于10%可作為茶樹(shù)缺鉀標(biāo)志[22]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)供鉀濃度分別為0、100?μmol·L-1時(shí)，茶樹(shù)成熟葉片鉀含量分別為5.26?mg·kg-1和5.91?mg·kg-1（圖2-C），且在此時(shí)茶樹(shù)根系干重、莖葉干重等顯著降低（圖1-A、1-B)，嚴(yán)重影響其正常生長(zhǎng)，本研究把0、100?μmol·L-1鉀處理定為茶樹(shù)缺鉀處理，與此前韓文炎等[8]、林鄭和等[11]研究結(jié)果一致。缺鉀會(huì)抑制植物的生長(zhǎng)，減少根、莖葉的生物量，增加根冠比，如在玉米、小麥、棉花、大麥、兵豆等[23-26]的研究中，都有類(lèi)似的結(jié)果。通過(guò)本研究也表明，茶樹(shù)在缺鉀時(shí)其生長(zhǎng)會(huì)受抑制，缺鉀減少了茶樹(shù)根、莖葉的生物量（圖1-A、1-B），但同時(shí)增加根冠比（圖1-C）。

有研究表明，茶樹(shù)鮮葉含氮量與鮮葉及成茶中氨基酸、兒茶素、茶多酚和碳水化合物等主要生化成分密切相關(guān)，其中，與氨基酸呈高度正相關(guān)[27]；磷能促進(jìn)類(lèi)黃酮類(lèi)物質(zhì)的形成及增加茶多酚、氮基酸和咖啡堿的含量[28]，影響茶葉氮、鉀等養(yǎng)分吸收[29]等；可見(jiàn)，氮、磷與茶葉品質(zhì)成分的形成及含量有著密切關(guān)系。本研究發(fā)現(xiàn)，茶樹(shù)葉片鉀含量與葉片總氮、總磷含量均呈正的線(xiàn)性相關(guān)（圖3），均隨著葉片鉀含量的增加而增加；茶樹(shù)缺鉀時(shí)顯著降低了葉和莖的總氮含量，但對(duì)根部總氮含量影響不顯著（圖2-A）；茶樹(shù)缺鉀時(shí)顯著降低了葉部、根部的總磷含量，同時(shí)也降低了茶樹(shù)莖部總磷含量，但未達(dá)顯著水平（圖2-B）。總而言之，茶樹(shù)缺鉀顯著降低葉片的總氮和總磷含量。

香氣作為決定茶葉品質(zhì)的重要因子之一，其形成過(guò)程復(fù)雜，影響香氣高低的因素很多。有研究認(rèn)為鉀富集積的茶園或施鉀肥能改善茶葉香氣品質(zhì)[30-31]。茶園施鉀能增加異戊烯二磷酸類(lèi)、苯丙氨酸類(lèi)揮發(fā)性物質(zhì)和β-苯乙醇含量[32]，能明顯提高綠茶香氣[10]，還能使橙花叔醇等含量明顯升高，提高烏龍茶香氣[14]。本研究發(fā)現(xiàn)，茶樹(shù)缺鉀降低了其醇類(lèi)、醛類(lèi)和酯類(lèi)芳香物質(zhì)含量（圖3），減少了葉片香氣物質(zhì)的種類(lèi)（表2）。茶樹(shù)葉片在低鉀條件下（供鉀濃度為0~400?μmol·L-1時(shí)），丙烯酸叔丁酯、香葉醇、反,反-2,4-庚二烯醛、順-氧化芳樟醇、水楊酸甲酯、β-環(huán)檸檬醛、橙花醇等香氣成分未被鑒定出。而以上幾種成分如橙花醇、水楊酸甲酯等具有愉悅的香型特征或特殊氣味，因此認(rèn)為缺鉀條件對(duì)茶樹(shù)幼苗葉片香氣品質(zhì)的提高具有消極的影響。

茶多酚、兒茶素、氨基酸、咖啡堿和水浸出物為國(guó)際上公認(rèn)的茶葉品質(zhì)成分。酚氨比是衡量茶鮮葉品質(zhì)的重要指標(biāo)[33]，可在相當(dāng)程度上判定鮮葉的品質(zhì)屬性及成茶品質(zhì)的優(yōu)劣。早期吳洵[34]、Rua J Y等[35]研究表明，施鉀能顯著提高茶葉氨基酸、咖啡堿和水浸出物等的含量；此外，李靜等[28, 36-37]研究表明，鉀能顯著提高茶葉中的游離氨基酸、茶多酚等內(nèi)含物的含量。本研究結(jié)果與前人基本一致，即缺鉀（供鉀濃度為0、100?μmol·L-1）顯著降低了葉片氨基酸、咖啡堿和水浸出物含量，但是缺鉀卻顯著提高了茶樹(shù)葉片茶多酚含量和兒茶素總量，同時(shí)也顯著提高了茶樹(shù)葉片的酚氨比。此外，缺鉀條件下，葉片氨基酸組分中精氨酸、茶氨酸（鮮爽味）、谷氨酸（具有愉悅花香、鮮酸味）等顯著下降。因此，綜合以上分析筆者認(rèn)為，缺鉀條件下，茶樹(shù)鮮葉品質(zhì)下降。茶葉多酚中的兒茶素類(lèi)物質(zhì)如EGCG、EGC、EC、ECG是構(gòu)成茶葉品質(zhì)與風(fēng)味的主要成分，且具有抗氧化活性，其功能性也得到了醫(yī)學(xué)界學(xué)者的廣泛認(rèn)同[38-39]。本研究中，茶樹(shù)缺鉀顯著降低了葉片EGCG含量，卻提高了葉片EGC和EC的含量，這是否是因?yàn)樵谌扁浢{迫下茶樹(shù)體內(nèi)兒茶素組分會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變？具體還需進(jìn)一步研究。

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Effects of Different Potassium Levels on Main Biochemical Components of Fresh Leaves of Tea Seedlings

ZHONG Qiusheng, LIN Zhenghe, ZHANG Hui, CHEN Zhihui, YOU Xiaomei, SHAN Ruiyang, CHEN Changsong*

Tea Research Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fu'an 355000, China

Vegetatively propagated 10-month-old tea [(L.)O. Kuntze cv.] seedlings grown in pots were fertilized three times weekly for 26 weeks with nutrient solution containing 0, 100, 400, 800 or 2?000?μmol·L-1potassium. The effects of different potassium concentrations on the nutritional elements (N, P, K), biochemical and aroma components of tea seedlings were studied. The results showed that the tea plants exhibited potassium deficiency when the potassium concentration was 0 or 100?μmol·L-1. The potassium contents in the mature leaves of the tea plants were 5.26?mg·g-1and 5.91?mg·g-1, correspondingly. The K-deficiency decreased the root and shoot biomasses, but increased the the ratio of root to shoot. Leaf K content was positively correlated with N and P levels (Y=1.045＋11.9065,R=0.8167.Y=0.3075－0.5706,R=0.9146 ). Results also showed that K-deficiency decreased the contents of amino acid, caffeine, water extract and EGCG, but increased the contents of tea polyphenol, catechins, EGC, EC and the ratio of tea polyphenol to anmin acid. The contents of arginine, theanine and glutamic acid were significantly decreased in the K-deficient leaves as compared with leaves under normal potassium supply (2?000?μmol·L-1), which decreased by 86.96%, 72.46% and 40.43% respectively. Aroma component analysis showed that the K-deficient leaves had lower alcohols, aldehydes and esters. Potassium deficiency had a negative effect on the aroma quality of tea leaves.

tea plant, K deficiency, biochemical components, aroma components

S571.1；S143.3

A

1000-369X(2017)01-049-11

2016-07-22

2016-11-08

福建省自然科學(xué)基金（2016J01119）、國(guó)家茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（nycytx-23）、福建省科技廳星火計(jì)劃項(xiàng)目（2014S0019）、福建省科技廳公益類(lèi)科研院所專(zhuān)項(xiàng)（2014R1012-2）。

鐘秋生，男，助理研究員，主要從事茶樹(shù)品種選育與生理生化研究，E-mail：dingozqs2006@163.com。