張群峰，倪康，伊?xí)栽?，劉美雅，阮建?/p>

中國茶樹鎂營養(yǎng)研究進(jìn)展與展望

張群峰，倪康，伊?xí)栽疲瑒⒚姥?，阮建云

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，浙江 杭州 310008

鎂是植物葉綠素的中心原子，直接參與茶樹茶氨酸合成等酶促反應(yīng)，對(duì)茶樹生長和茶葉品質(zhì)形成的作用已被廣泛證實(shí)。然而，我國茶園主要分布在普遍缺鎂的酸性紅壤區(qū)，且茶園鎂肥投入相對(duì)偏低。因此，茶樹鎂營養(yǎng)機(jī)制研究和茶園鎂營養(yǎng)管理對(duì)促進(jìn)茶葉提質(zhì)增效具有重要意義。本文從茶園土壤鎂供給、茶樹鎂營養(yǎng)需求、鎂營養(yǎng)調(diào)控茶葉品質(zhì)形成、鎂素與其他養(yǎng)分互作等4個(gè)方面綜述了近三十年以來我國茶園鎂營養(yǎng)研究工作與進(jìn)展。針對(duì)我國茶園土壤中鎂含量匱乏，鎂肥投入量不足，營養(yǎng)機(jī)制不清等問題，提出了未來茶樹鎂營養(yǎng)研究的需求與展望。

茶樹；鎂；營養(yǎng)；茶葉品質(zhì)

鎂是作物生長所必需的營養(yǎng)元素，植物體的需要量僅次于氮、鉀和鈣[1]。鎂是葉綠素的中心原子，同時(shí)也是許多酶（如RNA聚合酶、ATP酶等）功能活化時(shí)所必需的元素[1]。鎂對(duì)作物產(chǎn)量的形成和品質(zhì)的提高都具有重要作用[1-2]。近年來隨著我國茶樹育種、病蟲害防治、栽培技術(shù)的巨大進(jìn)步，我國茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)都有了極大提高[3]。尤其是基于氮、磷、鉀、鎂平衡施肥技術(shù)的茶園養(yǎng)分管理體系的建立與優(yōu)化，對(duì)我國名優(yōu)茶的發(fā)展起到了重要推動(dòng)作用[4-5]。然而，我國當(dāng)前茶園單位面積產(chǎn)量和茶葉出口單價(jià)與其他國家相比仍有一定差距[3]。這不僅要求我們建立品質(zhì)導(dǎo)向的養(yǎng)分管理技術(shù)，也要求我們深入探索礦質(zhì)營養(yǎng)對(duì)茶葉品質(zhì)的影響和代謝調(diào)控機(jī)制。20世紀(jì)90年代以來，伴隨著我國名優(yōu)茶的快速發(fā)展，我國科學(xué)家就充分認(rèn)識(shí)到茶園鎂養(yǎng)分對(duì)茶樹生長和茶葉品質(zhì)的重要意義，并不斷開展茶園鎂營養(yǎng)管理以及茶樹鎂營養(yǎng)機(jī)制研究，在茶園土壤鎂供給、茶樹鎂營養(yǎng)需求、鎂營養(yǎng)調(diào)控茶葉品質(zhì)形成、鎂素與氮磷鉀養(yǎng)分互作等方面取得了一系列重要進(jìn)展。

1 中國茶園鎂營養(yǎng)狀況

1.1 中國主要茶園土壤鎂養(yǎng)分含量狀況

我國茶園主要分布在酸性紅壤區(qū)域，鎂養(yǎng)分普遍較低。長久以來，我國茶葉科研工作者一直密切關(guān)注茶園土壤鎂營養(yǎng)供應(yīng)水平及變化，并開展了大量全國范圍或區(qū)域性的茶園土壤鎂營養(yǎng)調(diào)查和研究工作。自20世紀(jì)90年代，科研工作者較早對(duì)我國茶園土壤鎂分布和有效鎂濃度進(jìn)行調(diào)查和研究，發(fā)現(xiàn)我國茶園土壤中鎂含量因母質(zhì)[6]、氣候條件、管理水平[7]等因子不同變幅很寬[8]，最低1.25?mg·kg-1，最高的達(dá)1?392?mg·kg-1[9]，其中紅壤茶區(qū)有效鎂普遍較低，50?mg·kg-1以下的茶園占73%左右[6]。阮建云等[10]對(duì)我國茶葉主產(chǎn)區(qū)7省共287個(gè)土壤樣品交換性鎂含量的分析結(jié)果表明，0~20?cm和20~40?cm土層含量低于40?mg·kg-1的比例分別為57.9%和64.0%，平均含量分別僅為19.3?mg·kg-1和19.0?mg·kg-1。全國尺度上，土壤鎂含量還呈現(xiàn)自北向南遞減的規(guī)律，具有明顯的地帶性特征，大部分茶園土壤交換性鎂含量在10~80?mg·kg-1，土壤鎂濃度一般呈棕壤茶園土>黃棕壤茶園土>紅黃壤茶園土>赤紅壤茶園土>磚紅壤茶園土的規(guī)律[11]。而來自湖北[12-13]、貴州[14]、湖南[15]、云南[16-17]、陜西[18]、福建[19]等大量區(qū)域性茶園鎂營養(yǎng)研究，也進(jìn)一步驗(yàn)證和豐富了這一結(jié)果。例如，對(duì)福建省安溪縣、華安縣和永春縣等鐵觀音茶主產(chǎn)區(qū)的150個(gè)茶園表土鎂含量狀況調(diào)查結(jié)果表明，茶園土壤全鎂含量平均值為1?770?mg·kg-1，土壤交換性鎂含量平均值僅為9.63?mg·kg-1，土壤普遍缺鎂[19]。

在茶園缺鎂的原因分析中，馬立鋒等[20]提出，由于茶樹系聚鋁作物，茶樹枯枝落葉中含有大量鋁，回歸土壤后造成鋁在茶園土壤中累積，并與土壤膠體上的鎂交換，從而造成鎂的淋溶損失。對(duì)茶園土壤與非茶園土壤的比較發(fā)現(xiàn)，茶園土壤的交換性鎂含量明顯低于非茶園土壤。而朱永興等[21]認(rèn)為，我國茶園主要分布在南方紅壤丘陵區(qū)，溫濕多雨的氣候和地形條件引起強(qiáng)烈的風(fēng)化和淋溶，進(jìn)而導(dǎo)致土壤酸化，可溶性鎂大量流失，這也是導(dǎo)致茶園土壤有效鎂含量和鎂庫源下降的主要原因。值得注意的是，一些名優(yōu)茶產(chǎn)區(qū)和老茶區(qū)由于大量施用氮肥，土壤趨向酸化，鎂淋失加劇，使得茶園土壤中鎂貧乏[6]。

1.2 茶園土壤鎂的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及診斷

為了便于評(píng)估茶園土壤鎂養(yǎng)分對(duì)茶葉生產(chǎn)的潛在影響，上世紀(jì)90年代以來，我國茶葉科技工作者對(duì)茶園土壤營養(yǎng)元素與產(chǎn)量關(guān)系開展了大面積調(diào)查，建立了茶園土壤鎂營養(yǎng)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，之后不斷優(yōu)化補(bǔ)充，形成了完備的茶園土壤鎂營養(yǎng)分析和診斷技術(shù)指標(biāo)。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，干毛茶產(chǎn)量在2?250?kg·hm-2以上的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)茶園的土壤有效鎂含量多數(shù)在100?mg·kg-1以上，而在750?kg·hm-2以下的低產(chǎn)低質(zhì)茶園土壤有效鎂含量大多不到40?mg·kg-1[6]；進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)土壤交換性鎂含量低于50?mg·kg-1時(shí)，施用鎂肥的效果顯著[20]。吳洵等[6]結(jié)合土壤有效鎂含量與茶葉產(chǎn)量的關(guān)系，并綜合考慮鎂對(duì)提高茶葉品質(zhì)的影響，提出了名優(yōu)茶生產(chǎn)和開發(fā)中茶園土壤有效鎂含量豐缺的診斷標(biāo)準(zhǔn)：土壤有效鎂含量>150?mg·kg-1為“極高”，100~150?mg·kg-1為“高”，50~＜100?mg·kg-1為“中”，10~＜50?mg·kg-1為“低”，而<10?mg·kg-1為“極低”。對(duì)于一般生產(chǎn)茶園，土壤有效鎂含量達(dá)到50?mg·kg-1是必要的，如果想獲得產(chǎn)量高、品質(zhì)好的名優(yōu)茶，有效鎂含量應(yīng)高于100?mg·kg-1。阮建云等[11]通過田間試驗(yàn)研究提出，即使土壤交換性鎂含量超過50?mg·kg-1，施鎂肥也能取得顯著的增產(chǎn)效果。因此除了考慮交換性鎂含量外，非交換性鎂作為鎂的潛在供源也需要予以重視。

1.3 全國茶園鎂肥投入概況

在跨越20年（2001—2019）的兩次施肥調(diào)查中，研究人員發(fā)現(xiàn)同樣的問題一直存在：茶園施肥不平衡，有機(jī)肥料投入低，鎂等中微量營養(yǎng)長期投入不足[22-23]，且明顯制約茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)的提升[24]。針對(duì)鎂肥用量，吳洵等[6]認(rèn)為茶葉生產(chǎn)中鎂對(duì)品質(zhì)的影響大于對(duì)產(chǎn)量的影響，指出盡管在茶葉生產(chǎn)中很難發(fā)現(xiàn)明顯缺鎂的“饑餓”表征，但土壤中因鎂含量欠缺而影響產(chǎn)量提高和品質(zhì)升級(jí)的鎂的“隱餓”性茶園經(jīng)常可見。雖然我國茶園土壤調(diào)查結(jié)果顯示缺鎂現(xiàn)象普遍存在，但是鎂肥并沒有廣泛運(yùn)用到茶葉生產(chǎn)中。這一方面可能是由于缺鎂并不像缺氮一樣造成嚴(yán)重的缺素和減產(chǎn)效果，不足以引起茶農(nóng)的注意；另一方面可能受到市面上鎂肥產(chǎn)品及其施用方便性的限制。

2 茶樹鎂營養(yǎng)需求特性

植物對(duì)養(yǎng)分的需求往往體現(xiàn)在缺素時(shí)的生長抑制現(xiàn)象。當(dāng)前所查閱的報(bào)道中，茶樹缺鎂研究始于1984年的陶漢之[25]的研究，研究結(jié)果指出，缺鎂時(shí)茶樹生長受到嚴(yán)重影響，生物量較供鎂充足茶樹大量減少。當(dāng)土壤鎂含量不足時(shí)，茶樹發(fā)芽遲、新葉生長緩慢、持嫩性差、氨基酸含量低，對(duì)名優(yōu)茶生產(chǎn)不利。缺鎂顯著降低葉片葉綠素含量，出現(xiàn)典型的黃化癥狀（“魚骨”型缺綠癥），表現(xiàn)在基部葉片失去光澤，葉脈間肋骨狀黃化，或間雜出現(xiàn)褐色斑塊（圖1）。第二輪葉綠色，葉小而長，葉片彎曲下卷，形成中脈兩邊的葉面大小不對(duì)稱；后期幼葉淡綠色，老葉脫落，植株長勢僅次于缺鐵、缺磷，勝于缺氮、缺鉀、缺鈣，但缺鎂植株不像缺氮、缺鈣、缺鉀那樣很快死亡。

茶樹體內(nèi)鎂含量一般為500~4?000?mg·kg-1，且越是幼嫩的組織鎂含量越高。其中吸收根、新梢、成熟葉中含量約為3?200~4?500?mg·kg-1，而疏導(dǎo)根、落葉、莖中含量低于2?000?mg·kg-1[26]。吳洵等[26]進(jìn)一步測定了新梢各葉位中的鎂含量，結(jié)果顯示，新梢頂芽下第1、2、3葉中鎂含量分別為2?600、2?000、1?700?mg·kg-1, 而第7葉中鎂含量僅為650?mg·kg-1。段毅等[27]提出，以老葉含鎂量低于0.2%、茶園土壤中有效鎂含量低于10?mg·kg-1作為茶樹缺鎂診斷指標(biāo)。

圖1 茶樹葉片缺鎂表型

鎂營養(yǎng)對(duì)茶樹生物量和產(chǎn)量具有顯著影響[28]。針對(duì)我國主要茶類（綠茶、紅茶和烏龍茶）產(chǎn)區(qū)，在浙江、廣東、福建等茶園進(jìn)行的田間試驗(yàn)（土壤交換鎂含量20~69?mg·kg-1）表明，施鎂對(duì)茶葉產(chǎn)量的增產(chǎn)幅度為0.1%~8.1%，平均增產(chǎn)5.7%[10,29]。但過量鎂肥施用可能會(huì)引起鉀鎂拮抗作用，從而對(duì)茶樹生物量產(chǎn)生抑制效果[28]。此外，也有研究發(fā)現(xiàn)，土壤本底的鎂營養(yǎng)狀況對(duì)于鎂肥施用的效果也具有重要的影響[30]，且相比缺鉀和缺氮，缺鎂對(duì)茶樹的生物量影響相對(duì)較小[31]。

3 鎂營養(yǎng)對(duì)茶葉品質(zhì)及代謝的影響

鎂對(duì)茶葉品質(zhì)的改善效果一直是驅(qū)動(dòng)該養(yǎng)分功能探索的主要?jiǎng)恿Α卿萚6]嘗試用最直觀的方式表征茶葉感官品質(zhì)與鎂含量的關(guān)系，通過在余姚、杭州、西湖等地開展田間試驗(yàn)建立了綠茶品級(jí)（）與鎂含量（）的函數(shù)關(guān)系=a＋b，其中余姚珠茶為=25.294?6－0.012?2，=–0.984?0；杭州炒青茶為=8.929?0－0.550?0，=–0.789?0；西湖龍井茶為=61.363?8－0.030?2，=–0.824?8。

伴隨著我國名優(yōu)茶的發(fā)展，當(dāng)前茶葉生產(chǎn)更為關(guān)注的是品質(zhì)的變化。近二十多年來，我國茶葉科技工作者開展了系統(tǒng)的探索研究，試圖解釋鎂營養(yǎng)對(duì)茶葉品質(zhì)形成的影響及作用機(jī)制。大量試驗(yàn)結(jié)果表明，茶葉葉片中鎂含量與綠茶品質(zhì)關(guān)系密切。其中最受關(guān)注的是茶氨酸、兒茶素、咖啡堿等重要品質(zhì)化學(xué)指標(biāo)的變化。

3.1 鎂肥提高茶葉氨基酸含量、改善茶葉香氣品質(zhì)

氨基酸是影響茶葉品質(zhì)的核心化學(xué)成分。大量研究表明，茶葉氨基酸含量與鎂營養(yǎng)條件密切相關(guān)。阮建云研究團(tuán)隊(duì)[10,32-33]針對(duì)我國主要茶類（綠茶、紅茶和烏龍茶）產(chǎn)區(qū)，在浙江、廣東、福建等茶園進(jìn)行的田間試驗(yàn)（土壤交換鎂含量20~69?mg·kg-1）表明，施鎂增加茶葉游離氨基酸含量，增加范圍1.2%~16.8%，平均為7.0%。此外，充足的鎂不僅提高茶樹新梢氨基酸含量[34-35]，對(duì)根中氨基酸含量也有顯著的促進(jìn)作用[36]。

另外，茶葉品質(zhì)成分的重要指標(biāo)還有咖啡堿、兒茶素、香氣成分等生化指標(biāo)，近年來相關(guān)研究也揭示了鎂營養(yǎng)對(duì)茶葉這些指標(biāo)具有重要的影響。例如，田間試驗(yàn)結(jié)果表明，增施鎂肥可以顯著提高紅茶、烏龍茶和綠茶中的咖啡堿含量[10]，但是對(duì)茶多酚含量的作用受到土壤中鉀鎂養(yǎng)分背景含量的影響[33]。此外，增施鎂肥對(duì)茶葉兒茶素和香氣指數(shù)具有顯著的促進(jìn)作用[34]。對(duì)福建安溪烏龍茶產(chǎn)區(qū)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，施用鎂肥對(duì)烏龍茶葉的香氣品質(zhì)具有明顯的改善效果；烏龍茶品質(zhì)與鎂含量成正相關(guān)，葉片鎂含量越多，香氣越足，品質(zhì)越好[37]。鎂肥不僅增加了烏龍茶的香氣成分總量，對(duì)香氣的組成也有明顯影響，尤其是其中的橙花叔醇含量有較明顯的升高，而橙花叔醇對(duì)烏龍茶香氣有決定性影響。

3.2 鎂營養(yǎng)促進(jìn)茶樹氮代謝和糖代謝

近年來，鎂營養(yǎng)對(duì)茶樹氨基酸積累作用的生理機(jī)制解析逐漸成為熱點(diǎn)。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，鎂肥可以顯著提高茶樹新梢氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)酶的活性[34]。阮建云等[10]針對(duì)鎂調(diào)控茶樹氮素代謝開展了一系列研究工作。結(jié)果表明，供鎂能改善茶樹對(duì)硝酸根的吸收和代謝能力。鎂對(duì)茶葉氨基酸含量的增加作用可能是由于增加了硝酸還原酶的活性[28]。

由于茶氨酸（茶葉中含量最高的游離氨基酸）被認(rèn)為是在根部合成并轉(zhuǎn)移到葉部儲(chǔ)藏，因此鎂營養(yǎng)對(duì)于茶樹葉片中氨基酸積累的影響很可能涉及到茶樹中代謝產(chǎn)物的長距離運(yùn)輸。Ruan等[36]通過分析在給茶樹供鎂后各組織中鎂、氨基酸、糖的分布及積累變化，發(fā)現(xiàn)鎂營養(yǎng)是調(diào)控氨基酸和糖在木質(zhì)部中長距離運(yùn)輸?shù)闹匾蛩兀绕涫遣铇浯杭拘律疑L時(shí)氮素儲(chǔ)藏和碳源的再運(yùn)輸，揭示了鎂營養(yǎng)與茶葉品質(zhì)的可能調(diào)控機(jī)制。

4 鎂與其他元素的互作關(guān)系

隨著對(duì)植物中鎂營養(yǎng)功能研究的深入，大量研究表明，鎂營養(yǎng)往往與氮、鉀、鈣等元素在生理功能上具有顯著的互作關(guān)系，表現(xiàn)為協(xié)同和拮抗作用。而茶樹中相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn)，茶樹對(duì)鎂的吸收和利用，不僅取決于土壤中有效性鎂的絕對(duì)含量，同時(shí)也取決于鎂與鈣、鉀、銨等離子的平衡關(guān)系。

4.1 鎂與氮互作

氮素是植物生長發(fā)育必需的元素，也是作物產(chǎn)量和品質(zhì)的限制因子[38]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，氮肥施用普遍具有增產(chǎn)效應(yīng)，而植物氮素利用率有限，一般只有不到50%的氮肥能被谷類作物利用，大部分氮肥流失到環(huán)境中造成污染[39]。氮素對(duì)于茶葉氨基酸含量和茶葉品質(zhì)形成往往具有決定性的作用，因而鎂肥與氮素的互作關(guān)系受到廣泛的關(guān)注。大量研究致力于揭示鎂營養(yǎng)與茶樹氮素吸收、代謝和氨基酸合成的互作機(jī)制，以期通過“鎂氮協(xié)同”功效調(diào)節(jié)茶樹品質(zhì)成分代謝，改善茶葉品質(zhì)，并提高茶樹氮素利用效率。20世紀(jì)末，段毅等[27]發(fā)現(xiàn)長期施用無機(jī)氨的茶園較易出現(xiàn)缺鎂癥，認(rèn)為這可能是氨對(duì)茶樹鎂吸收產(chǎn)生拮抗作用。本世紀(jì)以來，我國茶葉科研工作者通過缺素、養(yǎng)分搭配、同位素示蹤等方法，系統(tǒng)揭示了茶樹營養(yǎng)平衡對(duì)其產(chǎn)量和品質(zhì)形成的重要影響，發(fā)現(xiàn)氮鎂營養(yǎng)的協(xié)調(diào)是氨基酸積累的重要影響因素[28,36]。鎂營養(yǎng)對(duì)于茶樹葉片中氨基酸積累的影響很可能涉及到茶樹中代謝產(chǎn)物的長距離運(yùn)輸，如鎂肥可以顯著提高茶樹新梢氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)酶的活性[34]。而Ruan等[36]發(fā)現(xiàn)鎂營養(yǎng)具有調(diào)控氨基酸和糖在木質(zhì)部和韌皮部中長距離運(yùn)輸?shù)墓δ堋Ｈ欢?，鎂肥調(diào)控氮素長距離運(yùn)輸?shù)臋C(jī)制還有待深入研究。此外，供鎂能改善茶樹對(duì)硝酸根的吸收和代謝能力[28]。但過量鎂肥施用也可能會(huì)引起鉀鎂拮抗作用，從而對(duì)茶樹生物量和氨基酸產(chǎn)生抑制效果[28]。也有研究報(bào)道NH4+可以直接抑制鎂離子的吸收[40]，而硝態(tài)氮肥的施用則促進(jìn)鎂的吸收[41-42]。Ruan等[43]研究表明，過量氮肥會(huì)導(dǎo)致土壤pH以及土壤和植株中的鎂含量明顯下降。

4.2 鎂與鉀互作

鉀、鎂兩種元素都被證實(shí)在茶葉品質(zhì)形成中具有重要的積極作用，但是二者在土壤中的有效狀態(tài)決定兩者是否存在拮抗作用。因此揭示茶葉生產(chǎn)對(duì)鉀鎂互作和鉀鎂比例的響應(yīng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。我國鉀、鎂互作對(duì)茶葉品質(zhì)的影響研究較早，上世紀(jì)90年代我國茶葉科研單位就陸續(xù)開展了相關(guān)工作。鉀鎂配合施用，增效作用提高，根和葉片中的氨基酸含量都明顯增加[44-45]。田間試驗(yàn)也表明鎂和鉀協(xié)同施用對(duì)紅茶、綠茶和烏龍茶的品質(zhì)改善效果優(yōu)于單獨(dú)施用[33]。而隨后試驗(yàn)中，新梢養(yǎng)分含量的測定證實(shí)了鉀鎂之間存在拮抗作用[34]。盆栽試驗(yàn)缺素培養(yǎng)結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了鉀鎂養(yǎng)分吸收表現(xiàn)出明顯的拮抗[29]。張永瑞等[46]研究了不同的鉀鎂肥配施對(duì)夏秋季新梢生長的影響，發(fā)現(xiàn)鎂肥能夠提高鉀肥在幼齡茶樹上的作用效果，但兩者之間存在著拮抗作用；鉀、鎂比例為8∶1時(shí)，幼齡茶樹夏秋季新梢的生長、葉綠素含量、過氧化氫酶活性等方面都明顯優(yōu)于其他處理。

4.3 鎂與鈣等其他元素互作

明確不同養(yǎng)分在吸收和利用上的拮抗與協(xié)同作用，可為開展高效的茶園養(yǎng)分綜合管理提供技術(shù)支撐。由于茶樹對(duì)鈣營養(yǎng)較為敏感，必然影響其對(duì)鎂的吸收利用。為了評(píng)價(jià)鈣鎂互作效益，吳洵等[47]通過檢測茶樹各個(gè)器官鈣鎂含量發(fā)現(xiàn)，茶樹對(duì)鈣、鎂元素的吸收存在互相制約作用，高級(jí)名特優(yōu)茶葉中Ca/Mg值一般都低于1.5，隨著茶葉品級(jí)的下降，Ca/Mg值迅速上升，而土壤中有效性的Ca/Mg值對(duì)茶葉Ca/Mg值有一定影響。茶園土壤有效性的Ca/Mg值為10左右較為適宜。

除了以上氮、鉀、鈣3種營養(yǎng)元素與鎂具有互作以外，有研究報(bào)道硫、磷、鋁等營養(yǎng)元素也對(duì)鎂營養(yǎng)的吸收利用產(chǎn)生影響。吳洵等[44]通過比較氧化鎂和硫酸鎂兩種鎂肥的作用效果發(fā)現(xiàn)，鎂和硫的養(yǎng)分平衡可能對(duì)茶樹氨基酸的積累具有重要影響。通過測定新梢養(yǎng)分含量發(fā)現(xiàn)，磷鎂具有明顯的協(xié)同效果[34]，而硼鎂同施對(duì)茶葉品質(zhì)的改善作用效果顯著[48]。

5 鎂肥施用技術(shù)

鑒于鎂肥在茶葉生產(chǎn)上的重要作用，其田間施用技術(shù)也受到茶葉生產(chǎn)者和科研人員的充分重視，大量研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷總結(jié)和完善茶園鎂肥施用技術(shù)[6,8,22]。根據(jù)茶葉產(chǎn)量估算，每生產(chǎn)100?kg干茶需要鎂素1~2?kg[6,26]。茶葉生產(chǎn)中鎂肥的施用方式主要以土施為主，可選用硫酸鎂、鈣鎂磷肥、鉀鎂肥等鎂肥[6]。Jayaganesh[34,49]比較了土壤中施用不同鎂肥（硫酸鎂，菱鎂礦，硝酸鎂和硫酸鎂石）對(duì)紅茶產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，硫酸鎂的投入產(chǎn)出比最高。由于茶樹對(duì)氯較為敏感，幼齡茶園應(yīng)慎施氯化鎂。成齡茶園建議鎂肥施用量（MgO）30~45?kg·hm-2，可在秋季（10月前后）基肥時(shí)期開溝施用。高產(chǎn)茶園還應(yīng)在春茶第一批采摘后增施一次。由于鎂在韌皮部的移動(dòng)性較強(qiáng)，葉面噴施鎂肥也能夠有效改善作物的鎂營養(yǎng)狀況，顯著提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[50-53]。因此，對(duì)已出現(xiàn)缺鎂癥狀的茶園，葉面噴施0.5%硫酸鎂溶液可取得較好效果[7]?；阪V與氮、鉀、鈣、硫、磷、硼等元素的互作研究結(jié)果，茶園鎂肥施用還需要考慮養(yǎng)分搭配和比例[28,33,47]。

6 展望

近30年來，國內(nèi)學(xué)者針對(duì)茶樹鎂營養(yǎng)陸續(xù)開展了溶液培養(yǎng)、盆栽和田間試驗(yàn)以及一系列調(diào)查，并取得了可喜的進(jìn)展，也發(fā)現(xiàn)了新的挑戰(zhàn)。

（1）通過前期研究，全國茶園鎂營養(yǎng)狀況及養(yǎng)分匱乏原因現(xiàn)已基本明確，且建立了茶樹與土壤鎂養(yǎng)分診斷指標(biāo)和方法，通過全國尺度調(diào)查，基本摸清了我國茶園鎂養(yǎng)分投入方式與強(qiáng)度。但針對(duì)我國茶園土壤中鎂含量匱乏，鎂肥投入不足的問題，高效的茶園鎂營養(yǎng)管理技術(shù)有待進(jìn)一步優(yōu)化和推廣。比如開發(fā)強(qiáng)化鎂營養(yǎng)的新型肥料、配方肥料、專用肥料產(chǎn)品。

（2）由于茶樹對(duì)鎂營養(yǎng)的需求并不會(huì)快速在葉色和表型上響應(yīng)，而當(dāng)前茶樹鎂營養(yǎng)診斷技術(shù)需要對(duì)茶樹和土壤進(jìn)行繁瑣的化學(xué)分析，從而限制了茶園鎂營養(yǎng)管理效率。因此，茶樹鎂營養(yǎng)快速診斷技術(shù)是當(dāng)前茶園養(yǎng)分管理的重要技術(shù)需求。

（3）通過養(yǎng)分平衡與濃度梯度試驗(yàn)明確了茶樹對(duì)鎂營養(yǎng)的需求水平，缺素癥狀以及鎂營養(yǎng)在茶樹和茶園土壤的空間分布規(guī)律。但當(dāng)前研究對(duì)鎂營養(yǎng)在茶樹中的代謝途徑和在茶園土壤中的轉(zhuǎn)化知之甚少。例如，鎂在茶樹根、莖、葉中的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、分配機(jī)制及其在土壤中的有效性研究將有助于進(jìn)一步解析鎂營養(yǎng)對(duì)茶樹的生理功能和效率。

（4）前期研究證實(shí)了鎂營養(yǎng)對(duì)茶葉產(chǎn)量和氨基酸等品質(zhì)成分的積極影響，明確了鎂營養(yǎng)對(duì)茶葉主要品質(zhì)成分積累的影響和作用規(guī)律，但其調(diào)控機(jī)制尚不清楚。而解析鎂營養(yǎng)調(diào)控茶葉品質(zhì)成分生物合成和代謝的分子機(jī)理是研究茶葉品質(zhì)定向調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)。

（5）鎂營養(yǎng)和氮、鉀、鈣元素對(duì)于茶樹生長和品質(zhì)調(diào)控的互作關(guān)系現(xiàn)已基本明確，并通過葉面營養(yǎng)補(bǔ)充、養(yǎng)分協(xié)同增效等營養(yǎng)管理措施開展了大量的生產(chǎn)實(shí)踐。然而有關(guān)其互作的分子機(jī)制也有待深入解析。

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Advances of Magnesium Nutrition in Tea Plant

ZHANG Qunfeng, NI Kang, YI Xiaoyun, LIU Meiya*, RUAN Jianyun

Tea Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China

Magnesium (Mg) is not only the central atom of chloroplast, but also participates in the biosynthesis of quality-related components (theanine) in tea plant. The impacts of Mg on tea quality and plant growth have been well established. However, Mg fertilizer is still not widely used in tea gardens of China, although Mg deficiency frequently occurs. This paper reviewed main studies of Mg nutrition in tea plant in the past 30 years, including the application of Mg nutrition in tea gardens, impact of Mg on tea quality, and interactions of Mg and other nutrients. In view of the shortage of Mg in tea garden soil, insufficient input of Mg fertilizer and unclear mechanism of Mg utilization in tea plant, prospect of research on Mg in the future were put forward.

tea plant, magnesium, nutrition, tea quality

S571.1；S143.1

A

1000-369X(2021)01-019-09

2020-04-02

2020-08-10

國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2016YFD0200900）、國家茶葉現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS 19）、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程（CAAS-ASTIP-2019-TRICAAS）

張群峰，男，博士，副研究員，主要從事茶樹營養(yǎng)與施肥管理方面的研究。*通信作者：liumeiya@tricaas.com

（責(zé)任編輯：趙鋒）