摘要 通過(guò)福安市近年來(lái)磷素營(yíng)養(yǎng)對(duì)茶葉品質(zhì)影響相關(guān)研究所取得的主要成果,從以下方面進(jìn)行整理分析和闡述:①磷素是茶樹各器官必不可少的物質(zhì)組成部分;②磷素在茶樹生理過(guò)程中的重要作用;③磷素對(duì)茶葉品質(zhì)的重要影響。同時(shí),對(duì)目前存在的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,體現(xiàn)磷素在茶葉中的重要性,指明磷素與其他營(yíng)養(yǎng)元素之間的相互關(guān)系將是未來(lái)研究的重點(diǎn)方向。
關(guān)鍵詞 茶葉;品質(zhì);磷素;展望
中圖分類號(hào)S571文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2014)29-10052-02
作者簡(jiǎn)介李源華(1975- ),男,福建福安人,農(nóng)藝師,從事經(jīng)濟(jì)作物特別是茶果類方面的研究。
福安是“中國(guó)茶葉之鄉(xiāng)”,茶葉歷史悠久,是全國(guó)第一批無(wú)公害生產(chǎn)建設(shè)示范基地,也是最多的綠茶、花茶主產(chǎn)縣市。全市現(xiàn)有茶葉種植面積達(dá)2.49萬(wàn)hm2,產(chǎn)量3.07萬(wàn)t,毛茶產(chǎn)值9.36億元,商品總值21.46億元。多年來(lái),福安高度重視茶葉發(fā)展,把以茶葉為主的食品工業(yè)列為重點(diǎn)扶持的三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,提出茶葉“五個(gè)一”工程,為新時(shí)期茶葉發(fā)展指明了方向,創(chuàng)造了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們生活水平的提高,消費(fèi)者渴望得到口感好、營(yíng)養(yǎng)足、更健康 、更安全的茶葉產(chǎn)品。追求高優(yōu)、無(wú)公害的好茶成為新時(shí)期茶葉生產(chǎn)者的新要求與新挑戰(zhàn)。然而,目前福安茶葉缺磷成為阻滯大部分茶園高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的重要限制因素之一。筆者通過(guò)在福安市城陽(yáng)鎮(zhèn)仙嶺村10 hm2無(wú)公害茶園進(jìn)行磷素提取研究,發(fā)現(xiàn)磷素對(duì)茶葉品質(zhì)的影響較大,體現(xiàn)了磷素在茶葉生產(chǎn)中的重要性。
1磷素是茶樹各器官必不可少的物質(zhì)組成部分
茶樹全株含磷量為0.3%~0.5%。茶樹各器官中含磷量呈芽高于嫩葉,嫩葉高于根,根高于莖。由于生長(zhǎng)季節(jié)的不同,茶樹各器官的含磷量有異。春茶芽葉含磷可達(dá)0.8%~12.0%,秋后老葉、落葉則在0.5%以下,生長(zhǎng)季節(jié)地上部分的根系含磷量?jī)H0.6%左右,休眠期地上部分的根系含磷量達(dá)0.8%~1.2%[1]。磷在茶樹體內(nèi)以有機(jī)化合物和無(wú)機(jī)磷酸鹽等形式存在。其中,有機(jī)磷約占80%,無(wú)機(jī)磷約占20%[1]。
2磷素在茶樹生理過(guò)程中的重要作用
適量的磷可以保證茶樹的生理過(guò)程正常有序的進(jìn)行,為形成茶鮮葉豐富的內(nèi)含物質(zhì)提供基本的前提條件。而優(yōu)質(zhì)成茶的形成是茶鮮葉豐富生化成分在正常工藝條件下有序變化的結(jié)果。因此,茶葉品質(zhì)的高低,首先取決于鮮葉原料的物質(zhì)基礎(chǔ)。品質(zhì)良好的茶鮮葉離不開磷素。
目前,就磷素在茶樹體內(nèi)生化過(guò)程的研究成果還不是很詳細(xì)。但是,可以明確的是,磷是核酸、核蛋白、磷脂以及高能磷酸化合物(ATP、ADP)和遺傳物質(zhì)(DNA)的組成元素[2]。磷在茶樹體內(nèi)的含量雖然不是很高,但作用相當(dāng)明顯。茶樹的許多生理過(guò)程都需要有磷參與,如光合作用和植物碳代謝。除了二氧化碳、陽(yáng)光和水分外,影響最重要的因子是磷。尤其是體內(nèi)的各種酶促反應(yīng)降低和能量傳遞與磷素的關(guān)系很大。磷素還參與茶樹體內(nèi)蛋白質(zhì)、糖類和單寧等主要成分的合成和轉(zhuǎn)化。它會(huì)有效促進(jìn)類黃酮物質(zhì)的形成以及茶多酚、氨基酸和咖啡堿含量的增加,從而提高茶葉營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和香氣濃厚度。當(dāng)茶樹缺磷時(shí),根系生長(zhǎng)不良,吸收根提早木質(zhì)化,導(dǎo)致植物體內(nèi)游離氨基酸和酰胺含量的急劇變化,地上部的嫩葉逐步出現(xiàn)暗紅至黃白色[3]。
3磷素對(duì)茶葉品質(zhì)的重要影響
3.1茶葉品質(zhì)的描述茶葉品質(zhì)是經(jīng)過(guò)評(píng)茶員審評(píng)之后運(yùn)用評(píng)茶術(shù)語(yǔ)描述表達(dá)出來(lái)的。它主要由5個(gè)方面構(gòu)成,分別為外形、湯色、香氣、滋味、葉底。外形包括造形、嫩度、色澤、勻整度與凈度,其中造型、嫩度、色澤是描述的重點(diǎn)。造形可以表明這個(gè)茶的風(fēng)格;嫩度在一定的程度上代表質(zhì)量的高低;色澤兩者兼而有之。湯色主要是看茶湯色澤的種類、明亮度與有無(wú)沉淀。色澤種類變化很大,從蜜綠→蜜黃→金黃→橙黃→橙紅,由綠為主過(guò)渡到由紅為主。香氣主要是聞香氣的類型,從“香型+高爽持久→高→尚高→純正→平和→低→稍粗→粗”變化,來(lái)確定滋味的類型;而香氣高低(濃淡)與持久性,主要通過(guò)品嘗濃淡、厚薄和爽澀從“甘醇爽→醇爽→尚醇爽→平和→稍粗澀→粗澀”變化來(lái)確定。通過(guò)葉底的嫩度、色澤和均勻度,可知道葉底從嫩到老的變化是有規(guī)律的,大致為細(xì)嫩成朵、勻齊、嫩綠明亮→嫩勻成朵、尚嫩綠明亮→嫩勻綠明亮→尚嫩勻、尚綠亮→尚嫩欠勻、尚綠明→欠嫩勻、黃綠明→稍粗老、黃綠尚明→粗老、黃稍暗→粗老薄硬、黃暗。然而,傳統(tǒng)認(rèn)為茶葉品質(zhì)是由色澤、外形、香氣、滋味四大要素構(gòu)成[4]。茶葉品質(zhì)成分的含量與組成都影響茶葉品質(zhì)。衡量茶葉品質(zhì)的化學(xué)指標(biāo)主要有茶多酚、氨基酸、咖啡堿、水浸出物等[5]。
3.2磷素對(duì)茶葉品質(zhì)的重要影響影響茶葉品質(zhì)的關(guān)鍵因素是氮、磷、鉀的含量與比例。根據(jù)黃旦鮮葉氮(x1)、磷(x2)、鉀(x3)含量與成茶品質(zhì)(y)的多元回歸方程y=41.619 4+68.412 3x1+61.635 8x2+11.369 2x3(Se=0.961 5,F(xiàn)=4.315 6,復(fù)相關(guān)系數(shù)為0.561 80),可得雖然氮(x1)、鉀(x3)對(duì)成茶品質(zhì)比磷(x2)有更顯著的影響,但是磷素對(duì)茶葉品質(zhì)的影響也是不容忽視的。全國(guó)茶園復(fù)合肥試驗(yàn)網(wǎng)的資料表明,隨著在N肥基礎(chǔ)上施磷肥用量的增加,茶葉中茶多酚和水浸出物的含量即茶葉品質(zhì)也相應(yīng)地提高[6]。
何電源等[7]研究表明,土壤速效磷、無(wú)機(jī)磷中的含磷酸鹽(A1P)與茶葉中茶多酚、水浸出物含量呈顯著正相關(guān),而全磷和有機(jī)態(tài)磷與茶葉品質(zhì)成分無(wú)明顯相關(guān),茶樹對(duì)難溶性磷的吸收要高于一般作物[8]。磷素對(duì)間接提高茶葉品質(zhì)有十分重要的意義,尤其是紅茶[9]。有研究表明,凡是品質(zhì)好的紅茶中磷的含量也比較高。相反,綠茶中磷的含量卻不高,僅為0.05%。磷對(duì)提高茶葉品質(zhì)的作用主要體現(xiàn)在香氣和滋味2個(gè)方面。A·H泥涅拉杰[10]研究表明,在施磷 120 kg/hm2的情況下,紅茶的香氣和滋味分別比對(duì)照組提高0.18、0.43分。鮮葉中的類黃酮物質(zhì)是決定紅茶品質(zhì)的重要物質(zhì)基礎(chǔ),而磷與類黃酮物質(zhì)的形成有著相當(dāng)密切的關(guān)系。據(jù)各地相關(guān)的研究結(jié)果表明,凡是品質(zhì)好的紅茶,磷的含量也較高。
3.3磷素對(duì)茶葉品質(zhì)成分的影響
3.3.1茶氨酸。茶葉中游離氨基酸含量是茶葉鮮爽味的主要來(lái)源。氨基酸不僅能提高茶湯鮮爽,而且能降低茶的苦澀味,還具有焦糖香,對(duì)紅茶的香氣有很好的影響[11]。Gamkrelidgc[9]曾觀察到,在施磷、鉀肥后,茶樹葉片中氨基酸減少。針對(duì)磷對(duì)茶樹新梢中影響茶葉品質(zhì)的游離氨基酸和酰胺含量的影響,發(fā)現(xiàn)茶氨酸的生物合成與分解代謝對(duì)茶葉品質(zhì)形成和茶葉碳氮代謝的調(diào)控與平衡影響很大。所以,長(zhǎng)期以來(lái),對(duì)茶氨酸的研究引起許多學(xué)者的重視。研究表明,茶樹新梢中茶氨酸、 天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸和谷氨酰胺含量在磷肥水平從0.45 kg/hm2 N 180 kg/hm2處遞減。其中,茶氨酸為主要的酰胺化合物,主要由丙酰胺和谷氨酸在茶根中合成。Hewitt等[12]認(rèn)為,在磷素缺乏條件下蛋白質(zhì)可能分解造成酰胺的積累,促進(jìn)茶氨基酸的形成,進(jìn)而間接影響茶葉品質(zhì)的優(yōu)良性。天冬氨酸、谷氨酸和茶氨酸含量對(duì)茶葉香氣的作用不大。已有試驗(yàn)報(bào)道,施磷肥與橙花醇(正、反 )的氧化產(chǎn)物產(chǎn)生有關(guān)[13],而后者對(duì)茶葉香氣形成有利。它與綠茶滋味等級(jí)的相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.787~0.867,而它的形成需要ATP供給能量[14]。
3.3.2兒茶素。兒茶素及其氧化產(chǎn)物都是碳?xì)溲跞衔铮怯商穷惤?jīng)一系列酶的作用,通過(guò)磷素與莽草酸途徑形成苯環(huán)化合物,最后合成為兒茶素,在新茶中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以干葉計(jì))為12%~32%。兒茶素具有明顯的酚的特性,使得重金屬和蛋白質(zhì)沉淀,進(jìn)而直接影響紅茶茶湯的色澤品質(zhì)。雖然茶葉中的澀味成分主要是兒茶素類,特別是酯型兒茶素以及黃酮類、酚酸類等多酚類化合物[15],但它們是茶類茶湯濃度、收斂性、爽口味不可缺少的基本成分,是決定茶湯品質(zhì)優(yōu)劣的主要成分,對(duì)紅茶的香氣和滋味也均有良好的影響,因此要降低兒茶素類的有效成分以提高茶葉品質(zhì)。
3.3.3咖啡堿。茶葉中咖啡堿的形成與磷素密切相關(guān),而咖啡堿主要是嘌呤堿。通過(guò)檢測(cè),發(fā)現(xiàn)在茶樹不同部位咖啡堿含量不同,芽和嫩葉中咖啡堿含量最高(81%),老葉和莖、梗中含量最低(17%)。因此,加強(qiáng)磷素含量對(duì)減輕茶湯的苦澀味和粗澀味具有重要的作用。
值得指出的是,不同茶葉品質(zhì)對(duì)磷肥敏感程度的差異較大。崔思真等[16]研究表明,各品種茶樹對(duì)磷肥反應(yīng)都十分敏感,磷肥的生物學(xué)效應(yīng)和增產(chǎn)提質(zhì)效果都十分明顯,在低磷條件下不同品種的生物產(chǎn)量順序?yàn)樘O云>福鼎大白茶>毛蟹>浙農(nóng)121>龍井長(zhǎng)葉> 浙農(nóng)113。在低磷條件下,由于對(duì)磷肥反應(yīng)敏感的茶樹生長(zhǎng)快,增產(chǎn)效果好,吸收的磷很快被生長(zhǎng)的干物質(zhì)所稀釋,致使單位干物質(zhì)磷含量較低。因此,如果不對(duì)這些品種及時(shí)供磷,那么會(huì)對(duì)茶葉品質(zhì)造成不良的影響。而對(duì)于磷肥反應(yīng)較遲鈍的品種,由于茶樹生長(zhǎng)緩慢,增產(chǎn)效果較差,吸收的磷被干物質(zhì)稀釋速度較慢,致使單位干物質(zhì)含磷量反而較高。因此,對(duì)于這些品種,應(yīng)放緩供磷速度,仍可保持一定時(shí)間的增產(chǎn)效果和茶葉優(yōu)良品質(zhì)[17]。
4討論
該研究著重就磷素對(duì)茶葉品質(zhì)成分的作用,進(jìn)而對(duì)影響茶葉的色澤、外形、香氣、湯色、滋味、葉底6個(gè)方面進(jìn)行分析。雖然福安在茶樹磷素營(yíng)養(yǎng)方面的研究取得一些成就,但與其他方面相比仍存在不小的差距,從茶樹磷素營(yíng)養(yǎng)研究的深度和廣度、理論與實(shí)踐等方面還不夠完善,如對(duì)靜態(tài)的無(wú)機(jī)態(tài)磷的研究較多,而動(dòng)態(tài)的磷素在茶樹體內(nèi)的生理生化過(guò)程和磷素與其他營(yíng)養(yǎng)元素之間相互關(guān)系的研究極少[18]。筆者認(rèn)為,通過(guò)加強(qiáng)對(duì)磷素的吸收,進(jìn)一步發(fā)揮磷素的作用,體現(xiàn)了磷素在茶葉整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的重要性。這將是茶葉研究者最有價(jià)值的研究方向之一。
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