（浙江清華長(zhǎng)三角研究院 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所，浙江 嘉興 314006）

茶葉是我國(guó)主要經(jīng)濟(jì)作物，茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)直接關(guān)系到以茶葉作為主要經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和人民生活水平[1]。浙江是我國(guó)產(chǎn)茶大省之一，茶葉品種繁多，品質(zhì)優(yōu)良，其中西湖龍井更是中外馳名。由于施肥是調(diào)控茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)的重要栽培措施之一，對(duì)確保茶樹(shù)正常生長(zhǎng)發(fā)育起到不可替代的作用[2]。近些年來(lái)由于追求產(chǎn)量，茶園過(guò)量施肥已成常態(tài)。盡管目前部分茶場(chǎng)（茶園）為了確保茶葉品質(zhì)限制使用化肥，但由于所使用的肥料營(yíng)養(yǎng)元素不均衡，導(dǎo)致茶葉品質(zhì)下降。特別是由于過(guò)量施肥導(dǎo)致茶葉病蟲(chóng)害多發(fā)，部分茶農(nóng)為噴灑農(nóng)藥控制病蟲(chóng)害而造成茶葉農(nóng)殘超標(biāo)，從而嚴(yán)重影響茶葉的品質(zhì)與飲用安全。

在保證茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)的情況下，為能較大幅度減少肥料用量，本研究根據(jù)茶樹(shù)在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中對(duì)各類營(yíng)養(yǎng)元素的需求設(shè)計(jì)了一種針對(duì)綠茶的均衡營(yíng)養(yǎng)肥，并選擇在杭州市江干區(qū)皋亭山茶園進(jìn)行田間試驗(yàn)，以驗(yàn)證其對(duì)龍井茶品質(zhì)密切相關(guān)的化學(xué)成分的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

試驗(yàn)茶樹(shù)品種為杭州市江干區(qū)皋亭山群體種茶樹(shù)。供試肥料由浙江清華長(zhǎng)三角研究院現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究所設(shè)計(jì)，由浙江禾谷生物科技有限公司配制提供。對(duì)照處理所使用的肥料為市場(chǎng)銷售的菜籽粕和復(fù)合肥。供試的梅家塢龍井茶來(lái)源于梅家塢村，西湖龍井采購(gòu)于杭州茶葉專賣店。以上4種茶葉均于3月末采摘，即為明前龍井，其標(biāo)準(zhǔn)為一芽二葉。各種茶葉加工方法一致：殺青、成形、炒干（灰鍋）。即3種茶葉除產(chǎn)地不一之外，其他條件均相同。

施肥試驗(yàn)在杭州沿皋茶葉專業(yè)合作社進(jìn)行。試驗(yàn)處理：綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥：分2次施肥，第1次于入冬前的10月份施入，第2次于2月份施入，施肥量分別為20 kg/666.7 m2；總施肥量40 kg/666.7 m2，N+P2O5+K2O的總施用量為（5.2+1.6+3.8）kg/666.7 m2。對(duì)照為菜籽粕+復(fù)合肥，時(shí)間同綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理，其中在入冬前施入100 kg/666.7 m2菜籽粕+50 kg/666.7 m2復(fù)合肥（N ∶P2O5∶K2O=15∶15∶15），2月份施入復(fù)合肥（同前）50 kg/666.7 m2，兩次施肥的N+P2O5+K2O總用量約為（20+17+17）kg/666.7 m2。處理和對(duì)照面積均為666.7 m2。

1.2 試驗(yàn)方法

茶多酚測(cè)定采用福林酚法[3]，茶游離氨基酸總量的測(cè)定采用改良茚三酮法[4]，可溶性蛋白含量測(cè)定參照考馬斯亮藍(lán)法[5]，可溶性糖參照蒽酮法[6]，黃酮類測(cè)定按三氯化鋁法[7]測(cè)定。

兒茶素測(cè)定采用液相色譜法。流動(dòng)相為A相(乙腈:乙酸:水，3:0.5:96.5,v:v:v)，B相(乙腈:乙酸:水，30:0.5:69.5，v:v:v)，洗脫梯度為：0～35 min，B 相從 30%～80%，流速為 1.0 mL/min；進(jìn)樣量10 μL；檢測(cè)波長(zhǎng)為280 nm；柱溫為20℃。

1.3 數(shù)據(jù)分析處理

數(shù)據(jù)處理使用Excel 2007和SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要品質(zhì)成分含量

表1 施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥對(duì)龍井茶主要品質(zhì)成分的影響 （%）Tab. 1 Effects of green tea balanced nutrient fertilizer on the quality of LongJing tea （%）

從表1可以看出，常規(guī)施肥處理的龍井茶中茶多酚含量顯著高于綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理以及梅家塢龍井茶和西湖龍井茶；而綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理茶葉中的可溶性糖含量和黃酮含量均顯著高于對(duì)照（常規(guī)施肥處理以及梅家塢龍井茶和西湖龍井茶），4種茶葉中的蛋白質(zhì)含量則處于相同水平；梅家塢龍井茶和西湖龍井茶中的氨基酸總量略高于綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥和常規(guī)施肥處理；不同施肥處理茶葉中的維生素C含量基本相同；施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥的龍井茶中水浸出物高于對(duì)照以及梅家塢龍井和西湖龍井茶；西湖龍井茶中的咖啡堿含量顯著高于其他3種茶，其中施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理的龍井茶中咖啡堿含量最低。

2.2 氨基酸組分

分析結(jié)果表明，梅家塢龍井茶和西湖龍井茶中的谷氨酸和精氨酸含量顯著高于常規(guī)施肥和綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理；茶氨酸含量，梅家塢龍井茶顯著高于其他3種茶葉；西湖龍井茶中的酪氨酸含量顯著高于其他3種茶葉，四種茶葉中的苯丙氨酸含量無(wú)顯著性差異（表2）。

2.3 兒茶素總量及組分

表3結(jié)果可以看出，西湖龍井茶和常規(guī)施肥處理茶葉中兒茶素總量最高，顯著高于綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理及梅家塢龍井茶。兒茶素組分方面，綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理茶葉中的沒(méi)食子兒茶素（GC）含量顯著高于其他3種龍井茶，常規(guī)施肥處理和西湖龍井茶中的表沒(méi)食子兒茶素（EGC）含量顯著高于綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理和梅家塢龍井茶，其中綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理龍井茶中的EGC含量最低。除常規(guī)施肥的龍井茶中的兒茶素（C）含量稍低之外，其余3種龍井茶中的兒茶素含量基本相同。綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理龍井茶和梅家塢龍井茶中的表兒茶素（EC）含量基本相同，但顯著低于常規(guī)施肥處理龍井茶和西湖龍井茶。西湖龍井和常規(guī)施肥處理龍井茶中的表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（EGCG）的含量最高，并顯著高于梅家塢龍井茶和綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理龍井茶。西湖龍井茶的沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（GCG）的含量顯著低于梅家塢龍井茶和常規(guī)施肥和綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理的龍井茶。而西湖龍井茶中的表兒茶素沒(méi)食子酸酯（ECG）含量顯著高于其他3種龍井茶，而施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥的龍井茶中的ECG含量最低。梅家塢龍井茶和西湖龍井茶中的兒茶素沒(méi)食子酸酯（CG）含量顯著高于常規(guī)施肥處理以及施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥的龍井茶，其中施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥的龍井茶中的CG含量最低。

表2 施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥對(duì)氨基酸成分的影響 （%）Tab. 2 Effects of green tea balanced nutrient fertilizer on theamino acid of LongJing tea （%）

表3 施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥對(duì)龍井茶兒茶素組分的影響 （%）Tab. 3 Effects of green tea balanced nutrient fertilizer on the catechins of LongJing tea （%）

3 討論

茶多酚是茶葉中構(gòu)成茶湯的物質(zhì)基礎(chǔ)，是決定茶葉的苦澀味強(qiáng)弱的主要指標(biāo)，即茶多酚含量越高，綠茶滋味越濃[8]。咖啡堿含量決定了茶葉的苦味強(qiáng)弱，可溶性糖含量決定了茶葉的回甘，維生素C和黃酮含量影響茶葉的抗氧化能力，氨基酸則是綠茶滋味鮮度代表物質(zhì)，茶水溶性蛋白也是構(gòu)成茶湯滋味的成分，水浸出物在一定程度上反應(yīng)了茶湯內(nèi)含物的多少，是影響茶葉濃醇度的重要指標(biāo)[9]。試驗(yàn)結(jié)果表明，施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥雖大幅度減少了施肥量和減氮減磷，在沒(méi)有影響產(chǎn)量的情況下，茶葉中的水浸出物、可溶性糖、蛋白質(zhì)和黃酮含量仍均高于對(duì)照（常規(guī)施肥處理）及梅家塢龍井與西湖龍井茶，而咖啡堿含量最低，多酚含量也較常規(guī)施肥處理低，表明施用綠茶專用均衡營(yíng)養(yǎng)肥可使茶葉中的苦澀味減弱，回甘增強(qiáng)，浸出物更濃，抗氧化能力相對(duì)增強(qiáng)。

氨基酸是茶葉的主要化學(xué)成分之一，特別是某些氨基酸組分與茶葉的口感及香氣關(guān)系密切。氨基酸為茶葉鮮爽味的主體物質(zhì)，是決定茶葉香味好壞的重要生化成分，與綠茶品種呈顯著的正相關(guān)[10-12]。谷氨酸具有鮮味，茶氨酸和酪氨酸具有甜味，苯丙氨酸具有苦味，精氨酸雖然無(wú)味，但是由于其是堿性氨基酸，會(huì)增強(qiáng)舌苔的澀膩感。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看到，梅家塢龍井茶中的谷氨酸和茶氨酸含量較高，表明回甘較好，谷氨酸含量較高會(huì)增加鮮味，但是其苯丙氨酸的含量也較高，也增加了苦味。市售西湖龍井茶中的酪氨酸含量最高而增加了回甘，但是由于其中的精氨酸含量也最高，導(dǎo)致飲茶后舌苔的澀膩感增強(qiáng)。四種茶葉中雖然綠茶專用均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理總氨基酸含量相對(duì)較低，特別是其中的精氨酸含量顯著降低，因此在飲茶后舌苔的澀膩感最小，反而增強(qiáng)了茶葉的清香與回甘。

酯型兒茶素是茶多酚中與澀味相關(guān)性最強(qiáng)的成分[13]，但在茶葉炒制過(guò)程中，酯型兒茶素會(huì)轉(zhuǎn)化為非酯型兒茶素，致使茶葉的苦味下降。C、GC、EC、EGC具有苦味和淡淡的甜味，而其中的C、GC和EC的闕值較高，也就是在較高濃度下才能感受到苦味，而EGC的闕值較小，在較低濃度下就會(huì)感到苦味。因此，EGC的含量對(duì)茶葉的苦味貢獻(xiàn)最大。綠茶專用均衡營(yíng)養(yǎng)肥處理龍井茶中的EGC的含量顯著低于常規(guī)施肥處理、西湖龍井和梅家塢龍井，反映出施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥的龍井茶苦味最輕的物質(zhì)基礎(chǔ)。與非表型兒茶素相比，表型兒茶素具有更強(qiáng)的苦澀味，且苦澀味持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)[14]。EGCG、ECG、GCG和CG是茶葉中影響口感的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，均具有苦澀味，其中ECG的閾值較低，所以在較低含量時(shí)會(huì)感到更加苦澀。EGCG的閾值雖然略高于ECG，但因其含量最高，所以其對(duì)茶湯的苦澀味貢獻(xiàn)度最大[15,16]。由于施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥的龍井茶中的ECG和CG含量均顯著低于其他三種龍井茶，而且其EGCG含量也低于常規(guī)施肥處理和西湖龍井茶，進(jìn)一步從理論上證明了即使在施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥種植的龍井茶的苦澀感明顯減弱的原因。即使是梅家塢產(chǎn)的正宗頂級(jí)龍井茶的ECG含量也顯著高于施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥的龍井茶。梅家塢的頂級(jí)龍井茶中的EGCG和 GCG含量較低，也是其減輕苦澀感的物質(zhì)基礎(chǔ)，但是其ECG和CG含量較高，因此其苦澀感從理論和實(shí)際上仍高于施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥的龍井茶。

茶葉口感受茶樹(shù)品種、氣候條件、加工過(guò)程以及諸多營(yíng)養(yǎng)成分等因素的影響，為此，因影響因素過(guò)多而造成茶葉的香型豐富多樣[8]。茶多酚是茶樹(shù)葉片中含有的多酚及其衍生物[9]。而多酚類化合物增加了茶葉中的澀味和苦味。綠茶在加工過(guò)程中首先鈍化多酚氧化酶活性，在成品綠茶中基本保留了鮮葉中的茶多酚類化合物，也就決定了綠茶具有較強(qiáng)的苦味和澀味[11]。分子量相同而互為異構(gòu)體的兒茶素對(duì)感官的作用不同，通過(guò)對(duì)時(shí)間——強(qiáng)度的感官分析表明，兒茶素的苦味和澀味強(qiáng)度、總持續(xù)時(shí)間隨濃度的增加而增加。黃酮苷和黃酮醇苷呈柔和的澀味感覺(jué)，氨基酸呈鮮味、甜味可以緩沖茶多酚的收斂性[13]，抑制茶湯的苦澀味，同時(shí)具有增強(qiáng)兒茶素對(duì)紅茶風(fēng)味的提升作用，茶葉的香味和香氣對(duì)于茶葉的品質(zhì)至關(guān)重要，香氣好，茶湯滋味鮮爽、甘醇是茶葉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。咖啡堿是構(gòu)成茶湯滋味的重要物質(zhì)[17]，本身呈苦味，但其與多酚類及其氧化產(chǎn)物形成絡(luò)合物以后便具有一種鮮爽味道，可改善茶湯的粗澀味，提高鮮爽度[14]。

綜上，綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥是根據(jù)茶樹(shù)在一年內(nèi)的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需求量而設(shè)計(jì)的一種均衡營(yíng)養(yǎng)肥。該種肥料在氮磷鉀總施肥量為10.6 kg/666.7 m2，大幅度低于常規(guī)施肥處理54 kg/666.7 m2的情況下，不但沒(méi)有減產(chǎn)，而且對(duì)于龍井茶的品質(zhì)有較大改善。試驗(yàn)結(jié)果表明，使用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥之后，龍井茶中的水浸出物、可溶性糖、蛋白質(zhì)和黃酮含量均高于其他3種龍井茶；其咖啡堿含量低于其他3種龍井茶。此外，其龍井茶中的苯丙氨酸、精氨酸、EGC、EC、ECG和EGCG的含量也低于其他3種龍井茶。因此，從理論和實(shí)踐均決定了施用綠茶均衡營(yíng)養(yǎng)肥的龍井茶的苦澀味更輕，回甘更強(qiáng)，香味更醇厚，浸出物更濃，抗氧化能力增強(qiáng)。