光照對‘金牡丹’生長及其茶葉品質的影響

陳 強

(壽寧縣茶產業發展中心，福建 壽寧 355500)

‘金牡丹’是以鐵觀音為母本，黃棪為父本培育的無性系，目前已成為國家重點關注并推廣的優良茶樹品種?！鹉档ぁ咳~生長旺盛，持嫩性強，制成的茶葉香氣突出、口感緊實、后味悠長，且營養物質豐富，抗氧化能力強，保健功效顯著[1-2]。良種良法是茶產業發展的前提與基礎。良種必須在良法栽培的基礎上，才能實現良種的提質增效。經雜交選育而成的‘金牡丹’，品質優良，適生性廣，具有較強的雜種優勢，在福建、廣東、廣西等地廣泛推廣種植。然而目前從‘金牡丹’的栽培管理來看，其品種特征尚未得到充分體現，優質、豐產、高效的潛力有待進一步挖掘[3-4]。

光是植物生長發育的重要環境因子，透光率、光質、光照時間等影響著植物代謝過程[5-7]。茶樹多為耐蔭型葉用經濟植物，對光照條件較為敏感。研究發現，通過改變光質能改善茶葉品質，茶葉中茶多酚、氨基酸、咖啡堿等物質含量隨光質變化而異，而日本采用紗網覆蓋降低透光率的栽培管理方式，有效提升了夏、秋茶的產量[8-9]。以往學者大多對‘金牡丹’茶加工制作方法進行了研究，在栽培管理方面尤其是光照條件方面尚鮮少見。福建省壽寧縣為“中國名茶之鄉”，茶樹種植歷史悠久，茶葉出口海內外，茶產業是該縣的重要經濟支柱產業?；诖?，本試驗以壽寧縣‘金牡丹’茶園為研究對象，通過紗網遮蔭方式設置不同透光率處理，分析不同透光率對茶樹生長及其茶葉感官品質、生化成分與抗氧化活性的影響，以期為‘金牡丹’的豐產高效栽培提供科學參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于福建壽寧縣，地理位置東經119°30′37″，北緯27°27′33″，氣候屬中亞熱帶濕潤氣候區，年平均氣溫15.1 ℃，極端最高氣溫35.8 ℃，極端最低氣溫-9.8 ℃，≥10 ℃的積溫4249 ℃，年降水量2472 mm，無霜期235 d。試驗地屬丘陵坡地，海拔680 m，土壤為紅壤。

1.2 試驗處理

以二年生苗木采用雙行方式(大行160 cm，小行50 cm)，株距30 cm，每穴2株，在春季3～4月進行種植。然后參照張靈枝和王坤等方法，利用Li-6400便攜式光合測定儀檢測透光率，通過搭蓋蔭網方式進行透光率控制。試驗設置20%、40%、60%、80%、100%共5個光照處理，每處理設5個小區，小區面積5 m×5 m，按完全隨機方式每小區選擇15株作為觀測植株。試驗期間，茶樹水肥管理參照常規方法進行。

1.3 指標測定

種植第二年4月，進行3足齡茶樹樹高、樹幅、地徑、分枝數、著葉數、百芽重(一芽二葉)等生長性狀調查。然后分別于4月、7月、9月中旬，采摘嫩梢制成茶葉進行感觀品質評價及水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、咖啡堿等生化成分的分析與抗氧化活性測定。其中，感官品質采用加權評分法進行評定，以內質香氣和滋味為主，兩個因子各占50分進行評定。生化成分中水浸出物參考GB/T 8305-2013《茶 水浸出物測定》，茶多酚參考GB/T 8313-2018《茶 葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》，游離氨基酸參考GB/T 8314-2013《茶 游離氨基酸總量的測定》，咖啡堿參考GB/T8312-2013《茶 咖啡堿測定》?？寡趸钚詼y定參照余啟明和陳鐵楊等[10-11]方法測定DPPH自由基清除率和ABTS+自由基清除率，總抗氧化能力采用總抗氧化能力檢測試劑盒測定。供試茶葉的加工工藝統一為：鮮葉采摘→殺青→揉捻→干燥。

1.4 數據處理

數據采用EXCEL軟件進行處理，用SPSS 19.0統計分析軟件進行方差分析與LSD多重比較(α=0.05)。

2 結果與分析

2.1 光照對生長性狀的影響

由表1可以看出，經不同透光率遮蔭處理一年，3齡‘金牡丹’茶樹生長性狀變化明顯。整體上，以80%透光率處理下，各生長性狀表現最優。與未遮蔭處理(100%)相比，在80%透光率處理下，樹高增長10.3%，冠幅增大8.3%，分枝數與著葉數分別增加了26.7%和7.0%，而地徑與百芽重無顯著差異。相對而言，供試5個光照處理中，以20%透光率處理下茶樹生長表現最差。這說明，適當遮蔭能明顯促進茶樹的生長，這可能與茶樹喜蔭的生理習性有關。

表1 光照對3足齡‘金牡丹’茶樹生長性狀的影響

2.2 光照對感官品質的影響

以4月、7月、9月采摘的茶葉為研究對象，通過分析不同透光率處理下茶葉的感官品質表明，透光率對茶葉感官品質影響較大。從表2各采摘時間供試5個透光率處理間變化來看，4月份采摘茶葉在光照100%處理下，花香平正，口感醇厚，得分73；7月份采摘茶葉在60%透光率下，得分最高為72，花香平淡，滋味濃尚醇；9月份采摘茶葉的最高得分值(70)出現在100%光照處理下，花香微，而滋味醇厚。這說明，在4月和9月以自然狀態下全光照條件培養的茶葉感官品質最佳，而7月則以60%透光率下的茶葉感官品質為佳。綜合采摘時間與透光率的全部15個處理，以4月份20%透光率處理下茶葉香氣得分最高(43)、花香濃郁，但滋味濃欠甘醇，而在7月份60%透光率下茶葉滋味得分最高(41)、濃尚醇，但花香平淡。這表明，光照弱時香味濃但滋味欠醇，而光照太強雖滋味醇但香氣不足、平淡而澀，要提高茶葉感官品質，依據不同茶葉采摘時間需要調整栽培環境中的透光率。

表2 光照對不同采摘時間‘金牡丹’茶感官品質的影響

2.3 光照對生化成分的影響

由表3可知，不同采摘時間、透光率處理間茶葉生化成分差異顯著。整體上，隨著透光率增加，具有水浸出物、茶多酚增加，咖啡堿、游離氨基酸減少，酚氨比增大的趨勢。從同一采摘時間各透光率處理變化看，在80%～100%透光率間，各月份采摘茶葉除酚氨比外，水浸出物、咖啡堿、茶多酚、游離氨基酸均無統計學上差異；在20%～40%透光率間，各月份水浸出物、咖啡堿、茶多酚無顯著差異，而游離氨基酸與酚氨比差異顯著。這表明，透光率保持在≥80%較高范圍時，茶葉中各生化成分無明顯變化，但透光率≤40%時，其生化成分整體處于一個較為穩定的低含量水平。說明，‘金牡丹’耐蔭能力較強，從生化成分角度，其耐蔭閾值為透光率40%左右，但考慮到在透光率60%～100%區間一芽二葉百芽重無顯著差異，而透光率為40%時百芽重明顯降低，故‘金牡丹’栽培時透光率應大于40%。此外，從各生化成分含量對透光率的響應來看，游離氨基酸、酚氨比對透光率最為敏感，反映了通過透光率的控制能實現對茶葉中游離氨基酸含量、酚氨比的有效調控。

表3 光照對不同采摘時間‘金牡丹’茶生化成分的影響

2.4 光照對抗氧化活性的影響

抗氧化活性是茶葉重要且最為人們關注的保健功能之一[12-13]。通過分析ABTS+、DPPH自由基清除率及總抗氧化能力表明，各月份均具有隨著透光率增加，茶葉抗氧化活性增強的趨勢(圖1)。從同一透光率各月份間差異看，7月份抗氧化活性整體偏高，且在40%～100%透光率處理中，除40%透光率下的DPPH自由基清除率外，4月與9月間茶葉的ABTS+、DPPH自由基清除率及總抗氧化能力均表現出顯著差異。以往研究認為，茶多酚是茶葉抗氧化活性的有效成分。為進一步揭示‘金牡丹’茶葉抗氧化能力與茶多酚關系，通過相關性分析表明，茶多酚含量與總抗氧化能力呈明顯的正相關線性關系(R2=0.97)，說明茶多酚是影響‘金牡丹’茶抗氧化能力的關鍵有效成分。

圖1 光照對不同采摘時間‘金牡丹’茶抗氧化活性的影響注：圖中小寫字母表示同一采摘時間不同透光率處理間顯著性差異，大寫字母表示同一透光率不同采摘時間處理間顯著性差異(α=0.05)。

3 結論與討論

作為國家科技攻關的一級優異茶樹品種，‘金牡丹’制成烏龍茶、紅茶和綠茶，鮮爽、香氣馥郁、滋味醇厚，深受大眾喜愛。茶樹是喜散射光、漫射光的耐萌植物。研究發現，在空曠和蔭蔽條件下生育的茶樹，在生長生理方面差異較大[14]。通常，在強光下生長的植株，葉形小而厚、節間短、葉質硬脆，而在林冠下生長的茶樹，葉形大而薄、節間長、葉質柔軟。在本試驗研究中，通過覆蓋紗網方式，發現透光率對‘金牡丹’茶樹生長影響顯著，其中在80%透光率下樹高、冠幅、地徑最大，分枝數、著葉數最多，表明相較全光照生長環境，80%透光率更利于‘金牡丹’的生長。但值得關注的是，在60%～100%透光率下，茶樹百芽重無明顯變化，這說明在該光照范圍葉芽形態生長未發生改變，反映了60%透光率可作為‘金牡丹’生長方面耐蔭閾值。

透光率顯著影響了‘金牡丹’茶感官品質。根據本試驗茶葉感官品質評審結果，采摘時間不同，最適透光率也不同。在4月和9月，以80%～100%透光率的感官品質得分較高，而7月則以40%～60%透光率的得分較高。茶葉分為春茶、夏茶和秋茶，這說明，在不同采茶季節通過調節透光率能有效提升茶葉感官品質。對‘金牡丹’而言，從本試驗茶葉感官品質角度，制春、秋茶植株生長環境的透光率應控制在≧80%范圍，而制夏茶植株的光照則宜為60%左右。研究證明，氨基酸決定茶葉香氣、鮮爽味，并與咖啡因結合在一起影響茶味濃淡， 是調控茶葉品質的重要成分[15]。依據‘金牡丹’茶葉品質構成因素的相關化學成分分析結果，氨基酸含量在各月份整體上均以20%透光率下較高，且該透光率下3個采摘時間處理間氨基酸含量并無明顯差異，暗示了通過遮蔭措施能增加氨基酸含量，改善茶葉品質。

茶多酚是茶葉中的一種重要活性組分，其抗氧化能力強，與茶葉澀味密切相關[13,16]。從茶多酚生理代謝過程來看，透光率越大，其合成積累量越多。依據茶多酚這一生理特性，通常茶葉中夏季含量較高，春季較少，秋季居中。根據茶葉制茶工藝及其口感差異，分為綠茶、紅茶、青茶、白茶、黑茶、黃茶六大類，其中以綠茶和紅茶最為常見。綠茶多要求鮮葉中含有較高含量的氨基酸，以增加其鮮爽，而紅茶則要求少蛋白質，茶湯醇厚，并需利用發酵減少茶葉中茶多酚含量，以降低澀味，增加甘甜味。為探討透光率對‘金牡丹’茶抗氧化活性的影響，考慮到發酵對茶多酚的作用，故本試驗均統一采用了綠茶的制作工藝。從茶多酚含量與總抗氧化能力的相關性來看，茶多酚越多，‘金牡丹’茶的抗氧化活性越強。在本試驗研究中，筆者發現除20%透光率外，在40%～100%透光率下，7月份采摘茶葉的茶多酚含量均顯著高于4月和9月，表明7月份采摘茶葉宜制作紅茶。

綜上所述，透光率影響了‘金牡丹’茶樹的生長與茶葉品質。在春季(4月)、秋季(9月)，以80%透光率下栽培下的茶樹生長佳，茶葉花香平正、味醇，適合制作綠茶；而在夏季(7月)，60%光照培養下茶樹生長量與自然條件全光照條件無顯著差異，但茶葉感官品質得分最高，花香平淡，但滋味濃尚醇，茶多酚含量高，需經過發酵處理去除，適合制作紅茶、烏龍茶等。