日照茶區(qū)‘黃金芽’幼苗松茶間作的效應研究Ⅱ．‘黃金芽’茶苗生長狀況及新梢葉片生化成分

侯劍　劉波　尚曉陽　于謙　韓曉陽　張麗霞

摘要：為了探討日照茶區(qū)松茶間作模式對‘黃金芽幼苗生長變化規(guī)律以及品質(zhì)的影響，本試驗設置松茶間作及常規(guī)露天栽培兩種模式，測定不同模式下的茶苗生長勢、光合作用、葉色、日灼傷、新梢葉片生化成分等指標。結果表明，‘黃金芽茶苗在松茶間作模式下的生長狀況整體優(yōu)于露天，其新梢葉片凈光合速率、長度、百芽重以及株高、冠幅、基部莖粗等指標均高于露天，但新梢最早萌發(fā)期稍遲于露天，葉色黃化程度稍低于露天。栽種11個月后的茶苗成活率（74.5%）顯著高于露天（14.6%）。同時，松茶間作茶苗新梢日光灼傷程度明顯輕于露天，最高葉溫（37.51℃）低于露天（43.13℃），且葉溫超過35℃的時長也僅為露天的1/4。松茶間作模式下的‘黃金芽新梢葉片水浸出物（45.66%）、茶多酚（18.33%）、酚氨比（5.75）顯著高于露天，而游離氨基酸、咖啡堿含量與露天無顯著差異。

關鍵詞：黃金芽;松茶間作;露天栽培;生長狀況;生化成分

中圖分類號：S571.101：S344.2文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2020）04-0038-10

Abstract In order to study the effect of intercropping pattern of pine and tea on the growth and quality of Huangjinya tea seedlings in Rizhao area， the modes of intercropping and conventional outdoor cultivation were set. The growth potential， photosynthesis， leaf color， sunburn， biochemical components of new tea shoots were measured. The results showed that the growth of Huangjinya seedlings under the pine-tea intercropping mode was better than that of the control. The net photosynthetic rate of leaves， the length of new shoots， the weight of 100 buds， the plant height， the canopy width and the base stem diameter were all higher than those of the control. But the earliest germination time of the new shoots was later than CK， and the yellow degree of leaves was slightly lower. The survival rate of tea seedlings （74.5%） under intercropping mode was significantly higher compared with CK （14.6%） after planting for 11 months. At the same time， the degree of sunburn of new shoots under intercropping mode was significantly lighter than that of the control， and the highest leaf temperature （37.51℃） was lower than that of the control （43.13℃）. The duration of leaf temperature over 35℃?was only about 1/4 of that of the control. Under the intercropping mode of pine and tea， the water extract content （45.66%）， the tea polyphenol （18.33%） and the phenol-ammonia ratio of the new tea shoots were significantly higher than those of the control， while the contents of free amino acids and caffeine were not significantly different compared the control.

Keywords Huangjinya; Intercropping of tea and pine; Outdoor cultivation; Growth situation; Biochemical components

‘黃金芽是一種珍稀茶樹品種，抗逆性較差，而日照茶區(qū)地形以低山丘陵為主，露天環(huán)境條件較為惡劣，導致試驗引種（2015年）效果較差。松茶間作是復合生態(tài)茶園的一種模式[1]，能夠以一種多層次、多種群、多功能、多序列、多效益的間作格局，達到種群間互補共生[2-4]。研究發(fā)現(xiàn)，幼齡茶園不同栽培模式下茶苗的成活率、株高、莖粗、單株葉面積、每平方米一芽二葉數(shù)、一芽二葉百芽重、光合作用均表現(xiàn)為間作處理顯著好于不間作[5-7]。茶樹作為一種耐陰性強的植物，強光不利于其生長發(fā)育[8]，而有樹木遮蔭的茶園，茶葉平均產(chǎn)量提高明顯，遮蔭度過高則不利于產(chǎn)量增加，反而會減少[9]。此外，前期對茶林間小氣候的研究發(fā)現(xiàn)，一定的遮光效應可改善茶園生態(tài)環(huán)境[10]。與露天茶樹相比，遮光處理的茶樹葉色變深綠、光澤度好，葉片變薄，葉張增大、柔軟性和韌性增加，芽葉茸毛增多，葉面更平展，鮮葉持嫩性增強[11]。因此，通過理論分析可推測出：茶園間作林木能夠提高‘黃金芽引種成活率和茶苗生長勢。但目前日照茶區(qū)未有該品種茶林間作效應方面的研究報道。

本團隊前期對松林茶園環(huán)境的變化進行了研究，發(fā)現(xiàn)林下小氣候、土壤物理性質(zhì)、生物種群顯著優(yōu)于露天環(huán)境。因而，本試驗設置松茶間作與露天兩種栽培模式栽種‘黃金芽，研究茶苗生長勢、光合作用、葉色、日灼傷、新梢生化成分等指標的變化規(guī)律，分析松茶間作對茶苗生長的影響，探索松茶間作模式是否能夠顯著改善日照茶區(qū)‘黃金芽茶苗的生長發(fā)育狀況，旨在為日照茶區(qū)引種‘黃金芽提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為2018年3月5日引自浙江紹興地區(qū)的6 000株‘黃金芽一年生扦插苗[10]。

1.2 試驗地點

試驗地點位于日照市嵐山區(qū)碑廓鎮(zhèn)丁家莊村日照瀏園生態(tài)農(nóng)業(yè)有限公司的茶葉生產(chǎn)基地[10]。

1.3 試驗處理

試驗設置松茶間作和露天栽植兩種模式?！S金芽茶苗定植前以假植方式栽植，4月5日分別在松林坡地和緩坡露地各定植3 000株扦插苗[10]。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 茶苗成活率于茶苗假植后當月及定植后第2、4、6、8、11月分別對不同栽培模式下的茶苗成活數(shù)進行統(tǒng)計，計算成活率。成活率（%）=成活茶苗數(shù)/茶苗總數(shù)×100。

1.4.2 新梢年生育規(guī)律及長度記錄茶樹最早發(fā)芽日期，每個發(fā)芽輪次時間。茶苗生長周期內(nèi)，隨機選取不同栽培模式下長勢相近的10株，每株選取3個新梢，間隔30 d左右測定、記錄新梢長度，并計算平均值。

1.4.3 茶苗生長勢及百芽重茶苗生長周期內(nèi)，每隔30 d分別選取不同栽培模式下三個制定區(qū)域（每區(qū)域約3 m2）內(nèi)10株長勢均勻茶樹，進行株高、冠幅和基部莖粗的測量，同時隨機選擇100個一芽二葉稱重，計算百芽重。

1.4.4 葉面積在1.4.3的選擇基礎上，每株茶樹選取3個一芽二葉新梢，以頂芽下第二片葉為測定對象，測量葉長、葉寬，計算葉面積。葉面積（cm2）=葉長×葉寬×0.7。

1.4.5 葉綠素含量及光合作用指標于6月晴天，隨機選取不同栽培模式下3株生長一致的植株，于當日8∶00—18∶00，每隔2 h采用CIRAS-3型便攜式植物光合作用測定儀測定第一片定形葉（主莖中部相同葉位、葉齡的活體成熟葉片）的光合速率（Pn）、氣孔導度（Gs）、胞間CO2濃度（Ci）、蒸騰速率（Tr）等指標。采用典型選樣法，95%乙醇浸提[10]，測定葉綠素含量。

1.4.6 葉溫茶苗生長周期內(nèi)，每隔30 d隨機選取不同栽培模式下15株生長一致的植株，于當日8∶00—18∶00，用AR320手持式紅外線測溫儀（香港?，斢邢薰井a(chǎn)品）間隔2 h測量頂芽下第二片葉的溫度。

1.4.7 葉色及葉片灼傷情況茶苗生長周期內(nèi)，每隔30 d隨機選取不同栽培模式下5株茶苗，利用CM-5分光色差計（柯尼卡美能達中國投資有限公司產(chǎn)品）測定頂芽、頂芽下第一和第二片葉的色澤變化，拍照記錄葉的灼傷情況。

1.4.8 新梢生化成分測定于9月采摘一芽二葉制成蒸青茶樣，分別采用GBT 8313—2008福林酚試劑法測定茶多酚含量、GBT 8314—2013測定游離氨基酸含量、GBT 8312—2013測定咖啡堿含量、GBT 8305—2013測定水浸出物含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計及制圖，SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 不同栽培模式對‘黃金芽茶苗生長狀況的影響

2.1.1 茶苗成活率由表1可以看出，松茶間作和露天栽培模式下的茶苗成活率均隨測定時間的延遲而下降。其中，兩者在5月份基本持平，后者由5月的94.9%降為翌年2月的14.6%，下降明顯，而前者11月為86.0%，至翌年2月仍維持在74%以上，為后者5倍。因此，林下生態(tài)環(huán)境明顯提高‘黃金芽茶苗的成活率。

2.1.2 新梢年生育規(guī)律由表2可以看出，露天及林下茶樹一年均發(fā)生四輪生長，每輪發(fā)芽時間存在差異。第一輪生長正值早春時節(jié)，露天茶樹發(fā)芽時間略早于林下，這可能是露天環(huán)境下的氣溫及地溫提升速度高于林下，并提早達到茶樹生長環(huán)境要求的緣故。第二輪發(fā)芽時間，林下較露天提早1個月左右，可能是由于露天環(huán)境變化較大，5月至6月上旬抑制茶樹生長，而林下環(huán)境較露天穩(wěn)定，適應茶樹生長。露天及林下茶樹均在7—8月萌發(fā)第三輪新梢，但露天茶苗大多在根莖處長出新枝，樹體頂端長出的新梢量極少。林下茶樹第四輪新梢生長時間較露天稍早。

2.1.3 新梢長度由圖1可以看出，露天與林下茶樹均在4月萌發(fā)新梢。林下茶樹新梢長度整體高于露天，分別于5、9月達到峰值。露天新梢長度于8月達到頂峰（多為從莖基部新發(fā)出來的新枝），其它時間均處于較小數(shù)值且低于林下。林下新梢最長為8.98 cm、最短為2.49 cm，露天新梢最長為5.36 cm、最短1.43 cm。

2.1.4 百芽重由圖2可以看出，4—10月，林下茶樹百芽重變化趨勢與露天基本相似，均表現(xiàn)為4月至7月中旬百芽重逐步下降，7月中旬至10月先升高后降低，8月中旬達到峰值。這可能是因為月初測定時處于新梢的不同萌發(fā)時期，8月中旬林下及露天茶樹長勢較強的緣故。此外，林下茶樹百芽重始終高于露天，約為1.4倍，其最大值為22.82 g、最小值為17.72 g，而露天百芽重最大值為17.73 g、最小值為11.20 g。

2.1.5 茶樹株高、冠幅、基部莖粗由圖3可以看出，4—10月，除露天茶樹株高有所降低外，林下茶樹株高及兩種栽培模式下茶樹的冠幅、基部莖粗整體呈遞增趨勢。4月，林下茶樹株高與露天持平，之后緩慢增加，并于10月達到峰值;露天茶樹株高則呈先降低后升高再降低趨勢，可能是因為露天茶樹枝葉頂端受灼傷較重并逐漸枯死。

4—10月，林下茶樹冠幅一直高于露天，并于7月達到峰值后降低（此時對樹體進行修剪），而露天茶樹冠幅在4—6月有所降低后緩慢上升，8月后基本無變化，這可能是前期茶苗栽植后難以適應環(huán)境，后期逐漸適應環(huán)境的緣故。

4—10月林下與露天茶樹基部莖粗整體呈增加趨勢，林下茶樹于9月達到峰值，露天茶樹于10月達到峰值，且林下增幅高于露天。

林下茶樹株高最大和最小值分別為46.68、28.46 cm，露天茶樹的則分別為28.15、22.74 cm。林下茶樹冠幅最大值為32.63 cm、最小值為13.72 cm，露天茶樹的最大值為17.56 cm、最小值為9.33 cm。林下茶樹基部莖粗最大和最小值分別為0.64、0.39 cm，露天茶樹則分別為0.59、0.33 cm。

2.1.6 葉面積由圖3可以看出，4—10月，林下茶樹頂芽下第二片葉面積春季至初夏高于夏秋季，露天葉面積則在8月中旬達到最大值，其它時間均較小。具體表現(xiàn)為4月至7月中旬林下葉面積明顯高于露天，且呈先增大后減小趨勢，6月中旬達到峰值，露天葉面積變幅較小。7月中旬至9月中旬林下與露天茶樹葉面積變化趨勢相似，均在8月中旬達到峰值。9月中旬至10月林下茶樹葉面積逐步增大，而露天逐步減小。林下春季及初夏茶樹的生長量較大，而露天茶樹的生長在夏季達到最大。這可能是由于林下環(huán)境春季及初夏最適合茶樹生長，而露天環(huán)境初春較適宜茶樹生長，后受氣溫、光強、濕度的影響抑制其生長，再經(jīng)過一段時間適應后開始逐步生長。生長周期內(nèi)，林下茶樹最大葉面積為7.85 cm2、最小為2.80?cm2，露天茶樹最大葉面積為5.04 cm2、最小為2.29?cm2。

2.1.7 葉片光合作用由圖4可以看出，一天當中除14∶00外，林下茶樹葉片凈光合速率均高于露天。其中，兩者在14∶00之前的Pn最大值均出現(xiàn)在8∶00，分別為7.30、3.37 μmol/（m2·s），該時段Pn差值較大;露天茶樹Pn低值（0.3 μmol/（m2·s））出現(xiàn)在10時，此時受較高光照強度的影響，光合作用基本停止，10∶00至12∶00時有所上升。這可能是由于12∶00左右短暫陰天，光合作用短時增強;兩者在14∶00—18∶00 Pn均為先升高后下降，但差值較小，在14∶00和18∶00，林下及露天茶樹Pn均為負值，分別為-0.60、-0.07 μmol/（m2·s）和-0.37、-1.50 μmol/（m2·s）。這可能是由于14∶00氣溫過高且露天環(huán)境下光照過強，林下及露天葉片光合作用均停止，18∶00光照弱甚至無光照導致凈光合速率為負值。

8∶00—18∶00，露天與林下茶樹Ci整體呈上升趨勢，均在12∶00及16∶00出現(xiàn)低值，除8∶00—10∶00外，其它時間變化與Pn相反。

露天與林下茶樹Tr和Gs變化基本一致，均在8∶00和16∶00達到峰值，除12∶00和16∶00可能因天氣原因出現(xiàn)小幅增長，其它時間均隨著時間的推移逐步降低。

2.1.8 葉片葉綠素含量由圖5可以看出，?4月至7月中旬，林下茶樹葉綠素a、葉綠素b含量和總葉綠素含量均高于露天，且該時段內(nèi)的露天茶樹葉片黃化程度高于林下，林下茶樹葉片更綠。這可能是由于樹林遮蔭作用導致林下茶樹返綠程度加快。7月中旬至10月林下茶樹三者含量均低于露天，說明林下茶樹黃化程度較露天強。這可能是由于7月中旬以后露天氣溫過高、濕度過低、光強過強，其對嫩葉造成灼傷、對茶樹生長產(chǎn)生抑制;也是基于對環(huán)境條件的響應茶樹自身進行調(diào)整，成熟葉片返綠速度加快以適應極度不適的生態(tài)環(huán)境。林下及露天茶樹葉綠素a、葉綠素b含量及總葉綠素含量均在6月達到最低值，分別為0.79、0.16、0.95 mg/g和0.30、0.04、0.34 mg/g，說明6月林下及露天茶樹成熟葉葉色最黃，8月成熟葉最綠。

林下茶樹的葉綠素a/b值相對于露天變幅小，最大值均出現(xiàn)在6月，此時葉綠素a、葉綠素b含量均最低。

2.1.9 葉溫由圖6可以看出，4—10月，露天與林下茶樹頂芽下第二片葉的溫度變化基本相似，均在7月達到峰值，其變化趨勢與氣溫一致。葉溫在12∶00—14∶00達到峰值，8∶00—12∶00的變幅大于12∶00—18∶00。露天茶樹葉溫最高達到43.13℃、最低為12.41℃，林下最高達到37.51℃、最低為11.51℃。林下茶樹葉溫大于35℃有1個點、30～35℃有5個點、30℃以下36個點;露天茶樹葉溫大于40℃有3個點、35～40℃有1個點、30～35℃有4個點、30℃以下有34個點。正常葉溫超過40℃即產(chǎn)生灼傷，抗灼傷能力較弱的‘黃金芽新引種茶苗新梢更易受高溫脅迫。

2.2 不同栽培模式‘黃金芽品種特性表現(xiàn)

2.2.1 葉色由圖7A可以看出，4—10月的大部分時間內(nèi)，林下單芽、一葉、二葉葉色L值均低于露天，說明露天一芽二葉葉色明亮度整體高于林下。林下單芽葉色L值表現(xiàn)為4—7月降低，8—10月增加;露天則在7月出現(xiàn)極大值27.39，其它變化趨勢與林下基本一致;7月露天單芽葉色L值與林下差值最大，為17.8。林下與露天一葉葉色L值變化表現(xiàn)相似，在6月及8月出現(xiàn)兩個低值，分別為23.06、23.15和23.38、24.89，7月出現(xiàn)極大值，分別為29.19、41.88，且兩者在7月的L值相差最大，為12.69。二葉葉色L值林下與露天的表現(xiàn)相

似，林下二葉葉色L值普遍分布在25～37，露天的則為32～43，均在6月及9月出現(xiàn)低值，分別為27.71、32.86和27.97、34.95，5月及7月出現(xiàn)高值，分別是36.13、40.51和34.93、42.27。

由圖7B可以看出，4—10月，林下及露天茶樹一芽二葉葉色a值均<0，表明葉色均偏綠。7月份林下單芽葉色a值略高于露天，其它時段林下葉色a值均小于露天，說明林下一芽二葉葉色偏綠程度普遍高于露天。林下單芽葉色a值變幅較小，表現(xiàn)為4—9月逐步變大，10月降低;露天則變幅較大，表現(xiàn)為4—5月緩慢增大，5—7月急速減小并在7月達到最低值，7—9月急速增大，之后急速減小并在10月達到第二個低值。林下及露天茶樹一葉葉色a值變化相似，變化趨勢基本與露天單芽葉色a值一致。林下與露天二葉葉色a值4—7月整體呈減小趨勢，且露天高于林下，8—9月呈增大趨勢，露天二葉葉色a值低于林下。

由圖7C可以看出，4—10月林下及露天茶樹一芽二葉葉色b值均>0，表明葉色均偏黃。除林下茶樹單芽葉色b值在8—10月高于露天外，其它時間林下茶樹單芽、一葉、二葉葉色b值均小于露天。6—8月露天茶樹單芽、一葉、二葉葉色b值均明顯高于林下，7月均達到峰值，此時露天與林下茶樹單芽、一葉、二葉葉色b值差分別達到16.70、10.58、9.18。說明在茶樹生長季節(jié)，露天新梢葉色黃化程度均高于林下，且在6—8月較為明顯，7月最黃。林下單芽、一葉、二葉葉色b值在4—10月變幅較小，最高值分別為15.08、28.00、32.98，最低值分別為8.72、21.23、25.53，且除一葉葉色b值在7月較高外，其它時段葉色b值均較低。說明初春林下新梢黃化程度最高，后雖有減弱，但減弱程度較小。

2.2.2 葉片日灼情況由圖8可以看出，4月林下及露天茶樹嫩葉均無日灼現(xiàn)象發(fā)生，嫩葉正常黃化。5—10月，林下及露天茶樹嫩葉均發(fā)生灼傷，此期間內(nèi)林下光照強度達到葉片灼傷要求的時間段較少，但仍發(fā)生葉片灼傷情況，說明葉片灼傷除與光照強度有關外，可能與空氣濕度、氣溫、風速相關。從灼傷程度來看，林下嫩葉灼傷情況明顯輕于露天。5月林下新梢芽尖出現(xiàn)紅變點，呈現(xiàn)極輕微日灼現(xiàn)象，露天新梢芽尖出現(xiàn)黑焦，呈現(xiàn)出日灼現(xiàn)象;6—10月，林下及露天嫩葉的葉尖和葉緣均出現(xiàn)明顯紅變甚至褐變的日灼現(xiàn)象，其中6—8月日灼現(xiàn)象最為嚴重。這可能是由于氣溫較高、光照較強、空氣濕度較低導致，因此‘黃金芽茶苗在夏季的抗逆性表現(xiàn)較差。

2.2.3 茶苗新梢生化成分由表3可以看出，與露天茶樹新梢相比，林下茶樹新梢的水浸出物含量高3.17個百分點，茶多酚含量高1.87個百分點，咖啡堿含量高0.18個百分點，酚氨比高0.83，氨基酸含量低0.16個百分點。除水浸出物、茶多酚、酚氨比差異顯著外，兩種栽培模式下其它指標差異較小。這說明秋季林下及露天茶葉品質(zhì)差別不明顯，可能是由于9月林下及露天環(huán)境均較適宜茶樹生長，樹林遮蔭導致林下新梢黃化程度小于露天，林下新梢多酚類物質(zhì)高于露天，露天氨基酸含量高于林下?！S金芽最顯著的特點是氨基酸含量高，最高可達9%，但9月林下及露天茶樹氨基酸含量分別為3.19%和3.35%，與其它品種茶樹的氨基酸含量沒有明顯差別。這說明‘黃金芽氨基酸含量在秋季明顯降低。

3 討論與結論

茶樹與其它植物間作能夠有效地改善茶園小氣候、促進生長，從而提高自身產(chǎn)量和品質(zhì)[12]。本試驗通過研究茶苗生長得出，露天茶樹生長勢顯著弱于林下，這與沈亞駿[13]、姚水濱[14]、翁友德[15]等的研究結論相同。此外，雖然林下茶樹新梢萌發(fā)時間稍晚于露天，但在茶樹株高、冠幅、基部莖粗、百芽重、新梢長度、葉片光合作用等方面均優(yōu)于露天。本試驗還發(fā)現(xiàn)，松林遮蔭條件下，4月至7月中旬茶樹葉片葉綠素總量及葉綠素a、b含量均明顯增加，這與張文錦等[10]的結論相同;但在7月中旬至10月，露天茶樹成熟葉片的均高于林下。這可能是當光照強度過強、溫度過高時，露天茶樹成熟葉自身產(chǎn)生條件反射，為減輕葉片灼傷而加快了返綠速度。

本試驗發(fā)現(xiàn)，露天‘黃金芽葉色黃化程度大部分時間高于林下，但露天的嫩葉及成熟葉灼傷程度也明顯高于林下。這與林木遮蔭改變光輻射有顯著關系，與王開榮等[16]的研究結果相同。本研究還得出，9月林下茶葉嫩梢水浸出物、茶多酚含量、酚氨比顯著高于露天，咖啡堿含量等指標差異不明顯，氨基酸含量低于露天，林下及露天茶葉品質(zhì)差異性小，但以林下稍優(yōu)，這與徐克定等[17]的研究具有相似性，但考慮新梢生化成分測定時間的因素，本結論與之也存在部分差異。此外還得出林下茶苗成活率顯著高于露天，因而北方種植‘黃金芽茶樹的茶苗成活率與高溫、干旱、高強光照射、大風及低溫有直接關系。

綜合分析可知，松茶間作可以明顯提高‘黃金芽茶苗成活率，促進生長發(fā)育，有效地緩解高溫強光對‘黃金芽葉片的灼傷，從而較好地促進茶樹生長，一定程度上提高了‘黃金芽鮮葉品質(zhì)。但本研究僅以幼苗期 ‘黃金芽為對象，且未考慮林木種植密度這一因素，因此，下一步將通過研究如何調(diào)整林木種植密度來實現(xiàn)對不同樹齡‘黃金芽生長發(fā)育的調(diào)控。此外，本試驗由于受到時間的限制，未對茶林間作模式下成年期‘黃金芽茶樹生長及品質(zhì)化學成分特性進行研究，這也是下一步的工作重點。

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