印度茶葉研究100年

HAZARIKA Mridul

譯者按：一個偶然的機會，我看到了發表在《Science and Culture》上的這篇回顧印度茶葉研究100年歷程的文章——《100 Years of tea research——A journey of pride》。這不是一篇論文，學術性也不是很濃，但從中可以看到一個茶葉大國——印度100年來的茶葉研究思路。這對我國的茶葉科技工作者極具參考價值。在翻譯的過程中有幾個方面給我留下深刻的印象。（1）對育種工作的持續重視。印度從20世紀30年代中期就成立植物學系，專門從事茶樹育種研究。從1931年起連續推廣了183個無性系品種。在2010年又提出了培育1個能延續應用40～50年的“超級無性系”品種的計劃。（2）對氣候研究的高度重視。印度在1911年就開始進行氣候對茶葉生產的非生物性脅迫研究，連續進行了80多年。從1911年起在東北印度和其他茶葉產區建立氣象站，從1918年起就有系統的氣象資料記錄。（3）重視茶樹的產、質量平衡。印度從上世紀40年代開始連續進行關于茶樹產量、質量平衡的研究。（4）關注茶葉機械化生產。印度從上世紀40年代開始提出茶葉生產機械化，提出機械采摘問題;50年代各種茶葉加工機械應用于茶葉加工。（5）對茶樹病蟲害防治問題高度重視。從研究所成立起就專門聘請真菌學和昆蟲學的博士擔任所領導并開展茶樹植保研究。上世紀90年代開始就進行減少化學農藥用量的研究。 ——陳宗懋

摘要：印度是僅次于中國的世界第二大茶葉生產國，也是全球最大的紅茶消費國。印度有組織的茶葉研究始于1891年。1911年，托克萊茶葉試驗站建立，從此在托克萊開始了印度100多年的茶葉研究歷程。文章回顧了印度于1910—2010年間的茶葉研究歷史、研究思路、不同時期的主要研究內容及獲得的研究成果，并簡要展望了茶葉研究的未來。

關鍵詞：印度;茶葉;育種;非生物性脅迫;氣候影響;機械化;病蟲害防治

100 Years of Tea Research——A Journey of Pride

HAZARIKA Mridul

Tea Research Association/Tocklai Experimental Station， Jorhat 785008， India

Abstract： India is the world's second largest tea producer after China， and the world's largest black tea consumer. Organized tea research in India began in 1891. In 1911， the Tokelai Tea Experiment Station in India was established， and since then India has started tea research in Tokelai for more than 100 years. This article reviewed the history of tea research in India from 1910 to 2010， the research ideas， the main research contents in different periods and the research results obtained， and briefly looked forward to the future of tea research.

Keywords： India， tea， breeding， abiotic stress， climate effects， mechanization， pest control

印度有組織的茶葉研究是從1891年對M. K. Bamber先生的任命開始的。Bamber最早的研究工作主要圍繞茶葉化學、土壤和肥料等展開，并于1893年出版《茶葉的化學和農藝——包括生長和加工》一書。1895年，昆蟲學家、印度政府官員George Watt博士考察了東北印度的茶葉產區，他強調應對茶葉種植和加工的相關問題開展長期的研究，其工作記錄于1898年出版的《茶樹病蟲害》一書中。

在最初的幾十年里，一些年輕的英國茶葉種植者在缺乏科學支撐的情況下，盡一切可能在東北印度新建并擴大茶樹種植區。與此同時，茶葉行業對茶樹種植和茶葉生產各方面研究的需求日益增強。

印度茶葉協會的科學處成立于1900年，由化學家H. H. Mann博士任首席科學官。Mann博士建議在距離喬哈特鎮19 km的瑪利亞尼Heeleakah茶場建立試驗站，開展茶葉田間試驗。在Mann博士的邀請下，1903年，Hutchinson擔任該試驗站的負責人，并于1905年建立苗圃，種植了7個品種（Alyene、Bezalony、Jaipur、Kalline、Kookicherra、Lushai和Singlo）的實生苗，開始了對茶樹早期發育的研究。試驗站進行的第一批試驗包括綠肥植物、施肥對茶葉質量和產量的影響、修剪和采摘體系、溫度對茶葉發酵和品質的影響等，并取得顯著的成績。Mann博士及其同事將在Heeleakah茶葉試驗站進行的研究發表于34本小冊子和報告中。該時期在茶園土壤、施肥、栽培、修剪和采摘、綠肥植物、茶樹實生苗的病害、茶葉紅銹病、茶餅病、茶樹害蟲、茶葉質量因素等方面獲得重要研究成果。

在以后的5年里，該部門的規模保持不變，并進行了各種人事變動。1910年，由于缺少勞動力，Healeekah試驗站的許多田間試驗被迫停止。經過與Jorhat茶葉公司商議，最后在靠近Healeekah試驗站的地方建立新試驗站。

1911年，為使不同部門能集中工作，印度茶葉協會決定于托克萊（Tocklai）新建試驗站。Hope博士在1910年的研究備忘錄中提出了繼續進行研究項目的計劃，他建議增加1位真菌學家進行茶樹病害及其防治的研究。同時記錄了開展和維持研究每年需耗費的經費，當時為49 250盧比（Rs），5年后上升為63 000盧比，加上設備需70 000盧比。而印度政府同意5年內每年最高提供的經費為15 000盧比。1911年4月1日起，東彭加爾（Bengal）和阿薩姆（Assam）每年提供12 000盧比經費。

這段時間還提出了當茶樹遭遇各種非生物性脅迫時必須進行控制的重要性;集中研究了茶樹和氣候相互作用的重要問題，并高度評估了茶樹遭遇各種非生物性脅迫的可能原因是受氣候變化影響。

在Tocklai試驗站建立前，印度的茶樹栽培只是以經驗為基礎，采用傳統的農業系統，由于缺乏有組織地傳播知識的機制，一些先進技術未被廣泛應用。

隨著人們飲用茶葉的需求不斷增加，越來越多不同農業氣候條件的地區開始種植茶樹，栽培和加工等方面的問題也隨之而來。此外，工業革命帶來的快速變化，使現有的茶樹栽培狀況及傳統的技術經驗已無法適應這些變化。

1 ?1910—1930年：開創性研究時期

Tocklai試驗站早期的研究重點為東北印度的茶樹栽培研究。最初的10年實現了土壤酸度分析方法的標準化，確定了石灰和硫素對土壤酸度的影響。為了解土壤類型，開展了大規模的土壤調查。根據土壤的物理性質推薦施肥方案。在茶樹害蟲防治方面，對東北印度茶區害蟲的季節分布進行了調查。確定了在不同茶區發生的紅蜘蛛、盲蝽、尺蠖、薊馬、葉蟬和白蟻。建議通過改善茶園灌溉來降低癭蚊和紅蜘蛛的發生。

與對其他農作物一樣，氣候對茶葉生產具有重要的影響。1918年起，試驗站開始在Tocklai進行系統的氣象資料記錄，為以后茶葉生產與氣候因素關系的研究創造了條件。1920—1930年，開展了茶樹生長基質——土壤的相關研究，提高了對植物營養的認識。初步試驗表明，在供試的無機肥中硫酸銨對茶樹是有效的，而硝酸鈉是有害的。在這10年間，在茶樹生態系中鑒定了茶盲蝽的寄生性天敵和捕食性天敵。將茶梢和不同等級干茶中所含多酚類物質和咖啡堿濃度確定為茶葉品質研究的內容，并積累了大量的研究數據。

2 ?1931—1940年：茶葉研究的興起

1931—1940年可被認為是印度茶葉研究一個重要的開始。Tocklai試驗站開展了大量田間試驗，比較無機肥和有機肥在茶園中施用的效果。研究發現硫酸銨是茶樹最有效的氮源;施肥或其他農業措施可使茶葉增產，但茶葉質量隨之下降，證明了產量和質量間的負相關性;將修剪下來的枝葉留在茶園中對茶葉產量和茶園土壤質量均有益;證實移植的茶園必須施肥，茶園改植換種時，在拔除老茶樹和再植新茶苗的間隔期要種植2年綠肥作物以使土壤恢復肥力，該結論從20世紀30年代發現起持續觀察至20世紀60年代，仍然證明是正確的，直至今日仍在執行。

植物學系也在這個時期成立，并開始了茶樹育種的研究。當時對茶樹的生長特性，包括萌發、休眠和葉片的伸展方面的研究還很落后，育種和生理學研究顯得更加重要。

1931年，A. C. Tunstal開始引入無性繁殖技術，這是一場延續了幾十年的革命。Tocklai試驗站共推廣了183個無性系品種，推廣面積占東北印度35 000 hm2茶園面積的60%。

3 ?1941—1950年：茶葉產量質量平衡

1941—1950年的研究工作主要圍繞平衡茶葉產量和質量關系來開展。20世紀40年代，繼續開展了修剪、采摘、施肥和遮陰的系統研究，以期在茶葉產量和質量上同時得到改善。該時期還研究了連續施肥對土壤特性的影響，發現連續施用硫酸銨會增加土壤的酸度，同時會使交換性金屬離子總量減少。這些研究結果對肥料合理選用和土壤改良技術研究非常有用。

研究發現，每公頃茶園施入90～180 kg硫酸銨可以增加產量，標準施肥為4.5 kg牛糞加28 g過磷酸鹽進行穴施。對于幼齡茶樹，氮的用量在每公頃40～80 kg時有增產效應，這一發現是此后幼齡茶樹營養建議的基礎。

這10年間還進行了許多幼齡茶樹和成齡茶樹施肥方面的研究，這些研究結果對當時及后續許多關于施肥的建議都具有重要意義。

首次提出了茶樹修剪周期為3年，并認為11—12月是輕修剪的最佳時期。最佳的打頂標準定為10 cm，同時還確定了留葉采的重要性。這一發現是茶樹采摘的基礎，并進行了長期的研究。還嘗試進行機械化采摘，證明機械化采摘生產效率顯著高于手工采摘。

20世紀40年代進行的施肥試驗表明，假如要獲得施肥的效益必須控制雜草的生長。鉀素的有益效應在種茶開始的6～7年中可以明顯地表現出來。

這一時期對無性系茶樹葉片中的化學成分進行了全面的分析，包括氮、磷、鈣、鉀、鎂、硫、氯、鋁、錳、鐵和硅，結果表明不同無性系品種間的含量存在差異。

為了得到地區的資料，在Nagrakata，Silcoorie和Nagrifarm建立了氣象站。

茶樹育種研究是從種子實生優良材料（原種203）開始的，這也是最早推廣的有性系品種。該品種后來被品質更優良的雙無性系種子淘汰了。第一批3個無性系茶樹品種（TV1、TV2和TV3）于1949年在生產中推廣。TV2和TV3由于某些缺點未被很好地推廣，但TV1一直在東北印度大量推廣，直到現在仍有種植。

4 ?1951—1960年：茶園和茶廠的10年

在前期20多年的研究基礎上，Wight博士于1959年建議將Assam類型單獨列為1個種，并考慮將Southern或Cambodian類型作為Assam類型的亞種。他提出如下命名：Camellia sinensis（L.） O. Kuntz為中國植株、Camellia assamica（Masters）為Assam植株、Camellia assamiclasiocalyx亞種（Planch MS）為茶樹的southern類型。解剖學和化學特征的研究也支持了此項命名。

這段時間還進行了茶樹冬季休眠現象的研究，這在植物生理學的研究中是一個重要的突破。

在茶葉加工方面，洛托凡（Rotorvane）轉子機、連續盤式烘干機和洛托凡轉子機附件獲得專利。洛托凡轉子機繼續成為茶葉加工機械的一個重要部件。

20世紀50年代按產量無性系、標準無性系和質量無性系進行分類。這仍是目前品種選擇工作的一部分。

這一時期還開始了包括光合作用在內的一些重要的生理學研究工作。其間，對光照強度的定量研究表明，最佳生長需要的光強度是全日照的30%～50%。這一研究結果可用于根據植物冠層正確選擇茶園遮陰植物并確定其種植密度，如豆科植物Albizzia chinensis和A. odoratissima可作為茶樹的遮陰植物。

5 ?1961—1970年：提高生產力研究

在1960—1969年的研究過程中曾試圖用較長的修剪周期來提高生產力。在這一時期進行了詳細的除草劑研究，包括農藥的類型、劑量、施用時間、施用方法和施藥使用的噴頭。在此基礎上，提出2，4-滴和百草枯2種農藥的使用建議。

有研究表明，未開墾的土地在被清理后，土壤的理化性質很快惡化，但有機質可以延緩惡化過程，由此提出了土壤的改良建議，即種植綠肥植物，如通過種植Pusa giant草、Mimosainvisa（含羞草）來進行土壤修復。

對在葉面和土壤中連續施用硫酸銨和尿素的研究結果發現，連續施用氮肥可以改變碳氮比。研究發現干旱季節時未修剪茶園中水分的消失比修剪茶園更為嚴重。這個發現對灌溉和修剪措施的確定很重要。

推廣了從TV10至TV17的8個無性系和1個雙無性系種子原種（Nanda devi），這些無性系適于在大吉嶺地區種植。

其間發現了大量有害昆蟲的新種及其天敵，并對它們的生活周期展開研究。研究結果有助于采用合適的防治方法來提高生產力。

在Thakurbari的北岸建立了氣象站，這有助于研究氣候對茶樹的生理學和產量的影響。

6 ?1971—1980年：支撐和鞏固階段

1971—1980年的中心工作是維持和鞏固1961—1970年取得的重要進展。3個雙無性系種子原種TS449、TS450和TS397推廣到平原地區種植，同時推廣了TV18至TV24的7個無性系。推廣了柬埔寨（Campod）無性系來維持產量是這個時期的一個主要成就。

為了拓寬在田間的遺傳基礎，引入了植物材料的選擇計劃（Garden selection scheme），推廣了183個無性系和14個有性系茶樹品種。這個時期發明了Boruah連續揉捻機、連續萎凋機和轉動型連續茶葉揉捻機，并獲得專利。雖然在一段時間這些機械并沒有很快大量投入茶葉生產，但它們為茶葉機械的發展提供了新思路。

生物化學研究表明了阿薩姆茶葉和大吉嶺茶葉在化學組分上具有差異。研究提供了大量的化學資料。研究了施入土壤中的氮的降解，在2～10周間會發生明顯的礦化過程。這個試驗是后來提出分批施肥的基礎。施入的氮肥淋失率約為40%。分批施肥可以減少這種淋失率。還探明了連續施入磷肥可使更多的磷素釋出，以供茶樹吸收利用。

Tocklai的科學家和Sheffield大學合作開發了一種用色素來檢測茶樹芽梢特征的檢測技術。利用這項技術發現第二輪新梢的品質優于第一輪新梢和雨季的新梢。這與葉綠素和綠原酸的協調結合及茶黃素和茶紅素的適當水平有關。這項技術還可用于檢測紅茶加工中出現的失誤。

7 ?1981—1990年：產量質量平衡中心階段

1981—1990的10年是處于平衡產量和質量的時期。

在施用氮、磷肥時結合施用鉀肥可使產量直線增加。該研究表明在茶樹上同時施用氮、磷、鉀肥的重要性。每年每公頃施用45～60 kg磷酸鹽肥料對茶園增產是最適當的。

研究發現，無性系茶樹品種的產量和氮素使用量水平互作顯著，這一研究結果對一些無性系茶樹品種的合理施肥具有重要意義。

一些新的機械，如茶葉粉碎和揀梗機、鮮葉貯藏系統、鮮葉散布機、紅碎茶篩等機械的引入和專利申請，突出了這個時期的機械研究的重點。

為了滿足高產的需要，推廣了4個雙無性系種子原種和4個Tocklai無性系品種。92個茶葉協會系列無性系品種在生產中推廣。

采用碳的同位素示蹤技術研究茶樹光合作用產物的運輸。對冬季淀粉的貯藏現象的研究成為東北印度冬季修剪研究的基礎，這項研究回答了許多關于茶樹修剪后的恢復和健康的問題。

確定了灌溉和排水的必要性。研究了旱季不同土壤氣候帶的純灌溉需要量等茶園灌溉水的經濟利用問題，高用量的氮肥造成吸收根中酰胺態（主要是茶氨酸）氮的積累及根中的淀粉消耗。根部位的水分對酰胺的積累是至關重要的。

進行了在茶生態系中茶癭蚊和一種捕食性螨Agistemus spp.的生活周期研究。這項研究有助于了解以上害蟲在不同農業氣候條件下的發生特點與防治技術的應用。

8 ?1991—2000年：高投入帶來不平衡及其補救

進入20世紀90年代，Tocklai試驗站必須研究確定由于在80年代對茶產業的高投入所帶來的不平衡，并找到補救辦法。

對影響成茶色澤、香氣的主要成分與茶葉加工時萎凋、揉捻和發酵的條件進行了標準化研究。對質量的要求會因消費者偏嗜性的改變而隨之變化，因此對質量參數的標準化也必須進行研究改進。在茶葉加工技術上產生變化是受各種不同類型的生物學和非生物學影響出現的化學成分的改變所引起，同時對消費者的味覺接受和改變產生影響。加工條件需要根據茶產業所要求的質量屬性進行調整。質量研究的重點是了解加工條件改變和工藝條件優化時，其化學特征是什么，從而使質量特征達到理想狀態。

植物保護方面主要是根據不同害蟲研究信息素、木霉菌（Trichoderma viride）的效果，以及引入生物防治。1981—1990年茶產業經歷了為提高防治效果而大量使用化學農藥的階段。而這個10年Tocklai試驗站將注意力放在如何減少化學品的用量上。

9 ?2001—2010年：提出可持續性發展并進一步探索

進入21世紀后，提出了可持續發展的要求。有害生物的協調治理已作為害蟲友好型治理方針的一部分。為了更好地利用營養，開始協調營養治理和發展灌溉、集水技術。生物工程系已開始加快研究步伐，引入分子育種技術來加速無性系的推廣;鑒定出耐干旱和耐茶餅病的基因，并通過進一步研究鑒定出能調節不同質量的基因。育種的基因組學研究已經啟動。

茶葉自動化項目已列入Tocklai示范茶廠（MTF）項目中，這家工廠開發了許多新技術，使用新設備可使得茶葉的明亮度（brightness）提高30%，還通過了ISO：9001—2008質量管理體系認證。

與過去相比，這一時期的壓力是多重的，氣候的明顯變化造成更為嚴重的生物脅迫。這10年間，對過去80年的氣象資料進行了分析，并研究了氣候與茶葉生長發育的相關性。研究發現在過去80年中，Jorhat及其附近地區年均溫度上升了2 ℃，年降雨量減少了200 mm。這些資料正用以開發一個模型來了解在不同的農業氣候帶中茶樹生長和生理學的變化。

10 ?未來的視野

在未來，環境的變化可能會對茶葉產業帶來嚴重的影響。一些老茶樹種植地區可能會遭受更大的損失，這是研究所關注的一個重要領域。需要解決由各種因素造成的生態不平衡，需要選育出1個能耐受至少40～50年的超級無性系品種，需要建立一個在技術創新和產業適用性之間的良好的平衡狀態。

（陳宗懋、林智譯自印度《Science and Culture》，2011，77（9/10）：347-352，部分有刪減。摘要和關鍵詞為編者所加。）