呂運(yùn)舟，施士爭(zhēng)，吳 靜

(1.江蘇省林業(yè)科學(xué)研究院，江蘇 南京 211153;2.南京牛首山林場(chǎng)實(shí)業(yè)有限公司,江蘇 南京 211153)

白茶是葉色白化變異類的茶樹(shù)(Camelliasinensis)資源，在我國(guó)已有千年種植歷史[1]。隨著安吉白茶等特異品種在現(xiàn)代茶葉產(chǎn)業(yè)中的成功發(fā)展，白茶越來(lái)越受到人們重視。天目湖白茶1號(hào)是一種低溫敏感型白化品種[2]，春季新芽綠色，展葉進(jìn)入采茶期逐漸轉(zhuǎn)白，隨后恢復(fù)成綠色，因其白化期葉片氨基酸含量高、茶多酚含量低等特點(diǎn)[2-3]，深受市場(chǎng)青睞。

林茶復(fù)合經(jīng)營(yíng)是一種構(gòu)建多物種、多層次茶園生態(tài)系統(tǒng)的重要方法[4]。通過(guò)間作經(jīng)濟(jì)樹(shù)種，增加茶園生物多樣性，為茶樹(shù)遮蔭提高茶葉品質(zhì)，同時(shí)可收獲林副產(chǎn)品，提高茶園綜合效益[5]。目前復(fù)合經(jīng)營(yíng)模式下白茶品質(zhì)變化研究多側(cè)重于生理生化方面[6-8]，鮮見(jiàn)對(duì)茶葉顏色變化規(guī)律研究報(bào)道。已有研究結(jié)果表明，植物葉片葉色參數(shù)與葉片色素成分及含量具有顯著的相關(guān)性[9-11]，為研究活體條件下色素含量動(dòng)態(tài)變化提供新方法，但在白茶研究中未見(jiàn)報(bào)道。

色素含量是色度品質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)，葉色參數(shù)是色度品質(zhì)的量化。本文中研究了薄殼山核桃、大葉櫸樹(shù)的不同間種模式下白茶春季采茶期嫩梢葉片色素含量與葉色參數(shù)的變化特征，旨在指導(dǎo)選擇較優(yōu)的間作模式，同時(shí)探討2者的相關(guān)性，為后續(xù)研究用葉色參數(shù)儀快速評(píng)判白茶品質(zhì)及間接估測(cè)色素含量提供思路。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于江蘇省溧陽(yáng)市天目湖鎮(zhèn)，屬北亞熱帶季風(fēng)氣候、蘇南宜溧丘陵地形，地理位置為E119.42.14，N31.22.20，年平均氣溫15.5 ℃，年降水量1 149.7 mm，土壤為黃棕壤、微酸性。

1.2 供試材料

供試白茶為2010年種植天目湖白茶1號(hào)無(wú)性系1年生扦插苗，2013年采用3年生薄殼山核桃良種苗和大葉櫸實(shí)生苗間種，設(shè)置4種間種模式，具體情況見(jiàn)表1所示。于2019年4月9日采集新鮮嫩芽第2葉片，于每個(gè)間作模式行間選取3個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)隨機(jī)選取3片葉，采集時(shí)間為9:00—10:00。

表1 不同間種模式茶園基本情況

1.3 葉色參數(shù)的測(cè)定

采用日本柯尼卡美能達(dá)CM-700d/600型分光測(cè)色儀測(cè)定葉片顏色。測(cè)定部位均為葉片中部，避開(kāi)葉脈處，記錄L*，a*，b*值。其中，明度參數(shù)L*表示光澤明亮度；色相參數(shù)a*值表示紅/綠，a*值越大，紅色越深，a*值越小，綠色越深；色相參數(shù)b*值表示黃/藍(lán)，b*的正值越大，表示黃色越深，負(fù)值越小，表示藍(lán)色越深。

1.4 質(zhì)體色素的提取與測(cè)定

葉綠素、類胡蘿卜素及葉黃素含量采用乙醇-丙酮(1∶1)萃取比色法測(cè)定：將新鮮葉片用液氮研磨至粉末狀，稱取0.2 g于25 mL容量瓶中，加入20 mL提取劑(乙醇-丙酮混合液)，避光浸泡24 h，直至葉片變成白色，期間顛倒混合數(shù)次，定容至刻度，上清即為樣品提取液；用分光光度計(jì)于474，470，485，665,642 nm下測(cè)定吸光值。

提取液葉綠素a(mg/L)=9.99A665-0.087 2A642； 提取液葉綠素b(mg/L)=17.7A642-3.04A665； 提取液類胡蘿卜素(mg/mL)=4.92A474-0.025 5[a]-0.225[b]；提取液葉黃素(mg/L)=10.2A470-11.5A485-0.003 6[a]-0.652[b]。

式中，[a]、[b]分別表示葉綠素a和葉綠素b的濃度。

樣品葉黃素含量(mg/100g)=葉黃素(mg/L)×提取體積(L)/樣品質(zhì)量(g)×100；樣品類胡蘿卜素含量(mg/100g)=類胡蘿卜素(mg/L)×提取體積(L)/樣品質(zhì)量(g)×100；樣品葉綠素總量(mg/100g)=(葉綠素a+葉綠素b)(mg/L)×提取體積(L)/樣品質(zhì)量(g)×100。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用軟件Excel 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理； SPSS 13.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著性檢驗(yàn)采用LSD法；origin16.0進(jìn)行圖表處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同間種模式下白茶葉色表型特征

葉色參數(shù)是一種色澤定量表征的方法，不同間種模式下采茶期白茶1號(hào)嫩芽葉色參數(shù)L*，b*和a*在各組別中的差異如圖1所示。R2模式下葉片的L*值最小，葉片色澤最亮；R4模式下最大，葉片色澤最暗，且與其他組差異顯著(P<0.05)；而R1，R3與CK之間差異不顯著。a*值是反映綠色的重要參數(shù)，隨著不同栽植模式下郁閉度的增加，葉片a*值呈現(xiàn)先升高再下降的趨勢(shì)。R2模式下葉片a*值最高，比CK升高了28.7%，表明在R2模式下葉片白度最高；b*值升高表明葉片黃色越深，b*值變化趨勢(shì)與L*值和a*值相反，R2模式下最高。

注：圖中數(shù)據(jù)均為均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，不同字母表示多重比較差異顯著(P<0.05)。圖1 不同間種模式下白茶葉色表型特征

2.2 間作模式對(duì)葉片各色素含量的影響

由圖2可見(jiàn)，春茶采摘期，不同間種模式下白茶1號(hào)的葉片中各色素含量差異變化不同，其中葉綠素含量變化差異不顯著，類胡蘿卜素總量和葉黃素含量差異顯著(P<0.05)。與CK相比，間作模式會(huì)導(dǎo)致葉綠素和類胡蘿卜素總量下降，R2模式下最低，分別是CK的70.9%和90.1%。此后，隨著郁閉度的增加又開(kāi)始升高，但各模式下葉綠素總量的變化不顯著。葉黃素含量的變化趨勢(shì)與2者相反，CK最低為8.8 mg/(100 mg鮮質(zhì)量)，隨著郁閉度升高，呈現(xiàn)先升高再下降趨勢(shì)，在R2模式下達(dá)到最高值為11.0 mg/(100 mg鮮質(zhì)量)，且各處理間差異顯著。

注：圖中數(shù)據(jù)均為均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，不同字母表示多重比較差異顯著(P<0.05)。圖2 不同間作模式下白茶1號(hào)采茶期春梢葉片色素含量比較

茶樹(shù)葉片呈色變化與各色素相對(duì)含量的變化緊密相關(guān)，不同間作模式下白茶1號(hào)葉片各色素含量百分比變化特征如圖3所示。采茶期不同間作模式下茶樹(shù)新梢葉片的葉綠素總量、類胡蘿卜素總量與葉黃素含量百分比差異最大的是R2模式，分別約為34.5%，52.7%，12.8%。葉綠素總量占葉片色素總量百分率可以直觀反映葉片的綠度。本研究各間種模式下，茶樹(shù)葉片葉綠素總量占葉片色素總量百分率從大到小的排列順序?yàn)镽2(34.5%)、R3(37.1%)、R1(37.7%)、R4(39.5%)和CK(41.4%)。

圖3 不同間作模式下白茶1號(hào)采茶期春梢葉片各色素含量百分比

2.3 色素含量與葉色參數(shù)的相關(guān)性

相關(guān)性分析結(jié)果(見(jiàn)表2)表明，葉色參數(shù)L*，a*和b*與葉綠素含量、類胡蘿卜素含量和葉黃素含量之間相關(guān)性達(dá)到顯著水平，其中葉黃素含量與L*值顯著(P<0.01)負(fù)相關(guān)，與a*值(P<0.05)和b*值(P<0.01)顯著正相關(guān)。葉綠素含量及類胡蘿卜素含量與L*值顯著(P<0.05)正相關(guān)，與a*值和b*值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，但類胡蘿卜素含量與b*值相關(guān)性不顯著。

表2 色素含量與葉色參數(shù)間的相關(guān)系數(shù)

3 結(jié)論與討論

白茶葉片色澤是其品質(zhì)高低的重要指標(biāo)之一[3]。葉綠素、類胡蘿卜素及葉黃素是植物葉片的主要色素，它們的綜合作用影響了植物葉片的色澤[12]。茶樹(shù)白色系突變屬于溫度敏感性突變體，春季葉色白化是由于低溫引起葉綠素含量下降形成[1-2]。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，幾乎所有白化茶樹(shù)品種的葉片在返白階段均發(fā)生葉綠體結(jié)構(gòu)解體、內(nèi)部空泡化現(xiàn)象，導(dǎo)致類囊體發(fā)育不完全、葉綠素流失[13]。而合理構(gòu)建復(fù)合經(jīng)營(yíng)茶園，可以改善茶園小氣候，提高茶葉品質(zhì)[6]，但是間種樹(shù)種選擇失當(dāng)或密度過(guò)大，會(huì)影響茶樹(shù)生長(zhǎng)[4]。已有研究表明，早春采茶期的間種茶園與純茶園溫度差異不顯著[6,8]，低溫誘導(dǎo)白茶新梢返白[1]。本研究中，采茶期各間種模式下白茶新梢葉片均出現(xiàn)了返白現(xiàn)象，其中白茶間種薄殼山核桃、郁閉度為50%—70%的模式下，葉片白度最高，其葉綠素含量最低，且占3種色素總量的百分比只有34.5%。由于采樣時(shí)各模式點(diǎn)溫度差異不大，葉片中葉綠素總量變化差異不顯著，但類胡蘿卜素、葉黃素等色素變化顯著，各色素含量百分比的改變可能是引起葉片呈色差異的主要原因。因此，本研究結(jié)果可為白茶復(fù)合經(jīng)營(yíng)提供參考，然而不同模式下色素含量改變的機(jī)理，需要進(jìn)一步研究。

葉色參數(shù)可以數(shù)字化描述并定量表征植物葉片色澤，在多種觀葉植物葉色變化研究過(guò)程中得到應(yīng)用[11-15]。宋緒忠等[16]研究發(fā)現(xiàn)8個(gè)茶樹(shù)無(wú)性系的葉色值(SPADR)大小和葉綠素含量相關(guān)。金琦芳等[17]通過(guò)對(duì)茶樹(shù)‘武夷奇種C18’進(jìn)行遮蔭試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)光照可以增加葉片花青素含量、降低葉綠素含量，使得葉色參數(shù)a*值升高和b*值降低，葉片由紫紅色轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色。本研究材料白茶1號(hào)為茶樹(shù)白色系突變體，采茶期葉片葉色參數(shù)差異顯著，且與葉綠素、類胡蘿卜素、葉黃素含量相關(guān)性顯著。結(jié)果表明葉綠素含量和類胡蘿卜素含量與L*值顯著正相關(guān)，與a*值和b*值呈負(fù)相關(guān)，而葉黃素含量與L*值顯著負(fù)相關(guān)，與a*值和b*值顯著正相關(guān)。因此，本研究結(jié)果為利用測(cè)色儀快速檢測(cè)白茶葉片失綠程度及葉片內(nèi)色素含量變化提供了科學(xué)依據(jù)。