不同間作模式對(duì)茶園土壤和茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

劉騰飛， 董明輝，*， 張 麗， 顧俊榮， 張國(guó)芹， 錢 輝

(1.江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與檢測(cè)研究室， 江蘇 蘇州 215155；2.蘇州市職業(yè)大學(xué) 教育與人文學(xué)院， 江蘇 蘇州 215104)

不同間作模式對(duì)茶園土壤和茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

劉騰飛1， 董明輝1，*， 張 麗2， 顧俊榮1， 張國(guó)芹1， 錢 輝1

(1.江蘇太湖地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與檢測(cè)研究室， 江蘇 蘇州 215155；2.蘇州市職業(yè)大學(xué) 教育與人文學(xué)院， 江蘇 蘇州 215104)

為了探明不同間作模式對(duì)茶園土壤及茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響，選擇蘇州洞庭東、西山地區(qū)代表性的果茶間作茶園和純茶園，分別采集土壤和茶葉樣品，對(duì)其土壤和茶葉主要營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)成分進(jìn)行了測(cè)定分析。結(jié)果表明，果茶間作可以有效提高礦物質(zhì)含量，改善表層(0～25 cm)土壤營(yíng)養(yǎng)狀況，以枇杷- 茶和楊梅- 茶間作模式作用效果顯著。主成分分析結(jié)果表明，茶園土壤狀況受土壤的營(yíng)養(yǎng)成分、礦物質(zhì)含量和土壤酸堿性3個(gè)因素影響較大。不同果茶間作茶園土壤綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，洞庭西山楊梅- 茶間作茶園土壤營(yíng)養(yǎng)狀況最好，依次為西山純茶園、東山楊梅- 茶間作茶園、東山純茶園、東山枇杷- 茶間作茶園。茶鮮葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定結(jié)果表明，不同茶產(chǎn)區(qū)及不同果茶間作模式對(duì)茶鮮葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)成分的影響不同，在東山茶區(qū)，果茶間作茶園茶鮮葉的游離氨基酸和茶多酚含量均略大于純茶園，但兒茶素含量均略小于純茶園，咖啡堿含量則顯著小于純茶園，而在西山茶區(qū)，除游離氨基酸外，楊梅- 茶間作茶園茶鮮葉的茶多酚、兒茶素和咖啡堿含量均低于純茶園。根據(jù)土壤性狀和養(yǎng)分與茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)性分析可知，茶葉游離氨基酸含量與土壤中鐵和鋅呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)，茶多酚含量與堿性氮、有機(jī)質(zhì)和鋅元素呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，咖啡堿含量與電導(dǎo)率、全氮量、有效磷、堿性氮、鈣、鐵呈現(xiàn)顯著正相關(guān)，而與全鉀呈極顯著負(fù)相關(guān)。研究表明進(jìn)行果茶間作對(duì)改善茶園土壤性質(zhì)具有重要作用，結(jié)果為不同洞庭碧螺春茶產(chǎn)區(qū)改良土壤，從而提升茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)提供了重要的理論依據(jù)。

間作模式； 茶園土壤； 茶葉； 營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)； 游離氨基酸

茶葉是一種健康的飲料作物，具有獨(dú)特的香氣、口感及抗癌、延緩衰老等藥用和保健功效[1-2]，受人喜愛。一般公認(rèn)的中國(guó)十大名茶是西湖龍井，洞庭碧螺春，黃山毛峰，廬山云霧，六安瓜片，君山銀針，信陽(yáng)毛尖，武夷巖茶，安溪鐵觀音，祁門紅茶。其中洞庭碧螺春因芽多、嫩香、湯清、味醇的“四絕”聞名于世。碧螺春茶產(chǎn)區(qū)茶樹和枇杷、楊梅、板栗、白果等果樹交錯(cuò)種植，而且太湖周邊氣候溫和濕潤(rùn)，孕育了洞庭碧螺春優(yōu)良的品質(zhì)[3]。

土壤是茶樹賴以生存和生長(zhǎng)的必要條件，土壤的性狀特征和各類營(yíng)養(yǎng)元素的豐缺直接影響茶樹的生長(zhǎng)和茶葉品質(zhì)[4]。探明不同栽培模式對(duì)茶園土壤和茶葉品質(zhì)的影響，是改善茶園土壤管理重要途徑之一。研究表明果茶間作茶園不同樹種的遮陰會(huì)影響茶園的水、肥、氣、熱等綜合環(huán)境[5]，不同樹種的落葉、落果可以改善土壤特征性狀和營(yíng)養(yǎng)成分[6]，提高茶樹對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分和礦物元素的吸收效率，進(jìn)而影響茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。本項(xiàng)目組前期研究表明采取適宜的果茶間作模式可以改善土壤營(yíng)養(yǎng)狀況，調(diào)節(jié)土壤礦物元素的含量[7]，此外，果茶間作還可以促進(jìn)茶葉中鐵、銅、鎂、鋅、鉀等礦質(zhì)元素的累積，降低茶鮮葉可可堿和咖啡堿含量，提高茶堿、沒食子酸和非酯型兒茶素(EC、EGC)含量[8]，這些研究結(jié)果為洞庭山不同果茶園土壤改良和茶葉品質(zhì)的提高提供了重要參考。

蘇州太湖洞庭東、西山地區(qū)是碧螺春茶的主要產(chǎn)區(qū)，本研究主要調(diào)查洞庭東、西山地區(qū)代表性的果茶間作茶園和純茶園土壤性狀及茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，分析洞庭東、西山不同茶產(chǎn)區(qū)及不同果茶間作方式對(duì)茶園土壤與茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響，并對(duì)茶園土壤與茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析，探索影響茶園土壤和茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的主要因素，為改良茶園土壤環(huán)境，提升碧螺春茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)，進(jìn)一步促進(jìn)洞庭碧螺春茶的高效安全生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集與處理

1.1.1土壤采樣與處理

采樣點(diǎn)選取江蘇省蘇州市吳中區(qū)洞庭東山和西山碧螺春茶園。土壤樣品采集時(shí)間為2015年8月。根據(jù)當(dāng)?shù)夭枞~實(shí)際種植模式，選擇5個(gè)有代表性的3類不同種植模式進(jìn)行采樣，分別是東山西巷村的純茶園(簡(jiǎn)稱“東山純茶園”)、楊灣村的楊梅- 茶間作茶園(簡(jiǎn)稱“東山楊梅- 茶園”)、雙灣村的枇杷- 茶間作茶園(簡(jiǎn)稱“東山枇杷- 茶園”)以及西山天王塢的純茶園(簡(jiǎn)稱“西山純茶園”)和天王塢楊梅- 茶間作茶園(簡(jiǎn)稱“西山楊梅- 茶園”)，具體采樣點(diǎn)分布圖見圖1。用取樣器采集0～25 cm表層土壤，每樣點(diǎn)沿茶樹樹縫滴灌帶，采用“S”布點(diǎn)采樣方式，取5～8 個(gè)點(diǎn)的等量土樣混合后，風(fēng)干、去渣、碾碎、過(guò)篩，用四分法去對(duì)角樣品混勻，留取500 g供分析。將樣品過(guò)20目(0.84 mm) 尼龍篩，用于速效養(yǎng)分和pH值分析[9]。

圖1 采樣點(diǎn)分布Fig.1 Distribution map of sampling

1.1.2茶葉采樣與處理

與各茶園土壤采樣同時(shí)進(jìn)行，鮮葉采摘標(biāo)準(zhǔn)為一芽一葉。采樣后鮮葉及時(shí)蒸青，置于-70℃超低溫冰箱保存待用。蒸青方法：將蒸鍋加熱至有足量蒸汽產(chǎn)生，放入茶鮮葉，鋪開，不要重疊，立即蓋上鍋蓋，2 min后，將蒸好的鮮葉立即取出抖散薄攤，晾干至沒有明水。

1.2 樣品檢測(cè)與數(shù)據(jù)處理方法

1.2.1土壤性狀及養(yǎng)分含量測(cè)定

土壤pH值采用m(土)∶m(水)=1∶2.5的水浸提電位法，土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀容量法-外加熱法測(cè)定，土壤堿解氮采用1 mol/L NaOH溶液堿解擴(kuò)散法，均按照參考文獻(xiàn)[10]進(jìn)行；土壤有效磷采用0.5 mol/L NaHCO3溶液浸提-鉬銻抗比色法測(cè)定，土壤有效鉀采用1 mol/L CH3COONH4溶液浸提- 火焰光度計(jì)法測(cè)定，土壤全鉀采用火焰光度法測(cè)定，土壤全磷采用鉬銻抗比色法測(cè)定， 均按照文獻(xiàn)[11]進(jìn)行；土壤有效硫按照NY/T 1121.14—2006《土壤有效硫的測(cè)定》方法測(cè)定。

1.2.2土壤礦質(zhì)元素含量測(cè)定

硼、鋁采用酸消解法(參照EPA 3050B—1996)樣品前處理結(jié)合電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法(參照EPA 6010C—2007)檢測(cè)；鈣、鎂、鈉、鉬等礦物元素采用酸消解法(參照EPA 200.8—1994)樣品前處理結(jié)合電感耦合等離子體質(zhì)譜法(參照EPA 6020A—2007)檢測(cè)。

1.2.3茶鮮葉營(yíng)養(yǎng)成分含量測(cè)定

茶多酚含量采用福林酚比色法測(cè)定，游離氨基酸含量采用茚三酮比色法測(cè)定，咖啡堿含量采用醋酸鉛沉淀比色法測(cè)定，兒茶素含量采用香莢蘭素比色法測(cè)定，均參考文獻(xiàn)[12]進(jìn)行。

1.2.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)使用Excel 2007和SPSS 18.0進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。其中，主成分分析使用SPSS18.0進(jìn)行，先將數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后進(jìn)行降維分析得出特征根及其相應(yīng)的特征向量，從特征根中選出幾個(gè)較大的特征根及其特征向量，使其累積貢獻(xiàn)率在85%以上。根據(jù)土壤的各個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化值及特征值、特征向量計(jì)算出各主成分值[13]。

定義樣本量為N，每個(gè)樣本P個(gè)指標(biāo)，當(dāng)前面K個(gè)主分量的方差累積百分率大于85%時(shí)，選取前K個(gè)因子F1,F2…Fk為第1,2…K個(gè)主成分，這K個(gè)主分量基本保留原來(lái)因子x1,x2…xp的信息。F1,F2…Fk表示為：

F1=a11x1+a21x2+…+ap1xp,F2=a12x1+a22x2+…+ap2xp, …Fk=a1kx1+a2kx2+…+apkxp，

其中，aij成為第i個(gè)變量在第j個(gè)主因子上的權(quán)重系數(shù)，反映出第i個(gè)變量在第j個(gè)主因子上的相對(duì)重要性。

以不同主分量特征值的方差貢獻(xiàn)率βi(i=1,2…k)為加權(quán)系數(shù)，利用綜合評(píng)價(jià)函數(shù)F=β1F1+β2F2+…+βkFk計(jì)算各樣本得分，然后根據(jù)得分對(duì)各茶園土壤的綜合狀況進(jìn)行排序評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植模式碧螺春茶園土壤化學(xué)性狀比較

對(duì)5個(gè)碧螺春茶園土壤化學(xué)性狀進(jìn)行檢測(cè)，見表1?？梢钥闯?，洞庭東山、西山地區(qū)茶園土壤均成酸性，pH值在4.88～5.29，平均值為5.10，不同茶區(qū)、不同種植模式下的土壤pH值由大到小依次為：東山枇杷- 茶園、東山楊梅- 茶園、東山純茶園、西山楊梅- 茶園、西山純茶園。除東山楊梅- 茶園和東山純茶園差異不顯著外，其他3個(gè)茶園樣品之間均呈顯著性差異(p<0.05)。茶樹是一種喜酸性土壤的植物，適宜生長(zhǎng)的土壤pH值在4.00～6.00。土壤pH值的變化會(huì)影響土壤養(yǎng)分的有效性、吸收利用以及土壤中微生物的種類和含量[14-16]，進(jìn)而影響茶樹的產(chǎn)量和品質(zhì)[17]。本研究中，5個(gè)茶園土壤的pH值均符合高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園的土壤pH值要求(4.50～5.50)。從表1中還可以看出，在洞庭東山和西山茶區(qū)，果茶間作模式下，茶園土壤的pH值均大于純茶園，尤其是西山茶區(qū)，楊梅- 茶園土壤的pH值顯著大于純茶園，原因之一是果茶間作中的落葉、落果在茶園土壤中腐化，使得較多礦物元素溶解到土壤中。除此之外，茶園種植過(guò)程中施肥也可能導(dǎo)致茶園的土壤堿性增大。

5個(gè)茶園的土壤電導(dǎo)率在31.37～64.33，平均值為41.94，電導(dǎo)率由大到小依次為：東山楊梅- 茶園>西山純茶園>東山枇杷- 茶園>東山純茶園>西山楊梅- 茶園，并呈現(xiàn)顯著性差異(p<0.05)。土壤溶液電導(dǎo)率反映溶液中電解質(zhì)的濃度，在一定程度上也反映了溶液中鹽離子濃度。研究表明，土壤溶液的電導(dǎo)率主要受土壤的含鹽量、含水量和土壤質(zhì)地的影響較大，而土壤有機(jī)質(zhì)含量的高低對(duì)土壤溶液電導(dǎo)率并沒有明顯的影響[18]。在東山茶區(qū)，楊梅- 茶、枇杷- 茶間作茶園的土壤電導(dǎo)率均大于純茶園，而在西山茶區(qū)，純茶園的土壤電導(dǎo)率小于楊梅- 茶間作茶園，這可能是東、西山的土壤類型不同導(dǎo)致的。東山屬于半島，土層為殘積坡積層的山地黃棕壤，而西山屬于湖泊沉積充塞形成的湖中島，在地貌上區(qū)別于東山。從相關(guān)性分析可以看出，電導(dǎo)率與全氮量、有效磷、堿性氮、鈣、鋅、鐵呈極顯著的正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)、鎂、呈顯著正相關(guān)，而與有效硫、全鉀呈極顯著的負(fù)相關(guān)。

2.2 不同種植模式碧螺春茶園土壤主要營(yíng)養(yǎng)成分比較

土壤的營(yíng)養(yǎng)成分是表征土壤狀況的重要指標(biāo)，對(duì)茶樹生長(zhǎng)、茶葉品質(zhì)具有重要的影響，并受到茶樹品種、土壤養(yǎng)分含量、肥料用量和施肥方式等因素的綜合影響[19]。本研究表明，5個(gè)供試茶園土壤中的全氮、全磷、有效磷、速效鉀、有效硫含量和堿性氮含量之間均呈現(xiàn)顯著的差異(p<0.05)，有機(jī)質(zhì)除了東山純茶園和東山枇杷- 茶園差異不顯著外，其他茶園均呈顯著性差異(p<0.05)。在東山茶區(qū)，枇杷- 茶和楊梅- 茶間作茶園的土壤全氮、全磷、有效氮、速效鉀、堿解氮含量均高于純茶園，對(duì)于有效硫，在純茶園土壤中的含量則顯著高于其他2個(gè)間作茶園，表明枇杷- 茶和楊梅- 茶間作模式可以有效改善表層土壤中的全氮、全磷、有效氮、速效鉀、堿解氮含量，而不利于有效硫的保持，而有機(jī)質(zhì)含量則在楊梅- 茶間作茶園土壤中最高，枇杷- 茶間作茶園與純茶園差異不顯著，表明楊梅- 茶間作模式有利于土壤中有機(jī)質(zhì)的改善和提高。在西山茶區(qū)，純茶園土壤中的5個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)均顯著高于楊梅- 茶間作茶園，這可能是由于東、西山的環(huán)境、土壤和植被類型的差異，使得土壤養(yǎng)分具有不同的累積和遷移途徑，也有可能是種植年限和凋落物的分解速度不同而導(dǎo)致的。

表1 不同茶園土壤性狀及速效養(yǎng)分含量的測(cè)定

同一列中字母相同表示處理間無(wú)顯著差異，字母不同表示有顯著性差異。

2.3 不同種植模式碧螺春茶園土壤礦物元素含量比較

土壤的礦物元素是茶葉生長(zhǎng)發(fā)育不可缺少的營(yíng)養(yǎng)元素，參與茶樹的生長(zhǎng)發(fā)育，在茶樹生理生化機(jī)能方面起著重要作用，影響茶樹的生長(zhǎng)、發(fā)育、衰老、抗寒和抗病等性能[20]。5個(gè)不同碧螺春茶園的土壤礦物元素含量見表2。在東山茶園土壤中，除了全鉀、硼、鉬和鋁元素之外，其他所測(cè)礦物元素如銅、鋅、錳、鐵，在枇杷- 茶、楊梅- 茶間作茶園中的含量均顯著高于純茶園，其中銅、錳、鐵、鉀、鈉5種元素在枇杷- 茶間作茶園中的含量顯著大于楊梅- 茶間作茶園，而鈣、鋅、硼、鉬、鋁5種元素在枇杷- 茶間作茶園中的含量則要小于楊梅- 茶間作茶園。兩種果茶間作方式雖然提高了土壤中的鎂元素含量，但差異不顯著。鈉元素的含量在不同種植模式碧螺春茶園土壤中的順序依次為枇杷- 茶園>純茶園>楊梅- 茶園。這可能與枇杷和楊梅兩個(gè)樹種本身對(duì)土壤中的營(yíng)養(yǎng)成分吸收不同有關(guān)。而在西山茶園土壤中，除了全鉀、鉬和鋁元素之外，其他所測(cè)礦物元素在純茶園土壤中的含量均顯著高于楊梅- 茶間作茶園。

上述結(jié)果表明，果茶間作模式對(duì)土壤中不同礦物元素的影響表現(xiàn)不同，其中，銅、鋅、錳和鐵4種元素變化趨勢(shì)表現(xiàn)一致，但可能受到洞庭東、西山地理位置、氣候條件、土壤類型以及茶農(nóng)種植習(xí)慣等因素影響而表現(xiàn)出不一樣的變化規(guī)律，而鉀、硼、鉬、鋁元素由于受到果茶間作的影響，變化趨勢(shì)表現(xiàn)不一致。上述結(jié)果可以推測(cè)不同果茶間作模式對(duì)土壤中礦物元素含量的影響不同，說(shuō)明所測(cè)礦物元素易受果茶間作模式的影響，影響方式可能與果樹的落葉和落果類型有關(guān)，也或與當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)施肥技術(shù)有關(guān)。

表2 不同茶園土壤礦物元素含量的測(cè)定

同一列中字母相同表示處理間無(wú)顯著差異，字母不同表示有顯著性差異。

2.4 不同種植模式碧螺春茶園土壤各指標(biāo)之間的相關(guān)性分析

對(duì)5個(gè)不同碧螺春茶園土壤各指標(biāo)之間的相關(guān)性進(jìn)行分析，見表3?？梢钥闯?，不同種植模式碧螺春茶園土壤的電導(dǎo)率與全氮量、有效磷、堿性氮、鈣、鋅、鐵呈極顯著的正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)、鎂呈顯著正相關(guān)，而與有效硫、全鉀呈極顯著的負(fù)相關(guān)。pH與土壤中的鎂和鐵含量呈顯著的正相關(guān)，與有機(jī)質(zhì)、鈣和鋁含量呈顯著的負(fù)相關(guān)。全氮量與土壤中的其他營(yíng)養(yǎng)成分總體呈顯著的正相關(guān)，例如與有效磷、堿性氮、有機(jī)質(zhì)呈極顯著的正相關(guān)(p<0.01)，與礦物元素中的鈣、鎂、鋅和鐵呈顯著的正相關(guān)，但與有效硫和全鉀含量呈顯著的負(fù)相關(guān)。全磷量與土壤中的速效鉀、堿性氮和有機(jī)質(zhì)均呈顯著的正相關(guān)，與全鉀呈顯著的負(fù)相關(guān)，與礦物元素中的銅、鋅、錳和鈉呈顯著的正相關(guān)，而與鉬呈顯著的負(fù)相關(guān)。有效磷與土壤中的堿性氮呈顯著的正相關(guān)，而與有效硫、全鉀呈顯著的負(fù)相關(guān)，尤其與全鉀呈極顯著的負(fù)相關(guān)，與礦物元素鈣、鎂、鋅和鐵呈顯著的正相關(guān)，與鈉呈顯著的負(fù)相關(guān)。鋁元素與速效鉀、鎂、銅、錳和鐵呈顯著的負(fù)相關(guān)，已有研究表明，鋁對(duì)磷的吸收有調(diào)節(jié)作用，磷含量高時(shí)，鋁可以促進(jìn)茶樹對(duì)磷的吸收，磷含量低時(shí)，鋁可以緩解過(guò)多的磷造成的毒性，還能促進(jìn)氮、鉀的吸收，降低鈣、鎂在茶樹葉片中的含量，土壤中低濃度的鋁有于茶樹對(duì)磷的吸收，隨鋁濃度的上升，根系對(duì)鈣、鐵、鉀的吸收下降[21]。

表3 土壤性狀和營(yíng)養(yǎng)成分之間的相關(guān)性

**表示在0.01水平上顯著相關(guān)，*表示在0.05水平上顯著相關(guān)。

2.5 不同種植模式碧螺春茶園土壤各指標(biāo)主成分分析

利用SPSS 18.0軟件對(duì)5個(gè)不同碧螺春茶園土壤指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果見表4和表5?？芍?個(gè)主分量所構(gòu)成的信息量占總信息量的89.919%，基本保留了原有變量的全部信息。其中，第1主成分F1=0.894x1-0.054x2+0.971x3+0.362x4+…-0.326x17-0.252x18-0.127x19-0.09x20，F(xiàn)1主分量的方差貢獻(xiàn)率達(dá)到41.468%，代表變量有全氮量、全鉀、堿性氮、鋅、電導(dǎo)率、有效硫、有效磷和有機(jī)質(zhì)，這一類主要代表茶園土壤的營(yíng)養(yǎng)狀況；第2主成分F2=-0.393x1+0.495x2-0.216x3+0.461x4+…-0.652x17-0.626x18-0.666x19+0.804x20，F(xiàn)2主分量的方差貢獻(xiàn)率達(dá)到30.448%，代表變量主要有錳、銅、速效鉀、鈉、鈣、鋁、鉬等，這一類主要代表茶園土壤的礦物質(zhì)成分含量；第3主成分F3=-0.211x1+0.858x2-0.073x3+0.763x4+…+0.152x17+0.411x18-0.683x19+0.259x20，F(xiàn)3主分量的方差貢獻(xiàn)率達(dá)到18.004%，代表變量主要有pH、全磷量、鐵、鋁等，這一類主要代表土壤的酸堿性的指標(biāo)。

表4 特征向量

表5 總方差解釋表

2.6 不同種植模式碧螺春茶園土壤狀況綜合評(píng)價(jià)

前3個(gè)主成分的累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)89.919%，表明利用前3個(gè)主成分對(duì)不同種植模式茶園土壤狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)是可行的。以不同特征值的方差貢獻(xiàn)率βi(i=1,2…k)為加權(quán)系數(shù)，利用綜合評(píng)價(jià)函數(shù)F=β1F1+β2F2+…+βkFk建立綜合評(píng)價(jià)模型：F=0.414 68F1+0.304 48F2+0.180 04F3，計(jì)算各樣本得分，然后進(jìn)行排序評(píng)價(jià)各個(gè)茶園的土壤狀況，根據(jù)上述土壤狀況評(píng)價(jià)模型，計(jì)算不同種植模式茶園土壤的評(píng)價(jià)得分，見表6。結(jié)果顯示，西山楊梅- 茶園土壤的F值最高，依次為西山純茶園、東山楊梅- 茶園、東山純茶園、東山枇杷- 茶園。

2.7 不同種植模式對(duì)碧螺春茶葉營(yíng)養(yǎng)成分的影響

對(duì)5個(gè)不同碧螺春茶園產(chǎn)茶葉營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析，見表7。可知，在東山茶園，果茶間作模式茶鮮葉的游離氨基酸和茶多酚含量均略大于純茶園，但兒茶素含量均略小于純茶園，咖啡堿含量則顯著小于純茶園(p<0.05)。而在西山茶園，除了游離氨基酸外，楊梅- 茶間作茶鮮葉的茶多酚、兒茶素和咖啡堿含量均低于純茶園?？赡苁遣煌鑸@、不同果茶間作方式會(huì)改變光、溫、濕等條件，影響茶樹的生長(zhǎng)代謝，從而對(duì)茶鮮葉的營(yíng)養(yǎng)成分造成不同的影響。也有研究表明，果茶間作茶園中適度地遮蔭條件會(huì)使茶樹呼吸代謝和酶系統(tǒng)活性減弱，造成茶多酚合成受阻，從而使茶多酚和兒茶素含量下降[11,22]。

表6 茶園土壤狀況評(píng)價(jià)

表7 茶鮮葉的營(yíng)養(yǎng)成分

同一列中字母相同表示處理間無(wú)顯著差異，字母不同表示有顯著性差異。

對(duì)土壤性狀和營(yíng)養(yǎng)成分與茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行相關(guān)性分析，見表8。可知，不同種植模式茶葉的游離氨基酸含量與土壤中鐵和鋅含量呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)，茶多酚含量與土壤中的堿解氮、有機(jī)質(zhì)和鋅含量呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)，咖啡堿含量與電導(dǎo)率、全氮量、有效磷、堿解氮、鈣、鐵含量呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)，而與全鉀含量呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)。研究表明，土壤中的有機(jī)質(zhì)和氮含量適量增加有助于茶葉中蛋白質(zhì)、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分的增加[23]，而氮是咖啡堿的組成成分之一，茶樹鮮葉含氮量與鮮葉及成茶主要營(yíng)養(yǎng)成分氨基酸、兒茶素、茶多酚和碳水化合物密切相關(guān)，與氨基酸呈顯著正相關(guān)[24]。土壤中磷含量增加有利于茶多酚和水浸出物的增加，對(duì)茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的提高有良好的影響，磷對(duì)提高茶葉品質(zhì)的作用，主要表現(xiàn)在香氣和滋味兩方面[25]。而鉀能夠顯著提高茶葉中的游離氨基酸、茶多酚等內(nèi)含物的含量[26]。本研究中土壤鉀元素的含量與茶葉咖啡堿的含量呈顯著的負(fù)相關(guān)，土壤鐵元素的含量與茶葉兒茶素含量亦呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)，具體原因有待進(jìn)一步的研究。

表8 土壤性狀和營(yíng)養(yǎng)成分與茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)性

**表示在0.01水平上顯著相關(guān)，*表示在0.05水平上顯著相關(guān)。

3 討論與結(jié)論

本研究對(duì)洞庭東、西山兩個(gè)茶產(chǎn)區(qū)的代表性的果茶間作茶園和純茶園的土壤主要化學(xué)性狀和茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行了測(cè)定分析。結(jié)果表明，東山茶產(chǎn)區(qū)的兩種果茶間作(枇杷- 茶、楊梅- 茶)可提高土壤中銅、鋅、錳和鐵元素的含量，有效改善表層土壤中的全氮、全磷、有效氮、速效鉀、堿解氮含量，而不利于有效硫的保持，而西山茶產(chǎn)區(qū)表現(xiàn)出不一樣的變化規(guī)律，具體原因有待進(jìn)一步分析。

通過(guò)各供試茶園土壤養(yǎng)分指標(biāo)的主成分分析發(fā)現(xiàn)，影響茶園土壤狀況的主要因素有3個(gè)，分別是土壤的養(yǎng)分、礦物質(zhì)成分含量及土壤的酸堿性。不同果茶間作茶園土壤質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，西山楊梅- 茶園土壤的質(zhì)量最高，依次為西山純茶園、東山楊梅- 茶園、東山純茶園、東山枇杷- 茶園。通過(guò)測(cè)定各茶鮮葉的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)不同茶產(chǎn)區(qū)、不同果茶間作方式對(duì)茶鮮葉的營(yíng)養(yǎng)成分影響不同，在東山茶園，果茶間作茶園茶鮮葉的游離氨基酸和茶多酚含量均略大于純茶園，但兒茶素含量均略小于純茶園，咖啡堿含量則顯著小于純茶園。而在西山茶園，除了游離氨基酸外，楊梅- 茶間作茶園茶鮮葉的茶多酚、兒茶素和咖啡堿含量均低于純茶園。根據(jù)土壤性狀、營(yíng)養(yǎng)成分與茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)性分析得知，茶葉游離氨基酸含量與土壤中鐵和鋅呈現(xiàn)顯著的負(fù)相關(guān)，茶多酚含量與堿性氮、有機(jī)質(zhì)和鋅元素呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)，咖啡堿含量與電導(dǎo)率、全氮量、有效磷、堿性氮、鈣、鐵呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)，而與全鉀呈現(xiàn)極顯著的負(fù)相關(guān)。該研究表明進(jìn)行果茶間作對(duì)改善茶園土壤性質(zhì)具有重要作用，結(jié)果為洞庭碧螺春不同茶產(chǎn)區(qū)改良土壤，從而提升茶葉營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)提供了重要的理論依據(jù)。

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EffectsofDifferentIntercroppingPatternsonTea-PlantedSoilandTeaNutritionalQuality

LIU Tengfei1， DONG Minghui1，*， ZHANG Li2， GU Junrong1， ZHANG Guoqin1， QIAN Hui1

(1.Agro-productQualitySafetyandTestingTechnologyResearchDivision,JiangsuTaihuAreaInstituteofAgriculturalSciences,Suzhou215155,China; 2.CollegeofEducationandHumanity,SuzhouVocationalUniversity,Suzhou215104,China)

To explore the effects of different intercropping patterns on tea-planted soils and tea nutritional qualities, both the main chemical characters of soils and nutritional components in fresh tea leaves were detected, which were sampled from the fruit-tea intercropping and pure tea gardens in the east Dongting (ED) and west Dongting (WD) mountain. The results showed that the fruit-tea intercrop effectively relieved soil acidification and improved the nutritive and mineral contents of the topsoil (0-25 cm). The principal component analysis showed that the nutrient composition, mineral contents, and acid alkali of soil were the main factors that influenced the properties of tea-planted soil. It was found that the best soil nutrient status appeared in the loquat-tea intercropping plantation in WD, decreasingly followed by the pure tea plantation in WD, waxberry-tea intercrop in ED, the pure tea plantation in ED, and the loquat-tea intercrop in ED. Effects of fruit-tea intercropping patterns and tea-producing districts on nutritional qualities of fresh-leaves were different. In ED, the contents of free amino acids and tea polyphenols in fruit-tea intercropping plantations were slightly higher than those of pure tea plantation, while contents of catechin and caffeine were lower than those of pure tea plantation. In WD, the contents of tea polyphenol, catechin, and caffeine in fresh tea leaves from the waxberry-fruit intercropping plantation were lower than those of pure tea plantation. Moreover, the results indicated that the free amino acid content was negatively related to the contents of Fe and Zn in soil, and tea polyphenol was positively related to the alkaine nitrogen, organic matter, and Zn. Meanwhile, caffeine was positively related to electric conducti-vity, total nitrogen, effective phosphorus, alkaline nitrogen, Ca and Fe, but it was negatively related to the total potassium. Above all, it was clear that fruit-tea intercrop played significant roles in soil environment, and the study provided important evidences for quality improvement and production management of the Dongting Biluochun tea.

intercropping patterns; tea-planted soil; tea; nutritional qualities; free amino acid

李 寧)

10.3969/j.issn.2095-6002.2017.06.011

2095-6002(2017)06-0067-10

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TS272.8; S151.9

A

2016-12-10

江蘇省農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新基金項(xiàng)目(CX(14)2102)。

劉騰飛，男，助理研究員，主要從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全分析研究；*董明輝，男，研究員，博士，主要從事茶樹營(yíng)養(yǎng)生理與標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)研究，通信作者。