蛇形刁手高清:不同遮荫对茶树的生理生化特性影响的研究

李 岚

（云南农业大学龙润普洱茶学院，昆明，650201）

       摘　要：本研究在云南农业大学龙润普洱茶学院后山教学实习基地茶园中，在间作苹果树的成龄茶园中选择遮荫度为15%，并与近邻的未遮荫的茶树作对照；在间作李子树成龄茶园中选择遮荫度为30%的茶树，并与未遮荫的茶树作对照；在用遮阳网覆盖下形成的遮荫度为50%的茶树，与未遮荫的茶树为对照，作为试验处理。在其年生长周期中，对不同遮荫的茶树和对照茶树的生长和生理生化特性进行研究的主要结果如下；
       1、15%，30%和50%遮荫下的茶树光合强度均高于对照茶树，而且30%和50%遮荫水平下的茶树与对照茶树存在显著差异。
       2、15%，30%和50%遮荫下的茶树的叶绿素含量均高于对照茶树，而且30%和50%遮荫水平下的茶树与对照茶树存在显著差异。
       3、新梢开始萌发时遮荫下的茶树比对照的较迟绶，但是萌发速率对照茶树比15%，30%和50%遮荫下的茶树低， 15%，30%和50%遮荫的茶树全年产量高于对照茶树。
       4、当长白蚧害虫发生时，30%和50%遮荫下的茶树的发病率远低于对照茶树。
       5、各遮荫处理的茶树鲜叶进行生化测定，15%，30%和50%遮荫下的茶叶水浸出物含量远高于对照茶树，而且30%和50%遮荫下的茶树与对照茶树存在显著差异，咖啡碱含量均高于对照茶树，30%和50%遮荫下的茶树与对照茶树存在显著差异，然而茶多酚与茶多糖含量均低于对照茶树。
       6、15%，30%和50%遮荫下的茶树鲜叶的氨基酸含量与对照茶树存在显著差异。
       7、15%，30%和50%遮荫下的茶树鲜叶的茶多酚与茶多糖含量均低于对照茶树。
       关键词：遮荫；生长；生理生化； 特性

       茶树（Camellia sinensis(L.）0.Kuntze）是原产于我国云贵高原的一种具有很高经济价值的树木[1]，我国是世界上最早发现、利用茶树的国家，人工栽培茶树和加工茶叶有史稽考已有3000多年的历史[2]。随着饮茶用茶的不断扩大，原产于中国的茶叶亦直接或间接地传播到世界各地，迄今为止，全球已有60个国家引种茶树，形成了东亚、东南亚、南亚、西亚、欧洲、东非和南美等茶区。2008年茶园面积达3900多万亩，生产茶叶385万吨左右。在漫长的茶树传播过程中，茶树生长的生态环境随着引种地的扩大不同而发生了很大变化。并且随着对茶叶需求的日增，茶树栽培，茶园建设受经济、社会、技术诸方面的影响，形成了多种多样的模式。在我国自上世纪60、70年代以来，大力发展“现代茶园”，追求规模化和集中成片，垦辟建立的均为单一茶树纯茶的专业化茶园，这种茶园植被单一，只有茶树单一作物，物种多样性差，生产茶叶单一产品，在投入了大量的劳力、肥料、机械等，实现了茶叶生产专业化，商品化，茶叶产量有较大的提高，并满足了社会消费茶叶需求。同时，因为人类的强化干预，这类茶园的生态系统较传统茶园的生态系统产生了深刻的变化，凸现出许多问题：纯茶园改变了原始多生物自然结构，形成的人工生态系统中，生物物种单一，比如昆虫种类单一，优势种突出，一级消耗量很高，二级消耗的动物（天敌）数量却因栖居环境缺乏，人为因素干扰，数量很低；结构简化，稳定性差，对外界环境的适应性差，易受不良外界环境因素的胁迫，寒、冻、旱、热和病虫害等常有发生，因此又需通过一系列农业管理技术调控来维持和加强其稳定性；生产者为追求眼前的经济利益，大量施用化肥、农药、生长调节剂等，加之茶园周围的废气、污水污染等，使纯茶园的生态系统日趋恶化，茶树生长状况不良，树势衰退，茶叶产量和茶叶质量下降。
       近年来，随着生态环境污染日益加重，食品质量下降，消费者的观念与行为随之发生了变化，人们越来越关注健康，对茶叶质量的要求越来越高，喝茶向纯天然、富营养、高质量的方向发展。因此，人们对常规现代茶树栽培，茶园建设，茶叶加工的茶叶生产经营思想和行为进行反省，并相应提出了建设生态茶园生产绿色食品茶、有机茶和无公害茶，可持续发展的思路。
       生态茶园是运用生态学原理，因地制宜地开发和充分利用光、热、水、气和养分等自然资源，提高光能和生物能的利用率，有效、持续地促进茶园生态环境内物质和能量的循环，极大地提高生产能力，达到优质、高产、高效益的一种可持续发展和新的茶树栽培，茶园建设的模式。生态茶园是生产无公害茶、绿色食品茶、有机茶的基础。针对“纯茶园”单一茶树发生的生态失衡的问题，生态茶园要构建新型“复合茶园”。
       茶树与环境是统一的整体，茶树与外界生态环境的相互关系，一方面自然环境对茶树具有生态作用，能影响和改变茶树的形态结构和生理生化特性；而另一方面茶树对生态环境具有一定的适应性，表现在通过自身的变异来适应外界环境的变化。
       茶树是原产于热带、亚热带的常绿阔叶林地，虽然在长期的传播过程中，栽培区域不断扩大，适应能力不断增强，但其仍保持着好湿，喜酸和耐阴的习性。茶树对适合其生长的条件有一定的要求，表现其特有的生育特性。构建复合生态茶园就是依茶树的这种生物学特性，因地制宜配置其他物种，形成合理的多层次立体结构。这样既能保护好茶园内的生物栖息地，使各作物能共生互利，又能改善茶树生长环境，供其能更多，更好地利用光、热、水、气、肥等生态条件，增加生物多样性，构建合理的生态系统，达到经济效益、生态效益和社会效益的统一。复合生态茶园通过合理配置，群落层次结构乔木为最高层次，茶树为第二高层次，草本是最矮层次。茶园生态空间迅速扩大，乔木使立体空间由单植“纯茶园”为1m左右扩展到5m以上，空间中出现明显的乔木树冠层，茶树灌木层，枯枝落叶地被草本层和土壤层等生态层次，使不同的动物种类均能选择适合自身的生境生存和繁衍，复合结构的建立，茶园林荫增加，降低了直射光源作用，增加了散射光，有利于茶树的生长发育和物质转化与积累，茶园温度增加，蒸发量减少，暴雨对茶树的冲刷降低。枯枝落叶层、草本层能有效减少水土流失，具有一定的水土保持作用。正是基于这种认识和考虑，生态茶园的一个关键技术就是如何构建复合茶园生态系统，由于林茶复合间作系统对改变茶园生态系统功能、结构、能量循环有十分重要的作用，其技术性强，要考虑配置树木的遮荫度，树木种类、高度密度、营养需求、病虫害以及与茶树关系等。科学合理的配置才能显现以茶树为主，共生互利，优化茶园生态条件的目的。复合茶园种植模式在我国古代就有相关记载，云南茶区过去在生产上亦有“胶茶间作”、“果茶（苹果、梨、芒果、李子）间作”、林（樟、桤木）茶间作”等复合茶园的构建，但是对不同遮荫后茶树的生长，尤其是茶树生理生化特性的研究鲜有报道，因此设置该试验，旨在通过研究云南特定的生态条件下，不同遮荫水平对茶树生长以及茶树生理生化特性的影响，为优化合理配置，进而构建复合生态茶园，生产无公害茶叶促进茶叶生产可持续发展提供理论依据和实践指导。
       2 材料与方法
       2.1 试验地和试验处理
       于云南农业大学龙润普洱茶学院教学实习基地，1、在间作苹果（Malus pumila Mill.）树的建园20年的成龄茶园测定选取遮荫度为15%的茶树并以同一地块近邻的未遮荫的茶树作为对照，茶树品种为云山26号。2、在建园20年的间作李（P.salicina Lindl.）树的成龄茶园中测定选取遮荫度为30%的茶树与并以同一地块相邻的未遮荫的茶树和作为对照，茶树品种为庆丰。3、在与上述茶园相邻的建园18年的常规成龄茶园中，用黑色遮阳网覆盖形成的遮荫度为50%的茶树并以近邻的未覆盖的茶树作为对照，茶树品种是云抗10号，三组处理茶树均为大叶品种，分别在每个处理的茶树冠面上固定两个0.11m2的小框，专门进行各项相关内容的观测，试验期间管理水平一致。
       2.2 主要仪器试剂
       JD系列光照度计，HH－4数显恒温水浴锅，101A－2型电热鼓风恒温干燥箱， AR2130电子天平（感量10－3），微型植物试样粉碎机， 722可见分光光度计， DRZ-4电阻炉温度控制器， 755B紫外可见分光光度计。
       所有试剂均为国产分析纯。
       2.3 测定指标和测定方法
       2.3.1茶树萌发速率测定
       从2008年4月对选取的遮荫度为15%、30%和50%茶树以及对照的茶树进行挂牌（每处理挂牌15个），进行营养芽物候期观察，观察时间至2009年5月。在2009年春季记录新梢萌发时各处理的萌发情况，按所观察芽鳞片展(鱼叶展)达15％的具体时间为萌发期，并计算其萌展值。
       2.3.2茶树的虫害观察
在虫害发生较明显的时期，根据虫害发生的情况，记录被虫害的枝数,计算出被害率率。
       2.3.3不同遮荫下茶树光合、呼吸强度的测定 
       分别于4、6、8月份选取各处理中长势基本相同的茶树叶片挂牌标记，随后于5、7、9月份对茶叶用半叶法测定茶树的光合、呼吸强度。
       2.3.4不同遮荫水平下茶树叶片的叶绿素含量的测定
       用丙酮乙醇水（4.5：4.5：1）混合液直接浸提未经磨碎叶组织的叶绿素。用721分光光度计测定645nm和663nm处的光密度值，并根据Arnon公式计算叶绿素含量。
       2.3.5茶树全年产量统计
       从2008年4月起，对选取的不同遮荫水平上的茶树在各处理上固定三个1平方尺的小框，随后按一芽二叶，一芽三叶分别采摘，作小区产量记录，计算出平均的全年产量。
       2.3.6 蒸青固样
       采用蒸青固样（蒸青－摊放－烘干）的方法，进行蒸青样的制作，用作茶树茶叶中主要生化成分的分析。蒸青样统一采摘一芽二叶。
       2.3.7 水分含量检验 
       按“GB/T 8304—2002 茶 水分测定”的方法测定。
       2.3.8 水浸出物含量的检验 
       按“GB/T8305—2002 茶 水浸出物测定”的方法测定。
       2.3.9 茶多酚总量的测定 
       按“GB/T8313—2002 茶 茶多酚测定”的方法测定茶叶中茶多酚总量。
       2.3.10 氨基酸总量的测定
       按“GB/T8314—2002 茶  游离氨基酸总量测定”的方法测定。
       2.3.11 咖啡碱含量的测定 
       按“GB/T8312—2002 茶 咖啡碱测定”的方法测定。
       2.3.12 茶多糖含量的测定
       茶多糖含量的测定采用“蒽酮——硫酸法”的方法测定。
       2.3.13 数据统计分析
       试验中的数据采用Excel和 DPS处理，对试验结果均采取Student检验，不同遮荫水平与对照相比较。
       3、结果与分析
       3.1不同遮荫处理的茶树的萌发速率
       不同遮荫的下茶树与对照茶树在2月28日和3月20日的萌展值见表1。如表1所示,虽然对照茶树开始萌发早于遮荫下的茶树,但是随着时间的推移，15%，30%和50%遮荫下的茶树萌发速率却较未遮荫的茶树快。
       3.2不同遮荫处理的茶树的长白蚧虫害发病情况
       五月下旬至八月中旬，茶园发现被长白疥害虫侵染。在8月中旬进行观察统计。不同遮荫下茶树的长白蚧虫发生率最高时统计情况列于表2。
       如表2所示,当长白蚧虫害发生时，遮荫水平为30%和50%的茶树,虫害发病率均低于对照茶树，其中50%遮荫下茶树的对照茶树的被害率高达37%，茶树的树势和产量也受到影响。
       3.3 不同遮荫处理的茶树的光合、呼吸强度
       3.3.1 15%不同遮荫处理的茶树的光合、呼吸强度
       15%遮荫下茶树和对照茶树春季、夏季、秋季的净光合、呼吸强度和总光合强度测定统计结果列于表3
       如表3所示：遮荫度为15%的茶树与对照茶树相比，净光合强度、呼吸强度、总光合强度在春季、夏季、秋季均高于对照茶树，在春季总光合强度高于对照0.417（mg/m2/h）,在夏季总光合强度高于对照0.482（mg/m2/h），在秋季总光合强度高于对照0.515（mg/m2/h）,统计分析并未达到显著差异。
       3.3.2 30%不同遮荫处理的茶树的光合、呼吸强度
       30%遮荫下的茶树与未遮荫茶树的在年春季、夏季和秋季的光合强度和呼吸强度的统计结果列于表4，30%遮荫下的茶树总光合强度和对照茶树存在显著差异。而且未遮荫茶树的净光合强度远高于呼吸强度，对照茶树的净光合强度与呼吸强度的区分并不明显。在年生长周期中，30%遮荫下的茶树净光合强度与呼吸强度平均差值是0.528（mg/m2/h）,而对照茶树的净光合强度与呼吸强度的平均差值是0.094（mg/m2/h）。
       3.3.3 50%遮荫的茶树的光合、呼吸强度
       50%遮荫下茶树与未遮荫茶树的在年春季、夏季和秋季的光合强度和呼吸强度的统计结果列于表5。
       如表5所示，50%遮荫下的茶树总的光合强度在春季、夏季与对照茶树存在极显著差异，在秋季与对照茶树存在显著差异。净光合强度与呼吸强度的平均差值是0.721（mg/m2/h）,对照茶树的净光合强度与呼吸强度的平均差值是0.164（mg/m2/h）。
       3.4不同遮荫处理的茶树鲜叶的叶绿素含量
       3.4.1 15%处理的茶树鲜叶的叶绿素含量分析
       在年生长周期中，15%遮荫下与未遮荫茶树的叶绿素含量的统计结果列于表6。在年生长周期中，遮荫下的茶树与对照茶树的叶绿素含量并没有达到显著差异，但是，每个季节均比对照茶树的叶绿素含量高。 
       3.4.2 30%遮荫处理的茶树鲜叶的叶绿素含量分析
       把30%遮荫水平下茶树与对照茶树的叶绿素含量的测定统计结果列于表7。30%遮荫下的茶树与对照茶树在春季、夏季和秋季与对照茶树均存在显著差异。
       3.4.3 50%遮荫处理的茶树鲜叶的叶绿素含量分析
       50%遮荫水平下茶树与对照茶树的叶绿素含量的测定结果列于表8。50%遮荫下的茶树与对照茶树在春季、夏季和秋季与对照茶树存在显著差异。
       3.5不同遮荫的茶树的全年鲜叶产量
       把每次采摘两个（0.11m2）的小框内的芽叶数称重，连同采摘用于生化成分的鲜叶，计算出不同遮荫的茶树的全年产量（表9）。
       如表9所示,遮荫度为15%、30%和50%的茶树与全年鲜叶产量均略高于对照茶树。
       3.6不同遮荫处理的茶叶的水浸出物的含量
       3.6.1 15%遮荫处理的茶叶水浸出物的含量的分析
       将15%遮荫水平下茶树的水浸出物的含量与对照茶树的水浸出物的含量的统计结果列于表10。15%遮荫下的茶树与对照茶树的水浸出物含量在春季比对照高的3.17%，在夏季比对照的高3.48%,在秋季比对照的高5.48%。统计分析两者之间差异不显著。
       3.6.2  30%遮荫处理的茶叶的水浸出物的含量的分析
       30%遮荫的茶叶与对照的水浸出物含量的统计结果列于表11。在春季、夏季和秋季，30%遮荫下的茶树与对照茶树的水浸出物含量差异显著。
       3.6.3 50%遮荫处理的茶叶的水浸出物的含量的分析 
       50%遮荫下的茶树与对照茶树水浸出物的含量的统计结果列于表12。在春季、夏季和秋季，50%遮荫下的茶树与对照茶树的水浸出物含量存在显著差异。
       3.7不同遮荫处理的茶叶的茶多酚的含量
       3.7.1 15%遮荫处理的茶叶的茶多酚含量的分析
       15%遮荫的与对照茶叶茶多酚的含量统计结果列于表13。在春季、比对照茶树低2.52%；在夏季比对照茶树低2.04%；在秋季比对照茶树低2.14%。
       3.7.2 30%遮荫处理的茶叶的茶多酚含量的分析
       30%遮荫的与对照的茶多酚的含量统计结果列于表14。在春、夏和秋季，30%遮荫下的茶叶的茶多酚含量显著低于对照。
       3.7.3 50%遮荫处理的茶叶的茶多酚含量的分析
       50%遮荫的与对照的茶多酚的含量统计结果列于表15。在春、夏和秋季，50%遮荫下的茶叶的茶多酚含量显著低于对照。
       3.8不同遮荫处理的茶叶的氨基酸的含量
       3.8.1 15%遮荫处理的茶叶的氨基酸的含量
       15%遮荫的与对照茶叶的氨基酸的含量统计结果列于表16。在春季、夏季和秋季，15%遮荫与对照的氨基酸含量均存在显著差异。
       3.8.2 30%遮荫处理的茶叶的氨基酸的含量
       30%遮荫的茶叶与对照茶叶的氨基酸的含量统计结果列于表17。在春季、夏季和秋季30%遮荫下的茶树氨基酸的含量显著高于对照。
       3.8.3  50%遮荫处理的茶叶的氨基酸的含量
       50%遮荫与对照的茶叶的氨基酸含量测定结果列于表18。在春季、夏季和秋季50%遮荫处理的氨基酸的含量均显著高出对照茶树。
       3.9不同遮荫处理的茶叶的咖啡碱含量
       3.9.1  15%遮荫处理的茶叶咖啡碱含量的分析
       15%遮荫与对照茶叶的咖啡碱含量测定结果列于表19。在春季在春季15%遮荫的咖啡碱含量高于对照茶树的0.396%,在夏季高于对照0.417%,在春秋高于对照0.429%。
       3.9.2  30%遮荫处理的茶叶咖啡碱含量的分析
       30%遮荫处理与对照的咖啡碱的含量测定结果列于表20。30%遮荫的咖啡碱在春季、夏季和秋季的积累均显著高于对照茶树。
       3.9.3 50%遮荫处理的茶叶咖啡碱含量的分析
       50%遮荫的与对照处理的咖啡碱的含量测定结果列于表21，在春季、夏季和秋季，50%遮荫的咖啡碱的含量显著高于对照。
       3.10不同遮荫水平的茶叶的茶多糖含量
       3.10.1 15%遮荫处理的茶叶的茶多糖含量
       15%遮荫与对照茶叶的茶多糖含量测定结果列于表22，在春季，15%遮荫的比对照茶树低0.754%，夏季和秋季比对照分别低04%和0.436%。
       3.10.2 30%遮荫处理的茶叶的茶多糖含量
       30%遮荫与对照处理的茶多糖含量测定结果列于表23，在春、夏和秋季，30%遮阴的茶多糖含量与对照存在显著差异。
       3.10.3 50%遮荫处理的茶叶的茶多糖含量
       50%遮荫与对照处理的茶多糖含量测定结果列于表24，50%遮荫与对照的茶多糖含量，在春季、夏季和秋季均存在显著差异。
       4、结论
       4.1遮荫条件能够提供茶树生长的更好的生态环境
       昆明地处低纬高原，在气候上有着明显的垂直差异和水平差异。该试验进行的遮荫处理表明，在昆明地区，于30%和50%遮荫水平下的生态环境对茶树生长有着显著的改善作用，15%遮荫处理较于不遮荫的环境对茶树的生长也起到良好的调节作用。30%和50%遮荫水平下的茶树，尤其是在虫害发病情况上更显出，多样化的生态环境对控制虫害的发生起到了相应的抵制作用。
       4.2遮荫条件可有利于绿茶品质的提高
       15%、30%和50%遮荫处理的水浸出物均高于对照处理，表明其内含物相对丰富。30%和50%遮荫处理的与对在水浸出物、氨基酸、咖啡碱含量在春季、夏季和秋季皆存在显著差异；而茶多酚和茶多糖的含量，15%、30%和50%遮荫处理的均低于对照处理，内含成分相对协调，有利于大叶种茶树加工绿茶的品质提高。
       4.3遮荫条件下茶树的萌发速率加快，茶叶产量增加
       遮荫条件下，改善了茶园小气候，比不遮荫的茶树的光合强度提高，萌发速率加快，新梢持嫩性增强，而且茶叶生物产量增加，品质提高，有利于茶树高产优质的形成。
       该试验的各项研究因子综合比较可看出，在昆明地区30%遮荫水平下的茶园环境更有利于茶树在光合作用进行，全年茶叶产量和内含物质的积累方面都优于15%和50%遮荫处理的茶树。
       参考文献（略）