春茶采摘末期遮蔭對其生長和品質的影響

胡永光 江 豐 MAHMOOD Ashraf 劉鵬飛

(江蘇大學農業裝備工程學院， 鎮江 212013)

0 引言

茶葉產量易受外界環境因素影響[1]，其中春茶產量與氣溫、空氣相對濕度等氣象因子顯著相關[2-4]。茶樹喜濕喜蔭[5-6]，在全光照50%的條件下，仍能正常生長[7-8]。高溫季節，遮陽網遮蔭可降低光照強度和極端高溫，增加空氣濕度，從而改善茶園小環境[9-11]；并對提高產量、節水等方面起到很好的促進作用[12]。在春茶采摘前進行遮陽網覆蓋，具有抗寒和防霜凍作用，有利于春茶提前采摘[4,13]。

茶樹適度遮蔭有利于茶樹生長[14]。夏季茶樹遮蔭后，其葉厚變薄，百芽質量增大，新稍含水率提高，持嫩性增加；新稍生長量變大，遮光率越高增幅越大[15-16]；這有利于茶園的增產增收[17]。不同季節，均以56%遮光率遮蔭處理，對增加茶葉產量效果最好[18]。遮陽網有不同顏色，其中黑色遮陽網對所有顏色的光均可吸收，可使茶樹光合作用比較充分[19]；冬春季節，遮蔭可以降低茶樹發生低溫光抑制程度[20]。

遮蔭有利于提高茶葉的營養價值和感官質量[21]，主要原因是遮蔭會影響茶樹的光合作用和呼吸作用，而這與不同葉片位置的葉綠素、兒茶素和多酚的生物合成密切相關[22]。春季黑色遮陽網遮蔭，茶葉中氨基酸和咖啡堿含量顯著增加，茶多酚含量降低[23-24]；遮蔭還能提高遮蔭前期茶樹春稍中游離氨基酸含量[25]；夏秋季遮蔭有利于提高茶鮮葉香氣品質[26]，可使干茶色澤綠潤，苦澀味減少[27]。遮蔭對茶樹生長生理的研究多集中于春茶春提前和夏秋茶的品質改善；而對于在春茶采摘末期延長其采摘期的研究較少。

在春茶采摘末期，由于氣溫快速升高，茶葉采摘快速結束。為保障茶葉品質、延長春茶采摘期，本文試驗研究3種不同遮蔭處理對春茶采摘末期茶樹冠層氣溫、相對濕度、茶樹生長和芽葉品質的影響，旨在提供一種有效的遮陽網栽培技術。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2016年4—6月在江蘇省丹陽市吟春碧芽茶場進行；茶樹品種為5年生茂綠，種植行為南北向，行距1.5 m。

遮蔭栽培網架(圖1)主要由骨架和遮陽網組成，前者采用鋼管和鋼絲沿茶行搭建；網架設置成3段，考慮到網架內溫濕度環境隨其空間大小而變化，故設置了2種不同網架遮蔭高度。采用2種不同遮光率的黑色遮陽網進行遮蔭，遮光率分別為60%和40%。

圖1 遮蔭栽培網架Fig.1 Shading cultivation structure

1.2 方法

1.2.1 遮蔭處理

遮蔭試驗設置4個處理(表1)，分別為：60%遮光率+遮蔭高度2.0 m(T1)、40%遮光率+遮蔭高度2.0 m(T2)、40%遮光率+遮蔭高度2.5 m(T3)、無遮蔭對照處理(CK)。每個處理包含3個面積為30 m2的小區。

表1 試驗處理Tab.1 Experiment treatments

本季春茶采摘期為4月3—26日，春茶采摘末期為4月26日—5月24日。試驗于2016年4月24日起開始遮蔭；遮蔭試驗全程分為前、中、后期，每個階段歷時7～10 d。以春茶采摘期(2016年4月24日)所測量的生長和品質指標作為參照。

1.2.2 茶樹冠層溫濕度的測定

使用ZDR-3WIS型溫濕度記錄儀(杭州澤大，中國)測量冠層氣溫(精度為±0.1℃)和相對濕度，每個處理設置2個溫濕度記錄儀，其溫度和濕度傳感器布置在冠層，記錄時間間隔為0.5 h。以正常春茶采摘期(2016年4月1日—24日)所測數據作為參照。

1.2.3 茶樹生長及生理指標測定

(1)新稍長度和粗度的測量，新稍長度為新稍基部至新稍頂部的距離，新稍粗度為新稍基部莖稈的直徑。每個處理隨機選取30個新梢，新稍為遮蔭期間4月24日—6月2日的生長量。

(2)芽葉含水率為一芽一葉的含水率。每處理內隨機采摘3 g左右，使用梅特勒MJ33型快速水分測定儀(上海巴玖，中國)測量其含水率，重復性誤差為±0.15%；樣品采摘時間為09:00—10:00。

(3)在各小區內隨機采摘100個單芽和100個一芽一葉，測量百芽質量。使用BSA623S型精密電子天平(Sartorius，德國)，精度為±0.001 g；稱量3次計算平均值。

(4)每處理隨機選取30個新稍，測量葉綠素的相對含量。使用葉綠素儀SPAD502型(Minolta，日本)，精度為±1.0，測量新稍第4片真葉葉綠素的相對含量；每次測量在下午進行。

(5)凈光合速率于2016年5月中旬選取晴朗天氣進行測定。每個處理隨機選取5株茶樹，選定新稍第4片真葉；使用Li-6400型便攜式光合儀(LI-COR，美國)，在08:00—17:00測定葉片凈光合速率(Pn)、氣孔導度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)和蒸騰速率(Tr)等參數；測定時間間隔為1 h。

1.2.4 茶葉品質指標的測定

供試樣本為一芽一葉鮮葉。樣本經90 s時間的100℃蒸汽殺青固樣，80℃干燥后磨細；并過1 mm篩子，供化學分析使用。茶葉內含成分的測定項目包括水浸出物(參照GB/T 8305—2013差重法測定[28])、游離氨基酸(參照GB/T 8314—2013茚三酮比色法[29])、咖啡堿(參照GB/T 8312—2013紫外分光光度法[30])、茶多酚(參照GB/T 8313—2008福林酚法測定[31])和酚氨比，酚氨比為茶多酚含量與氨基酸含量的比值。

以上試驗數據采用Excel 2013、SPSS 20.0進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同遮蔭處理對冠層溫濕度的影響

遮蔭試驗期間，遮蔭可以顯著降低茶樹冠層的最高氣溫(表2)；遮光率越高，降幅越大；T1處理最高可降低3.9℃。另外，遮蔭后冠層的白晝平均氣溫和日最低氣溫均降低；遮光率越高，降幅越大。以春茶采摘期的冠層氣溫作為參照，其日最高氣溫為27.3℃；在遮蔭試驗期間，無遮蔭處理比其增加了1.5 ～ 3.7℃。所以春茶采摘末期茶園氣溫升高明顯，而通過遮蔭可以較好地保持春茶采摘期的冠層最高氣溫。

遮蔭可影響茶樹冠層相對濕度(表3)，其中平均相對濕度為08:00—17:00期間的平均值。遮蔭試驗期間，不同遮蔭處理的平均相對濕度均高于CK處理；遮光率越高，增濕作用越明顯；其中T1處理比對照增加了5.9% ～ 9.0%。不同遮蔭處理的最低相對濕度，均高于對照，遮光率越高，增幅越大；T1處理比對照增加了5.2% ～ 7.0%。綜上，遮蔭有增濕降溫的作用，遮光率越高，效果越明顯。

2.2 不同遮蔭處理對葉片光合作用的影響

不同遮蔭處理均呈“單峰”型曲線，CK處理的凈光合速率呈“雙峰”型曲線(圖2)。這與付曉青等[10]研究較一致。T1處理的凈光合速率整體趨勢高于其他各處理；12:00時，T1處理的Pn達到最大值，為9.546 μmol/(m2·s)。

表2 不同遮蔭處理對冠層氣溫的影響Tab.2 Effects of different shading treatments on canopy temperature ℃

注：同列方差分析比較，不同處理間不同字母表示差異顯著p<0.05。下同。

表3 不同遮蔭處理對冠層相對濕度的影響Tab.3 Effects of different shading treatments on canopy humidity %

圖2 不同遮蔭處理下茶樹葉片凈光合速率日變化Fig.2 Diurnal variation of Pn of tea leaves with different shading treatments

Pn方差分析(表4)表明，CK處理與其他遮蔭處理沒有顯著差異，其由大到小順序為：T1、CK、T2、T3；T1處理比CK處理高8.49%。T1處理的氣孔導度(Gs)比CK處理顯著提高，增幅為38.57%；T2和T3處理與CK處理差異均不顯著。T1、T2、T3的胞間CO2濃度(Ci)與蒸騰速度(Tr)均高于CK，且均以T1最大。遮蔭可減少氣孔關閉，增加蒸騰速率。綜上，在春茶采摘末期，T1處理能促進光合作用。

表4 不同遮蔭處理對茶樹光合作用的影響Tab.4 Effects of different shading treatments on photosynthesis of tea

2.3 不同遮蔭處理對茶樹生長指標的影響

遮蔭試驗期間，茶樹遮蔭后，芽葉含水率均有所升高(表5)。其中T1處理在遮蔭試驗各階段均是最大；遮蔭可增加芽葉的持嫩性，而且遮光率越高效果越明顯。春茶采摘期的芽葉含水率為72.49%，在春茶采摘末期，通過遮蔭處理，可使芽葉持嫩性更接近于春茶采摘期。

表5 不同遮蔭處理對芽葉含水率的影響Tab.5 Effects of different shading treatments on moisture content of bud and leaves %

春茶采摘期一芽一葉百芽質量為10.89 g(表6)，以此為參照；春茶采摘末期，不同處理的一芽一葉百芽質量均低于參照，遮蔭試驗后期降幅最大，為10.09% ～ 21.2%。春茶采摘期的單芽百芽質量與一芽一葉百芽質量的比值為0.328，以此為參照；在遮蔭試驗前期，不同處理的比值均低于參照，中、后期均高于參照。

遮蔭試驗期間，不同處理茶樹新稍長度由大到小依次為T1、T2、T3、CK(圖3a)；其中T1比CK增加22.3%。不同處理新稍粗度由大到小依次為T1、T3、T2、CK(圖3b)，其中T1比CK增加13.5%。顯然，遮蔭可促進茶樹新稍生長，且遮光率越高效果越明顯。

圖3 不同遮蔭處理對茶樹新稍生長的影響Fig.3 Effects of different shading treatments on tea twig growing

由不同遮蔭處理對茶樹葉片葉綠素的影響(表7)可知，不同遮蔭處理的葉綠素相對含量都顯著高于CK，其中T1處理比CK高15.62%。以春茶采摘期的葉綠素相對含量作為參照，其他各處理均高于該參照，其中T1處理比參照高23.53%。

表6 不同遮蔭處理對芽葉百芽質量的影響Tab.6 Effects of different shading treatments on quality of one hundred buds

2.4 不同遮蔭處理對芽葉品質的影響

與茶葉品質有關的化學成分，主要有水浸出物、茶多酚、咖啡堿和氨基酸[32]。茶樹遮蔭后，芽葉的化學成分發生改變(表8)。

表7 不同遮蔭處理對茶樹葉片葉綠素的影響Tab.7 Effects of different shading treatments on chlorophyll relative content of leaves

根據水浸出物含量并不能斷定綠茶品質[33]。春茶采摘期的水浸出物含量為41.53%，以此為參照。遮蔭試驗期間，不同處理水浸出物含量在35.25%～40.25%之間；均低于參照，降幅為3.08%～15.12%。

氨基酸是綠茶品質形成的最主要成分，對綠茶色、香、味的形成有重要作用[34]。遮蔭試驗期間，不同處理氨基酸含量在2.04%～2.47%之間。不同試驗階段的氨基酸，以前期含量最高，后期含量最低。在遮蔭試驗前期，遮蔭處理會降低芽葉的氨基酸含量，但T1和T2，只比CK降低0.01%～0.02%，相差不大。春茶采摘期的氨基酸含量為2.52%，以此為參照；遮蔭試驗期間，不同處理的氨基酸含量均低于參照，但在遮蔭試驗前期，T1和T2與參照差異不顯著。

表8 不同遮蔭處理對芽葉品質的影響Tab.8 Effects of different shading treatments on tea quality

一般而言，隨著咖啡堿含量增加，茶葉品質提高；但當其含量升高到4.50%閾值以上，會降低綠茶品質[35]。本試驗不同遮蔭處理在各階段的咖啡堿含量處于3.48% ～ 3.92%之間，各處理咖啡堿含量由大到小均依次為T1、CK、T3、T2。春茶采摘期的咖啡堿含量為3.63%，與之相比遮蔭試驗前期T1的咖啡堿含量增加了7.71%，這有利于保持茶葉品質。

茶多酚是綠茶中苦澀味的主要代表物質。遮蔭試驗期間，不同處理的茶多酚含量在14.76% ～ 19.53%之間；在遮蔭試驗各階段，均以T3處理含量最高。春茶采摘期的茶多酚含量為17.62%，在不同遮蔭處理中，T1處理最接近于參照。

酚氨比與綠茶品質有極高的負相關性[36]。在遮蔭試驗前、中期，不同處理酚氨比由大到小依次為T3、CK、T1、T2，比值在6.01 ～ 8.65之間；在遮蔭試驗后期，不同處理由大到小依次為T3、CK、T2、T1；T1和T2處理可降低酚氨比值，有利于提高茶葉品質。春茶采摘期的酚氨比為6.98，以此為參照。在遮蔭試驗前期，T1和T2處理的酚氨比均低于參照，有利于保持春茶品質。

綜上，T3處理可以增加茶葉水浸出物、茶多酚和酚氨比，降低氨基酸含量；致使茶葉更濃厚，但苦澀味增加。而T1處理會在遮蔭試驗前期，增加咖啡堿含量，降低水浸出物含量，并能降低酚氨比；可使茶湯清淡，苦澀味減少，但鮮爽度提高。因此，試驗前期采用遮光率60%的遮陽網進行茶樹遮蔭栽培，可以在一定程度上保持茶葉品質。

3 結論

(1)茶樹遮蔭使其冠層處日最高氣溫平均降低2.17℃，且遮光率越高則降幅越大；遮蔭增加了遮陽網下茶樹冠層處空氣的相對濕度，最大可增加7.03%，且遮光率越高則增幅越大。

(2)當采用遮光率為60%的遮蔭栽培時，茶樹新稍長度、粗度和葉片凈光合速率比對照分別增加了22.3%、13.5%和8.49%；隨著遮光率增大，新稍葉片的葉綠素相對含量和芽葉含水率增高。

(3)遮光率較高時，遮蔭前期咖啡堿含量較高，水浸出物含量和酚氨比較低，使茶湯清淡、苦澀味減少，鮮爽度提高。

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