王文珠 李丹 黃偉東 王捷才 何東波 曹藩榮
(1 華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2 紫金縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 3 紫金縣紫龍農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司)
茶樹(Camellia sinensis)是一年多次采摘的多年生經(jīng)濟作物,是我國重要經(jīng)濟作物之一, 也是貧困山區(qū)農(nóng)民脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)之一(康彥凱等,2018)。施肥是影響作物產(chǎn)量與品質(zhì)、土壤可持續(xù)利用的關(guān)鍵農(nóng)業(yè)措施之一, 肥料對茶葉的提質(zhì)增效的效果十分顯著(李靜等,2005)。傳統(tǒng)茶園以施用尿素、復(fù)合肥等速效化肥為主,并且化肥施用量較大,出現(xiàn)了茶葉品質(zhì)下降,茶園土壤有機質(zhì)含量降低、養(yǎng)分流失等問題。國際公認的化肥施用量的安全上限為225 kg/hm2, 但目前我國茶園化肥平均施用量約1 t/hm2, 施用量遠高于國際安全上限(尚杰等,2016)?;实亩嘤门c濫用, 嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境, 土壤結(jié)構(gòu), 影響了茶葉可持續(xù)發(fā)展(周理飛,2009)。據(jù)《全國土壤污染狀況調(diào)查公報》的結(jié)果表明:我國耕地土壤有機質(zhì)含量僅為2.08%, 嚴重影響了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量(徐明崗等,2016)。有機肥替代化肥, 科學(xué)施用有機肥是確保作物產(chǎn)量與品質(zhì), 保持土壤良好的生態(tài)環(huán)境, 是農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵, 是推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢。已有研究報道,有機肥利于茶樹生長、茶葉產(chǎn)量、品質(zhì)及土壤質(zhì)量。科學(xué)良好的施肥技術(shù)能達到增產(chǎn)作用以及促進茶葉品質(zhì)的提高,維持茶葉旺盛的生長態(tài)勢,同時改善土壤質(zhì)量,提高肥力(蘇慶萍等,2015)。
有機茶符合當今備受國內(nèi)外推崇的“安全、衛(wèi)生、保健”的食品生產(chǎn)模式, 因此具有良好的發(fā)展?jié)摿ΓūR振輝等,2001),其生產(chǎn)是一個長期的“生態(tài)型”農(nóng)業(yè)體系, 大力發(fā)展有機茶生產(chǎn), 開拓茶葉國際市場, 增加市場的競爭力, 是發(fā)展茶葉生產(chǎn)的理想出路。推進茶園有機肥的研究,促進健康農(nóng)業(yè)的發(fā)展順應(yīng)了國家綠色的發(fā)展方向,順應(yīng)了國家推進綠色農(nóng)業(yè)的結(jié)構(gòu)政策,對我國人民的身體健康有質(zhì)的提升。本實驗探究施用不同種類有機肥對茶葉品質(zhì)的影響,以期篩選出茶園最適有機肥。
2.1.1 供試茶園和茶樹品種
施用不同種類有機肥對茶葉品質(zhì)的影響試驗在廣東省河源市紫金縣的茶園開展,茶樹品種為金萱(臺茶12號),樹齡為7年,行距約1.5 m,茶園常規(guī)管理,肥力中等,茶樹長勢良好。
2.1.2 供試肥料
供試生物有機肥采用安喬農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司生產(chǎn)(有機質(zhì)≥45%,總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)≥5%);巴彥淖爾市德源肥業(yè)有限公司生產(chǎn)(純糧發(fā)酵, 有機質(zhì)≥90%,總養(yǎng)分(N+P2O5+K2O)≥12%);經(jīng)過漚堆發(fā)酵處理的牛糞、羊糞、豬糞、雞糞加花生麩有機肥料。
2.2.1 觀測指標及方法
觀測指標主要是茶樹新梢生長情況、茶葉生化成分及感官品質(zhì)分析。
茶樹新梢生長情況:待茶葉長到一芽二、三葉時,通過統(tǒng)計 0.1 m2選取框內(nèi)一芽一葉、一芽二葉、一芽三葉的數(shù)量來獲得芽梢密度。
茶葉生化成分分析:水浸出物、茶多酚、游離氨基酸、兒茶素、咖啡堿含量的測定分別依據(jù)中華人民共和國國家標準GB/T 8305-2013、GB/T 8313-2018、GB/T 23193-2017、GB/T 8313-2018、GB/T 8312-2013進行測量分析。
茶葉感官審評:參照GB/T 23776-2018茶葉感官審評方法,干評外形與濕評內(nèi)質(zhì)相結(jié)合。
2.2.2 實驗設(shè)計
每種肥料設(shè)三個濃度處理,每個處理三個重復(fù),每個重復(fù)小區(qū)面積為21m2,設(shè)空白對照,小區(qū)隨機區(qū)組排列。低濃度為400 Kg/667m2,中濃度為500 Kg/667m2,高濃度為600 Kg/667m2。試驗區(qū)周圍設(shè)置保護行。于2018年12月開溝施基肥,選擇梯級內(nèi)側(cè)方位沿樹冠垂直投影下位置開溝深施,溝深約20 cm。2019年3月待新梢長到一芽三葉時,通過統(tǒng)計 0.1 m2選取框內(nèi)一芽一葉、一芽二葉、一芽三葉的數(shù)量來獲得芽梢密度;鮮葉進行微波殺青固樣供后續(xù)生化成分的測定。將相同肥料不同梯度的3個小區(qū)混合采收一芽二葉鮮葉原料,按照客家炒綠茶的方法炒制,供后續(xù)茶葉感官審評分析。
2.2.3 感官審評方法
評語和評分相結(jié)合的方法,以滋味香氣為主,結(jié)合評湯色,不評外形和葉底,總分為70分。以加權(quán)評分法計算得分,如表1所示。
表1 茶葉感官審評方法
茶葉品質(zhì)的構(gòu)成因子有物理因子和化學(xué)因子兩個方面。茶葉的外形基本上決定于物理因子,其包括芽葉的老嫩、大小、長短、勻凈度、光澤度和新鮮度等方面。新梢生長狀況良好有利于茶葉的品質(zhì),芽梢密度大說明正常芽葉比重大,成茶品質(zhì)好。芽梢密度的實驗結(jié)果見表2。
表2 茶樹新梢的芽梢密度(個/m2)測定結(jié)果
實驗結(jié)果如表2 所示,施用各品種有機肥均能促進茶樹的發(fā)芽率,其中以羊糞(低濃度)組最為顯著,芽梢密度顯著提高了42.5%。根據(jù)各種類肥料的促進芽頭萌發(fā)率進行排序,依次是羊糞>牛糞>有機肥(純糧發(fā)酵)>豬糞>生物有機肥>雞糞加花生麩>空白對照。
3.2.1 施用不同肥料對水浸出物含量的影響
茶葉中能被沸水浸出的物質(zhì),統(tǒng)稱為水浸出物。它包括茶葉中的許多重要物質(zhì)如茶多酚,咖啡堿,氨基酸,水溶性果膠,水溶性糖類,水溶性色素,有機酸,水溶性蛋白質(zhì)和部分無機成分及微量芳香物質(zhì)。水浸出物含量的多寡,直接關(guān)系到茶葉品質(zhì)的優(yōu)次。水浸出物含量的實驗結(jié)果見表3。
由表3可知,6種有機肥料對茶葉的水浸出物含量均有促進作用,其中生物有機肥(中濃度)組的促進量最多,高達44.6%。根據(jù)各種類肥料促進茶葉水浸出物含量進行排序,分別依次是生物有機肥>雞糞加花生麩>有機肥(純糧發(fā)酵)>牛糞>豬糞>羊糞>空白對照。
3.2.2 施用不同種類肥料對茶葉多酚類物質(zhì)含量的影響
茶葉多酚類是茶葉特征性物質(zhì)之一,它是由三十多種酚性化合物所組成的復(fù)合物。它們的組成和含量,對茶樹生長,制茶工藝及成茶品質(zhì)都有密切關(guān)系。茶葉多酚類物質(zhì)的實驗結(jié)果見表4。
實驗結(jié)果由表4可知,施用6種有機肥料對茶葉中多酚類物質(zhì)的含量均有促進作用,其中牛糞(中濃度)組的促進量最多,高達78.7%。根據(jù)各種類肥料促進茶葉中多酚類量進行排序,分別依次是羊糞>雞糞加花生麩>牛糞>生物有機肥>有機肥(純糧發(fā)酵)>豬糞>空白對照。
3.2.3 施用不同種類肥料對游離氨基酸含量的影響
茶葉中的游離氨基酸一方面反映茶樹碳代謝水平,另一方面在制作過程中,部分氨基酸轉(zhuǎn)化香氣物質(zhì),而其本身又是一種呈味物質(zhì),具有類似味精的鮮爽味,能夠緩解茶的苦澀味,增強甜味。施用不同種類肥料對茶葉中游離氨基酸含量的影響實驗結(jié)果見表5。
由表5可知,施用6種有機肥料對茶葉中游離氨基酸的含量均有促進作用,其中有機肥(純糧發(fā)酵)(中濃度)組的促進量最多,高達29.3%。根據(jù)各種類肥料對茶葉中多酚類物質(zhì)含量的促進作用進行排序,分別依次是有機肥(純糧發(fā)酵)>生物有機肥>雞糞加花生麩>豬糞>羊糞>牛糞>空白對照。
表3 水浸出物含量(%)的測定結(jié)果
表5 游離氨基酸含量(mg/100g)的測定結(jié)果
表6 咖啡堿含量(%)的測定結(jié)果
實驗結(jié)果由表6可知,施用6種有機肥料對茶葉中咖啡堿的含量均有促進作用,其中生物有機肥(中濃度)組的促進量最多,高達26.7%。根據(jù)各種類肥料對茶葉中咖啡堿含量的促進作用進行排序,分別依次是生物有機肥>雞糞加花生麩>羊糞>有機肥(純糧發(fā)酵)>豬糞>牛糞>空白對照。
3.2.5 施用不同種類肥料對茶葉中兒茶素含量的影響
茶葉中兒茶素是多酚類物質(zhì)的主要組成成分,約占多酚類總量的70%左右,有的高達80%。它與成品茶色澤、香氣、滋味的形成有著十分密切的關(guān)系,在茶樹新梢中含量的多少,可作為一種適制性指標。施用不同種類肥料對茶葉中兒茶素總量的影響實驗結(jié)果見表7。
表7 兒茶素含量(%)的測定結(jié)果
由表7可知,施用6種有機肥料對茶葉中兒茶素的含量均有促進作用,其中羊糞(中濃度)組的促進量最多,高達15.4%。根據(jù)各種類肥料對茶葉中兒茶素含量的促進作用進行排序,分別依次是羊糞>牛糞>雞糞加花生麩>豬糞>有機肥(純糧發(fā)酵)>生物有機肥>空白對照。
茶葉作為一種飲料,其風(fēng)味品質(zhì)最直觀的判斷應(yīng)是其感官審評結(jié)果,感官審評分數(shù)高則證明其風(fēng)味品質(zhì)好,間接反映出鮮葉品質(zhì)的好壞。施用不同種類肥料對茶葉感官品質(zhì)的影響實驗結(jié)果見表8。
表8 茶葉感官審評評分表
實驗結(jié)果由表8可知,審評得分為羊糞組的精制茶葉>有機肥(純糧發(fā)酵)組的精制茶葉>牛糞組的精制茶葉>雞糞加花生麩組的精制茶葉>生物有機肥組的精制茶葉>豬糞組的精制茶葉>空白對照組精制茶葉。從湯色上來看,施用雞糞加花生麩的湯色更加明亮;從香氣上看,施用羊糞的精制茶葉的香氣更令人愉悅,香氣特征更加明顯;從滋味上看,施用牛糞的精制茶葉和有機肥(純糧發(fā)酵)精制茶葉的口感更加濃醇爽口。
從實驗結(jié)果可以看出,施用羊糞在促進茶樹新梢的發(fā)芽密度、茶葉中多酚類物質(zhì)、兒茶素的含量以及成品茶的感官品質(zhì)中效果均較為顯著。綜合各種因素可知,經(jīng)過漚堆發(fā)酵處理的羊糞有機肥是本次試驗中效果較優(yōu)質(zhì)的有機肥料。在高中低三個濃度的處理中,低濃度的有機肥只在促進芽梢密度方面有顯著作用,在改善茶葉品質(zhì)成分方面,中濃度的有機肥均占據(jù)顯著優(yōu)勢。綜合各項因素可知,在有機肥的施用濃度方面對改善茶葉品質(zhì)作用從高到低排序是中濃度組的有機肥>高濃度組的有機肥>低濃度組的有機肥。綜上所述,茶園施用有機肥料的最優(yōu)方案是經(jīng)過漚堆發(fā)酵處理的中濃度劑量的羊糞有機肥。
本項目是紫金縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)茶葉產(chǎn)業(yè)園科技研發(fā)與服務(wù)項目內(nèi)容之一。