葉面肥對茶籽苗生長以及根系茶氨酸含量的調節

胡長玉 ，葉玉娟 ，馬寅集 ，馬雪瀧 ，房江育

（1.黃山學院生命與環境科學學院，安徽黃山 245041；2.安徽省祁門紅茶發展有限公司，安徽祁門245600）

茶樹為雙子葉植物，其種子中肥厚的兩片子葉里面積累有豐富的營養物質，供給茶籽萌發時期和幼苗早期生長階段對養分的需要[1]。在生產實踐中茶樹實生苗在苗期是不需要人為補充肥料的。隨著科學界揭示茶樹根系為體內茶氨酸等氨基酸的合成部位[2]，因而人們可以通過氣霧栽培等措施不斷獲取茶苗根系，使其成為獲取茶氨酸等天然產物的重要原料[3]。為了使得茶籽苗在氣霧栽培前的剪根環節獲得更多的氨基酸，對茶籽苗噴施N、PK、NPK三種葉面肥，比較茶苗生長以及根系中的氨基酸含量差異。本結果也將為氣霧栽培葉面肥的噴施具有指導意義。

1 材料與方法

1.1 茶籽萌發與栽培

將成熟的鳩坑品種茶樹種子保存于實驗室7～13oC，相對濕度40～50%環境條件下，次年3月20～23日后在室內用自來水浸泡，每天清洗種子2次，大約15d后將沉入水底、種皮開裂的茶樹種子取出，按照行距10cm/株，播種于大棚里面的珍珠巖中（圖1）。每天觀察珍珠巖的濕度，必要時噴水：以珍珠巖抓在手中捏成團，伸手即散開為噴水標準。5月5～8日后茶苗陸續破土。從6月5日～7月24日前期的40d中，每周噴施一次葉面肥共噴 5次，以噴自來水為對照。葉面肥有3種：N肥為0.1%尿素，PK肥為0.2%KH2PO3，NPK肥為單周噴0.1%尿素和雙周噴0.2%KH2PO3。

1.2 茶苗生長測量與生化指標測定

將茶苗從珍珠巖中挖出，每個處理隨機取40株，用自來水洗凈根上的珍珠巖，用吸水紙快速吸下表面水分，稱苗重和根重（根重以10株為一個試驗單位稱量），計數葉片數，測量地上高、最大葉片的長和寬、主根長；用Dualex便攜式植物多酚-葉綠素儀（法國Force-A公司）測定第三片葉片中葉綠素含量、茶多酚含量以及N平衡指數。用多功能酶標儀（奧地利Spectra Max i3x）測定茶苗根系中的游離氨基酸總量[4]。根系中茶氨酸含量參照國標用HPLC（大連依利特分析儀器有限公司3100高效液相色譜儀）法測定[5]，色譜柱為依利特 AAK氨基酸專用柱。用SPSS20.0對試驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

觀察各處理下茶苗的形態（圖1），可以看出葉面肥對茶苗早期的生長具有促進作用，表現在茶苗普遍增高，葉片增多，變大，根系更加發達。除了N肥處理下根系色澤有褐化外，其余處理和對照的根系皆為純白色。

圖1 噴施葉面肥后的茶苗（從左往右：左1，對照；左2，N肥；左3，PK肥；左4：NPK肥）

除根重在各個處理中沒有差異外（根重顯著性水平p=0.58），茶籽苗其余8個指標在不同處理之間的差異均達到顯著或極顯著水平（p＜0.5或0.1）。由此，必須通過多重比較進一步了解究竟哪些處理之間有差異。

對需要進一步分析的8個指標進行方差齊性檢驗后，有4個指標包括苗重、地上高、最大葉片和多酚含量等在各處理中的顯著性p＜0.1，表明不同處理之間的方差不齊，因此選擇“Tamhane's T2(M)”方法進行兩兩比較[6]；而另外4個指標包括葉片數、根長、葉綠素含量和N平衡指數的方差檢驗結果是齊性（p＞0.1），所以選擇”S-N-K”方法比較各處理均值[6]。

與不施肥的茶籽苗相比，噴施N肥和NPK葉面肥能夠顯著或極顯著地增加苗重（見表1）：N肥苗重提高28.91%，NPK肥苗重則提高64.84%，而噴PK肥后苗重雖然略有提高，卻未達到顯著水平；由于葉面肥噴施后茶苗根重方差分析不顯著，所以不同處理之間根重的不同源于個體間的誤差。噴施葉面肥后主根長度受到抑制，比對照縮短7.96%～12.47%。噴施PK肥后茶苗地上高度保持不變，而N肥和NPK處理均極顯著地促進了茶苗地上部的生長，苗高分別是對照的1.27倍和1.42倍；與此類似的趨勢還有葉片數，N肥處理展葉數是對照的1.13倍，NPK處理是對照的1.19倍，而PK肥的影響不顯著。此外，噴施3種葉面肥后茶苗最大葉片的面積都有增加，均達到極顯著水平，其中PK肥增加41.03%，N肥增加51.17%，而NPK增加達到95.81%。

表1還表明，3種葉面肥不同程度地提高了茶苗葉片中葉綠素的含量，顯著降低葉片中的茶多酚含量，從而有效地提高植株的N平衡指標，它是葉綠素含量與茶多酚含量的比值。對N平衡指標按照從小到大的排序分別為PK肥處理，其葉綠素含量是對照的0.64倍，茶多酚含量僅為對照的82.22%，N平衡指數是對照的1.39倍；其次為NPK處理，其葉片中葉綠素含量是對照的1.32倍，茶多酚含量是對照的82.31%，NN平衡指標是對照的2.17倍；效果最明顯的是N肥處理，其葉綠素含量是對照的1.82倍，茶多酚含量僅僅是對照的70.08%，N平衡指數是對照的2.17倍。

與對照相比，3種葉面肥中PK肥有降低根系氨基酸含量的趨勢，而N肥和NPK綜合處理能夠有效提高茶苗根系中游離氨基酸含量和茶氨酸含量（見表2）。在游離氨基酸總量的增加中可以發現，N肥對主根的作用大于NPK肥，而NPK肥料對側根的作用大于主根，前者使主根中的游離氨基酸總量提高87.04%，后者使側根中的游離氨基酸總量提高1.04倍。從茶苗整個根系中游離氨基酸總量來看，NPK綜合施肥的效果顯著，提高了88.99%，N肥次之，提高了42.73%。從茶氨酸含量來看，無論是主根還是側根，NPK綜合肥料的促進作用均大于N肥單獨處理：前者使得根系中茶氨酸增加1.01倍，后者僅僅增加9.38%。由此可見，N肥對游離氨基酸含量的貢獻是促進多種氨基酸的合成，而NPK綜合噴施主要是促進了根系中茶氨酸的合成。

表1 三種葉面肥處理后茶苗生長及其相關指標的測定

表2 三種葉面肥處理后茶苗根系中氨基酸含量

3 討論與結論

盡管茶籽苗能夠依靠兩片肥厚的子葉完成早期幼苗的生長，但是外源噴施葉面肥，能夠在一定程度上促進它們更快地生長。三種葉面肥均能促進茶苗的生長，只是在程度上有差異，綜合各指標的情況，NPK綜合噴施肥效最明顯，其次為N肥，PK肥的作用相對較弱，說明N、P、K三種元素在茶苗早期生長中均具有正向調節，N元素噴施后，與生長速度有明顯正相關，P和K與生長速度正相關性相對較弱。而N、P、K三種元素組合后具有顯著的協同效應，這與這三種元素對植物的一般生理作用是一致的[7]。葉面肥對茶苗地上部生長的促進作用比對根系更加明顯。葉面肥對茶苗根系生長的調節表現為不影響根重，但限制主根的伸長，由此推斷NPK葉面肥可能增加生根量或者促進根系變粗，具體是哪種方式有待進一步確認。由于噴施NPK后茶苗鮮重增加，但根系鮮重不變，所以該生物量源自于肥料對地上部的生長有促進。通過實地測量發現，苗重與地上部高度、葉片數量以及最大葉片面積均呈現正相關關系，相關系數分別為0.774、0.847和0.983。因此，葉面肥對苗期葉片的生長具有顯著的促進作用，其中最大葉片葉面積能夠靈敏地反映茶苗生長狀況。此外，葉面肥極大地促進葉片中葉綠素合成，顯著降低多酚的含量，從而有效提高 N平衡指數。

葉面肥對根系的生長調節沒有地上部那么明顯和全面。從根量和色澤來看，葉面僅僅噴施N肥將不利于茶苗根系的生長。而NPK綜合噴施后能夠使茶苗根系保持潔白的色澤，表現出健康的狀態。然而，葉面肥深刻地影響著茶苗地下部根系中氨基酸的含量。N肥表現出對根系尤其是主根中各類氨基酸的全面增加，PK肥對根系氨基酸有負向調節，但在與N肥共同作用下，NPK三種元素對根系中茶氨酸等氨基酸的合成顯著提高，顯示出這三種元素對茶苗根系茶氨酸等氨基酸的協同作用。

此外，本試驗中茶苗主根和側根中無論是游離氨基酸總量還是茶氨酸含量，皆為主根要高于側根。這與一些研究不完全一致[8]。究其原因，可能與不同試驗采取的樣品的生長階段有關系。大部分研究者都以三年生以上的茶苗或者茶樹為研究對象，而本試驗采集的樣品處于種子剛剛萌發后的幼苗，還帶著子葉，作為幼苗的重要器官，主根尚處于生長旺盛階段，其吸收與合成作用尚不能完全由側根取代而擔任，因此有較高的氨基酸含量。