浙江大学学报（农业与生命科学版）

浙江大学学报（农业与生命科学版）, 2024, 50(5): 724-736 doi: 10.3785/j.issn.1008-9209.2023.07.011

作物科学

叶面喷施氨基酸和钾肥对安吉白茶产量与品质的影响

罗凌迅,,1, 左婷2, 程维1, 朱永聪1, 倪玥敏3, 冷明珠4, 倪吾钟,,1

1.浙江大学环境与资源学院, 浙江省农业资源与环境重点实验室, 浙江 杭州 310058

2.江西省鹰潭市农业农村粮食局, 江西 鹰潭 335000

3.浙江大学农业试验站, 浙江 杭州 310058

4.安吉县农业农村局, 浙江 湖州 313300

Effects of foliar spraying with amino acid and potassium fertilizers on the yield and quality of Anji white tea

LUO Lingxun,,1, ZUO Ting2, CHENG Wei1, ZHU Yongcong1, NI Yuemin3, LENG Mingzhu4, NI Wuzhong,,1

1.Zhejiang Provincial Key Laboratory of Agricultural Resources and Environment, College of Environmental and Resource Sciences, Zhejiang University, Hangzhou 310058, Zhejiang, China

2.Agriculture and Rural Grain Bureau of Yingtan City in Jiangxi Province, Yingtan 335000, Jiangxi, China

3.Agricultural Experiment Station, Zhejiang University, Hangzhou 310058, Zhejiang, China

4.Bureau of Agriculture and Rural Affairs of Anji County, Huzhou 313300, Zhejiang, China

通讯作者: 倪吾钟（https://orcid.org/0000-0002-4367-2697），Tel：+86-571-88982055，E-mail：wzni@zju.edu.cn倪吾钟（https://orcid.org/0000-0002-4367-2697），Tel：+86-571-88982055，E-mail：wzni@zju.edu.cn

收稿日期: 2023-07-01   接受日期: 2023-10-31  

基金资助: 农业农村部农业绿色发展先行先试支撑体系建设专项（浙江省安吉县）.  NG/LS2020-71-05

Received: 2023-07-01   Accepted: 2023-10-31  

作者简介 About authors

罗凌迅（https://orcid.org/0009-0004-8402-9173），E-mail：luolx12@163.com , E-mail：luolx12@163.com

摘要

早春冷害是影响春茶生产的主要危害因子之一，通过叶面施肥提高茶树的耐寒性和早期鲜叶产量具有广泛的实际意义。本文通过田间试验研究了叶面喷施氨基酸（AA1、AA2）、钾元素（K1、K2）和两者的混合液（AA-K1、AA-K2）对安吉白茶产量和品质的影响。结果表明，与喷施清水（CK处理）相比，叶面喷施氨基酸与钾元素混合液（AA-K1和AA-K2处理）显著提高了安吉白茶早期鲜叶产量和总产量（P＜0.05）。对叶绿体超微结构观察发现，AA-K1处理的叶片在复绿期淀粉粒明显增大。K1、K2处理能明显增加安吉白茶白化前期和复绿期叶片总叶绿素含量，K2处理能明显增加安吉白茶白化前期、白化期、复绿期叶片类胡萝卜素含量。K2、AA-K1处理的可溶性糖含量差异不显著，但均显著高于其他处理（P＜0.05）。与CK处理相比，氨基酸与钾元素混合液（AA-K1和AA-K2处理）能提高幼叶氨基酸总量，儿茶素含量也显著提高，但咖啡碱含量差异不显著。综上所述，叶面喷施氨基酸与钾元素混合液（AA-K1和AA-K2处理）提高了安吉白茶早期鲜叶产量且改善幼叶品质的效果明显，对含氨基酸大量元素水溶肥料的研制具有实际参考价值。

关键词： 安吉白茶 ; 氨基酸 ; 大量元素水溶肥料 ; 钾 ; 叶面肥

Abstract

Cold injury in early spring is one of the main harmful factors affecting the production of spring tea. It is of practical significance to improve the cold resistance and early fresh leaf yield of tea plants by foliar fertilization. In this work, field experiments were conducted to study the effects of foliar spraying with amino acids (AA1, AA2), potassium (K1, K2) and their mixed solution (AA-K1, AA-K2) on the yield and quality of Anji white tea. The results showed that compared with spraying water (CK treatment), foliar spraying with the mixed solution of amino acids and potassium (AA-K1 and AA-K2 treatments) significantly increased the early fresh leaf yield and total yield of Anji white tea (P＜0.05). By observing the ultrastructures of chloroplasts, it was found that the starch granule size in leaves treated with AA-K1 enlarged significantly during the regreening period. The K1 and K2 treatments obviously increased the total chlorophyll content in the leaves of Anji white tea during the pre-albino period and the regreening period, whereas the K2 treatment obviously increased the carotenoid content in the leaves during the pre-albino period, the albino period and the regreening period. The soluble sugar contents of the K2 and AA-K1 treatments were not significantly different, but both were significantly higher than those of the other treatments (P＜0.05). Compared with the CK treatment, the mixed solution of amino acids and potassium (AA-K1 and AA-K2 treatments) increased the total amount of amino acids in the young leaves and significantly increased the catechin content, but the caffeine content was not significantly different. In summary, foliar spraying with the mixed solution of amino acids and potassium (AA-K1 and AA-K2 treatments) can clearly improve the yield of early fresh leaves and improve the young leaf quality of Anji white tea, which has practical reference values for the development of water-soluble fertilizers containing nitrogen, phosphorus, potassium and amino acids.

Keywords： Anji white tea ; amino acid ; water-soluble fertilizers containing nitrogen, phosphorus and potassium ; potassium ; foliar fertilizer

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本文引用格式

罗凌迅, 左婷, 程维, 朱永聪, 倪玥敏, 冷明珠, 倪吾钟. 叶面喷施氨基酸和钾肥对安吉白茶产量与品质的影响. 浙江大学学报（农业与生命科学版）[J]. 2024, 50(5): 724-736 doi:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.07.011

LUO Lingxun, ZUO Ting, CHENG Wei, ZHU Yongcong, NI Yuemin, LENG Mingzhu, NI Wuzhong. Effects of foliar spraying with amino acid and potassium fertilizers on the yield and quality of Anji white tea. Journal of Zhejiang University （Agriculture & Life Sciences）[J]. 2024, 50(5): 724-736 doi:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.07.011

茶树是一种被广泛种植的多年生木本植物，是三大非乙醇饮料的重要来源。安吉白茶被誉为浙江省十大名茶之一，因其春芽可逆的白化现象与富含氨基酸而闻名，具有极高的经济价值。安吉白茶茶树属于低温敏感型作物，其白化温度阈值为20～22 ℃[1]。研究表明，低温导致茶树叶片的叶绿素含量降低，造成植物光合速率下降[2-3]。同时，低温胁迫会对茶树叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白质、脯氨酸等渗透调节物质含量造成影响，最终影响茶叶的产量与品质[4-5]。因此，在早春时期防御低温冷害已成为茶叶生产的重要研究课题[6-9]。

叶面肥具有针对性强、吸收快、养分利用率高、用量少、环境污染风险小、施用方法简便经济等特点[10]。氨基酸叶面肥具有增产提质的作用，已在很多作物上得到应用证实。关于茶树使用氨基酸叶面肥也有较多研究。氨基酸叶面肥可直接被茶树叶面吸收利用，为茶树提供养分，参与茶树的氨基酸代谢[11]。喷施氨基酸叶面肥还能够使茶树提早萌芽，增加茶树的发芽密度与百芽重，提高茶叶产量[12-13]，同时能够提高可溶性糖、蛋白质、茶多酚、咖啡碱、氨基酸等品质指标含量，显著改善茶叶品质[13-16]。此外，喷施氨基酸叶面肥还能够提高茶树抗寒能力[17-20]。

钾（K）是植物所需的三大主要营养物质之一，对植物叶片生长至关重要。施用钾后，茶叶生物量、叶绿素含量、游离氨基酸含量均有显著提高[21]。钾作为茶叶代谢过程中的重要营养元素，对茶树的品质、产量和逆境抗性有很大影响[21-22]。钾在茶树中可作为多种酶的激活剂，参与茶树的生长发育活动，如促进光合作用、蛋白质合成、光合产物向茎部运输等[21,23]。然而，潮湿条件易导致土壤中的钾损失。我国茶园缺钾情况较为严重，根外施钾越来越重要。目前，氨基酸或钾肥对茶树的影响已有较多的研究，而氨基酸与钾肥混合液作为叶面肥对茶树的影响研究还鲜有报道。因此，本文以安吉白茶为研究对象，探究在早春低温条件下氨基酸与钾肥混合液配施对安吉白茶产量与品质的影响。

1 材料与方法

1.1 供试茶园概况

试验茶园位于浙江省湖州市安吉县递铺镇古城村宋茗茶博园（30°38´27.01″ N，119°40´31.53″ E）。供试茶树品种为安吉白茶。供试土壤为黄泥砂土，其肥力性状如下：pH值5.68，含有机质26.78 g/kg、全氮7.46 g/kg、全磷1.44 g/kg、全钾9.84 g/kg、碱解氮109.3 mg/kg、有效磷173.9 mg/kg、速效钾234.5 mg/kg。除试验处理内容外，其他管理一致。

1.2 试验设计与采收计产

1.2.1 试验设计

田间试验采用随机区组设计，设置7个处理，即CK、AA1、AA2、K1、K2、AA-K1、AA-K2（表1），各处理重复2次；试验小区面积20 m2（2 m×10 m），共计14个小区。以甜菜碱制备氨基酸溶液，以碳酸钾制备钾元素溶液。第1次叶面喷施时间为2019年3月4日，第2次叶面喷施时间为2019年3月12日；只喷施1次的处理在2019年3月4日进行。

表1   试验处理及喷施量

Table 1  Experimental treatment and spray volume

处理

Treatment

水溶性肥料喷施浓度及方法

Water-soluble fertilizer spray concentration and method

喷施量

Spray volume/(L/hm2)

CK清水，喷施2次，间隔8 d750
AA11.6 g/L氨基酸溶液，喷施2次，间隔8 d750
AA23.2 g/L氨基酸溶液，喷施1次750
K115 g/L钾元素溶液，喷施2次，间隔8 d750
K230 g/L钾元素溶液，喷施1次750
AA-K11.6 g/L氨基酸和15 g/L钾元素混合溶液，喷施2次，间隔8 d750
AA-K23.2 g/L氨基酸和30 g/L钾元素混合溶液，喷施1次750

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1.2.2 采收计产

根据春茶的发芽生长情况，按一芽二叶进行采收，统计各小区每次采收的鲜叶产量。采用1 m×1 m抽样框调查，从开始采收到3月30日计为前期产量，3月31日至4月3日计为中期产量，4月4日至采收结束（4月11日）计为后期产量。每次采样每个小区取3份平行样进行计产。

1.3 样品采集与分析测试
1.3.1 百芽重测定

2019年3月30日，采集鲜叶（一芽二叶）样品，选取各处理有代表性的芽叶，测定百芽重。每个样品取3份平行样进行测定。

1.3.2 干物质和营养元素含量测定

2019年4月3日，采集鲜叶（一芽二叶）样品，用去离子水洗涤2次，吸干叶片表面水分，称取10.0 g，放置于110 ℃烘箱中杀青10 min，随后在70 ℃恒温干燥箱中烘干，测定干物质含量。烘干样品经研磨粉碎后用于营养元素含量测定。采用浓硫酸-过氧化氢消煮样品，制备待测液。待测液中全氮、全磷、全钾含量分别采用靛酚蓝比色法、钒钼黄比色法、火焰光度计法测定。每个样品取3份平行样进行测定。

1.3.3 叶绿体超微结构观察

分别采集白化前期、白化期、复绿期有代表性的芽叶，采用LI等[24]报道的方法观察其叶绿体超微结构。

1）双固定。分别将不同时期（白化前期、白化期和复绿期）的样品放置于2.5%戊二醛溶液中，于4 ℃固定过夜后，将戊二醛废液倒出，用0.1 mol/L磷酸缓冲液（pH=7.0）漂洗样品3次，每次15 min，然后用1%锇酸溶液固定样品1～2 h；倒掉锇酸固定液，重复上述漂洗过程，直至酸碱平衡。

2）脱水。用6种体积分数为30%、50%、70%、80%、90%、95%的丙酮溶液由低到高依次对样品进行脱水，每种溶液处理15～20 min，之后转移到100%丙酮中处理20 min。

3）渗透。将样品在室温下置于V（丙酮）∶V（Spurr树脂）=1∶1的混合物中1 h，然后转移至V（丙酮）∶V（Spurr树脂）=1∶3的混合物中，放置3 h后，在Spurr树脂中过夜。

4）包埋及超薄切片。将样品放置在含Spurr树脂的Eppendorf管中，并于70 ℃以上加热9 h后，用徕卡超薄切片机切片，之后分别用乙酸铀酰和碱性柠檬酸铅染色5～10 min，最后使用日立H7650型透射电子显微镜观察。

1.3.4 光合色素分析

分别采集白化前期、白化期、复绿期的幼叶，采用分光光度计法测定叶片光合色素含量[25]。先将采集的新鲜叶片进行称量，然后洗净、干燥、去中脉、剪成细丝状并放入试管，用V（丙酮）∶V（无水乙醇）=1∶1的浸提液提取24 h，最后用分光光度计在470、645、663 nm波长处分别测定叶片光合色素的吸光度值，再代入相应公式[25]计算光合色素含量。每个样品取3份平行样进行测定。

1.3.5 游离氨基酸、儿茶素及咖啡碱含量测定

2019年4月3日，在每个试验小区随机抽取10株茶树，收集其白化幼叶（一芽二叶）样品，杀青后进行真空冷冻干燥处理（－40 ℃，24 h），研磨并过100目筛，测定其游离氨基酸、儿茶素、咖啡碱等品质指标含量。采用邻苯二甲醛作为柱前衍生化试剂，结合反相高效液相色谱-荧光检测法测定氨基酸组分含量。采用高效液相色谱-紫外检测法测定儿茶素和咖啡碱含量[26]。每种指标含量均进行3个平行测定。

1.4 数据处理与统计分析

采用Microsoft Excel 2013和SPSS 22.0软件对数据进行分析处理，并采用邓肯新复极差法进行数据间多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同处理对安吉白茶鲜叶产量、百芽重、干物质含量的影响

从表2可以看出，与喷施清水（CK处理）相比，其他几种施肥处理均可在一定程度上提高鲜叶产量，总产量增加142.3～224.5 kg/hm2，提高幅度为18.2%～28.7%。其中，在各施肥处理下中期春茶鲜叶产量最高，与后期差异不大，但均远高于前期春茶鲜叶产量。前期春茶增产率为36.8%～87.9%，远高于中期（20.2%～33.7%）和后期（0.7%～21.2%），表明早春时期喷施叶面肥对早茶萌发有显著的促进效应。

表2   不同处理对安吉白茶鲜叶产量的影响

Table 2  Effects of different treatments on the fresh leaf yield of Anji white tea

处理

Treatment

采收期 Harvest period

合计

Total

前期 Early period中期 Mid period后期 Late period

产量

Yield/

(kg/hm2)

增产率

Rate of yield

increase/%

产量

Yield/

(kg/hm2)

增产率

Rate of yield

increase/%

产量

Yield/

(kg/hm2)

增产率

Rate of yield increase/%

产量

Yield/

(kg/hm2)

增产率

Rate of yield

increase/%

CK117.0±1.0d344.1±17.9b320.7±14.1b781.8±2.8b
AA1160.1±9.1c36.8419.3±17.7a21.9388.8±11.5a21.2968.2±38.3a23.8
AA2160.9±5.7c37.5413.6±37.9a20.2349.6±21.1ab9.0924.1±64.8a18.2
K1198.1±6.2b69.3431.1±36.8a25.3377.1±19.8ab17.61 006.3±50.5a28.7
K2217.8±6.6ab86.2420.9±33.3a22.3364.2±17.0ab13.61 002.9±43.7a28.3
AA-K1219.8±12.1a87.9460.1±9.6a33.7323.1±9.3b0.71 003.0±11.7a28.3
AA-K2201.4±12.0ab72.1421.0±25.7a22.3336.1±45.4ab4.8958.5±83.2a22.6

同列数据后不同小写字母表示在P＜0.05水平差异有统计学意义，下同。

Values within the same column followed by different lowercase letters indicate significant differences at the 0.05 probability level, and the same as below.

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对前期鲜叶产量调查发现，与CK处理相比，喷施氨基酸和钾元素混合溶液可以显著提高鲜叶产量（P＜0.05）。AA-K1处理的春茶鲜叶产量最高，为219.8 kg/hm2，增产率达到87.9%，显著高于AA1、AA2和K1处理（P＜0.05）。混合肥料（AA-K）处理与单施钾肥（K）处理相较于单施氨基酸（AA）处理均显著提高了鲜叶产量（P＜0.05）。对中期鲜叶产量调查发现，AA-K1处理的春茶鲜叶产量最高，为460.1 kg/hm2，增产率为33.7%。各施肥处理下春茶鲜叶产量有一定差异但不显著，且均显著高于CK处理（P＜0.05），增产率为20.2%～33.7%。对后期鲜叶产量调查发现，AA1处理的春茶鲜叶产量显著高于CK处理（P＜0.05），其余施肥处理的春茶鲜叶产量与CK处理均无显著差异。对3个采收期茶叶总产量进行分析发现，各施肥处理的春茶鲜叶产量存在一定差异但均未达到显著水平，且均显著高于CK处理（P＜0.05），增产率为18.2%～28.7%。其中，K1处理的鲜叶总产量最高，为1 006.3 kg/hm2，比CK处理提高了28.7%；AA-K1、K2处理的鲜叶总产量次之，分别为1 003.0、1 002.9 kg/hm2，都比CK处理提高了约28.3%。这说明喷施氨基酸营养型叶面肥对安吉白茶春茶具有增产作用，能进一步提高经济效益，其中AA-K1处理对早春鲜叶产量增加效果最好。

不同叶面肥喷施处理对鲜叶百芽重和干物质含量的影响结果如表3所示。与CK处理相比，所有施肥处理均能提高鲜叶百芽重（2019年3月30日采集），增幅为4.6%～7.7%。各施肥处理的鲜叶（2019年4月3日采集）干物质含量均高于CK处理，但差异未达到显著水平，其中AA2处理的鲜叶干物质含量最高，为25.4%，比CK处理提高了28.3%。此外，用高浓度叶面肥喷施1次（AA2、K2、AA-K2）的鲜叶干物质含量均较用低浓度叶面肥喷施2次（AA1、K1、AA-K1）的高。

表3   不同处理对安吉白茶鲜叶百芽重和干物质含量的影响

Table 3  Effects of different treatments on the fresh leaf 100-bud mass and dry matter content of Anji white tea

处理

Treatment

百芽重及增幅

100-bud mass (BM100) and

increase rate (IR)

w（干物质）

Dry matter

content/%

BM100/gIR/%
CK13.0±0.3a19.8±1.6a
AA114.0±0.7a7.723.0±2.3a
AA213.8±0.6a6.225.4±2.3a
K114.0±0.4a7.720.6±0.1a
K213.9±0.1a6.922.2±1.8a
AA-K113.6±0.3a4.620.1±0.3a
AA-K214.0±0.8a7.720.7±0.3a

同列数据后相同小写字母表示在P＜0.05水平差异无统计学意义，下同。

Values within the same column followed by the same lowercase letter indicate no significant differences at the 0.05 probability level, and the same as below.

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2.2 不同处理对安吉白茶叶片营养元素含量的影响

从茶树养分吸收来看，喷施叶面肥均促进了茶树对氮、磷和钾的吸收。由表4可见：与CK处理相比，其他几种施肥处理均可在一定程度上提高叶片氮、磷和钾的含量，分别增加8.82～15.88、0.56～1.85、1.62～6.08 g/kg，增幅分别为43.77%～78.81%、13.24%～43.74%和6.67%～25.07%。其中，K1处理的叶片氮、钾含量最高，分别为36.03 g/kg和30.37 g/kg，比CK处理分别提高了78.81%和25.07%。方差分析结果表明，相比CK处理，施肥处理均能显著提高叶片氮含量（P＜0.05），其中K1处理相较于AA-K2处理显著提高了叶片氮含量（P＜0.05）。除AA2处理之外，其他施肥处理较CK处理均显著提高了叶片磷含量（P＜0.05），且K2、AA-K1与AA-K2处理相较于AA2处理对叶片磷含量的提高效果显著（P＜0.05）。与CK处理相比，仅有K1处理显著提高了叶片钾含量（P＜0.05）。

表4   不同处理对安吉白茶叶片氮、磷和钾营养元素含量的影响

Table 4  Effects of different treatments on the contents of nitrogen, phosphorus and potassium in Anji white tea leaves

处理

Treatment

全氮 Total nitrogen全磷 Total phosphorus全钾 Total potassium
w/(g/kg)IR/%w/(g/kg)IR/%w/(g/kg)IR/%
CK20.15±0.32c4.23±0.15c24.29±1.70b
AA130.65±1.41ab52.115.51±0.29ab30.2625.91±0.07b6.67
AA234.05±1.28ab68.984.79±0.07bc13.2426.43±0.50b8.77
K136.03±0.76a78.815.32±0.18ab25.7730.37±4.09a25.07
K233.52±0.59ab66.355.74±0.10a35.7026.48±0.40b9.02
AA-K133.37±0.35ab65.616.04±0.87a42.7926.54±0.02b9.26
AA-K228.97±0.41b43.776.08±0.10a43.7426.52±0.81b9.18

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2.3 不同处理对安吉白茶叶片叶绿体超微结构和光合色素含量的影响

2.3.1 叶绿体超微结构变化

安吉白茶叶片在3个白化阶段的表型如图1所示。白化前期叶片呈浅绿色（图1A），当环境温度低于20 ℃时，叶片开始进入白化阶段。随着新芽和叶片的生长，叶片迅速变为黄色或白色，但叶脉和分支脉仍为绿色（图1B）。在春季末期，随着温度的升高，白化茶树的叶色按照叶脉、支脉和叶肉组织的顺序开始返青（图1C）。

图1

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图1   安吉白茶叶片在白化前期（A）、白化期（B）、复绿期（C）的表型

Fig. 1   Phenotype of Anji white tea leaves during the pre-albino period (A), albino period (B), and regreening period (C)


安吉白茶叶绿体超微结构在阶段性白化过程中发生了一系列的变化，我们在透射电子显微镜下观察了3个白化阶段叶片的相同部分（图1中红色方框标记处）。与CK处理相比，我们只观察到AA1处理下叶绿体超微结构的变化，且AA2和CK处理的叶绿体超微结构没有显著差异，因此，本研究选取CK、AA1、K1、AA-K1处理下的叶片进行对比观察。由图2可见：在白化前期，安吉白茶叶片中的叶绿体处于发育的初级阶段，体积比较小，主要由基粒、基质类囊体组成。在白化前期，AA1、K1、AA-K1和CK处理的叶绿体超微结构没有显著差异。叶绿体是由黄化质体发育而来的，在低温气候下叶绿体的发育常常受到抑制。在白化期，由类囊体垛叠形成的基粒结构减少且逐渐变得模糊，叶绿体中只有少数类囊体。随着叶片变白，叶绿体片层结构开始逐渐稀疏，叶绿体内部结构部分降解，基质中产生大量的嗜锇粒。同时，叶绿体周围出现了一些黄化膜。在白化期，AA1、K1、AA-K1处理的叶片叶绿体超微结构仍不完整，具有稀疏的层状结构，但黄化质体的数量减少，可能是因为喷施氨基酸和钾元素溶液促进了黄化质体向叶绿体的转化。随着叶片逐渐复绿（复绿期），叶绿体数目开始增多，叶肉细胞中出现具有成熟超微结构的叶绿体，叶绿体结构完整，基粒和基质类囊体结构明显，具有较大的淀粉粒，其中AA1、K1、AA-K1处理的叶片的淀粉粒明显大于CK处理。

图2

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图2   安吉白茶阶段性白化过程中不同时期叶绿体超微结构的变化

Gr：基粒；St：基质类囊体；Th：类囊体；Et：黄化质体；OG：嗜锇粒；SG：淀粉粒。

Fig. 2   Ultrastructural changes of chloroplasts at different periods during staged whitening of Anji white tea

Gr: Granum; St: Stroma thylakoid; Th: Thylakoid; Et: Etioplast; OG: Osmiophilic granule; SG: Starch granule.


2.3.2 光合色素含量变化

安吉白茶的白化程度与新梢叶绿素含量密切相关，对试验茶园各处理茶树新梢在不同白化阶段叶片中叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量的测定结果如图3～图5所示。安吉白茶阶段性白化过程中叶绿素含量整体呈现上升趋势，在3个生长时期总叶绿素含量均表现为复绿期＞白化前期＞白化期（AA-K1、AA-K2处理除外），复绿期或白化前期达到最大值，白化期的含量最低。各处理茶树新梢叶片类胡萝卜素含量的变化趋势比较复杂。在K1、K2及CK处理下3个生长时期类胡萝卜素含量均表现为复绿期＞白化前期＞白化期；在AA-K1和AA-K2处理下均表现为白化前期＞白化期＞复绿期；在AA1处理下表现为复绿期＞白化期＞白化前期；在AA2处理下表现为白化前期＞复绿期＞白化期。

图3

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图3   白化前期不同处理的安吉白茶叶片光合色素含量

短栅上不同小写字母表示在P＜0.05水平差异有统计学意义，下同。

Fig. 3   Photosynthetic pigment contents of Anji white tea leaves under different treatments during the pre-albino period

Different lowercase letters above bars indicate significant differences at the 0.05 probability level, and the same as below.


图4

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图4   白化期不同处理的安吉白茶叶片光合色素含量

Fig. 4   Photosynthetic pigment contents of Anji white tea leaves under different treatments during the albino period


图5

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图5   复绿期不同处理的安吉白茶叶片光合色素含量

Fig. 5   Photosynthetic pigment contents of Anji white tea under different treatments during the regreening period


白化前期，从不同处理下安吉白茶叶片中总叶绿素含量的变化规律（图3）可以看出，各处理总叶绿素含量从高到低的顺序为K1、K2、AA-K1、CK、AA-K2、AA2和AA1，其中K1处理的总叶绿素含量显著高于AA1、AA2和AA-K2处理（P＜0.05），但与K2、AA-K1及CK处理差异不显著。各处理下类胡萝卜素含量从高到低的顺序为K2、CK、AA2、K1、AA-K1、AA-K2和AA1，其中K2处理的类胡萝卜素含量最高，为0.29 mg/g，显著高于AA1、AA-K1和AA-K2处理（P＜0.05），而与AA2、K1及CK处理差异不显著。

从图4中可以看出，白化期不同处理的总叶绿素含量从高到低的顺序为AA-K2、AA-K1、CK、K2、AA1、AA2和K1，其中AA-K2处理的总叶绿素含量最高，为0.59 mg/g，显著高于AA1、AA2、K1、K2及CK处理（P＜0.05），而与AA-K1处理差异不显著。AA-K1处理的总叶绿素含量显著高于AA1、AA2和K1处理（P＜0.05）。各处理的类胡萝卜素含量从高到低的顺序为K2、AA1、CK、AA-K1、AA2、AA-K2和K1，其中K2处理的类胡萝卜素含量最高，为0.27 mg/g，显著高于其他处理；AA1处理的类胡萝卜素含量显著高于AA2、K1、AA-K1和AA-K2处理，而与CK处理差异不显著；AA-K1处理显著高于K1及AA-K2处理（P＜0.05）。

从图5中可以看出，复绿期不同处理的总叶绿素含量从高到低的顺序为K1、K2、AA1、CK、AA2、AA-K1和AA-K2，其中K1处理的总叶绿素含量最高，为1.08 mg/g，显著高于其他处理（P＜0.05）。AA1、AA2、K2、CK处理的总叶绿素含量显著高于AA-K2处理（P＜0.05），而与AA-K1处理差异不显著。各处理的类胡萝卜素含量从高到低的顺序为K2、CK、K1、AA2、AA1、AA-K1和AA-K2，其中K2处理的类胡萝卜素含量最高，为0.34 mg/g，显著高于其他处理（P＜0.05）；CK、K1处理的类胡萝卜素含量显著高于AA1、AA2、AA-K1和AA-K2处理（P＜0.05）；AA1、AA2处理的类胡萝卜素含量显著高于AA-K1及AA-K2处理（P＜0.05）。

综上所述，K1、K2处理能明显增加安吉白茶白化前期和复绿期叶片总叶绿素含量，K2处理能显著增加安吉白茶白化前期、白化期、复绿期叶片类胡萝卜素含量，可见叶面喷施钾元素溶液对提高安吉白茶叶片光合色素含量具有积极作用。

2.4 不同处理下白化幼叶的品质特征

取白化幼叶烘干后进行品质成分分析。从图6A中可以看出，喷施不同种类叶面肥后白茶幼叶可溶性糖含量提高了10.7%～61.0%。除AA1处理外，其他施肥处理相较于CK处理均显著提高了可溶性糖含量（P＜0.05）；K2与AA-K1处理相较于其他施肥处理也显著提高了可溶性糖含量（P＜0.05）。在茶树叶面喷施氨基酸和钾元素溶液后幼叶中儿茶素与咖啡碱等品质成分也发生了相应的变化。从图6B中可以看出，各施肥处理的儿茶素含量均显著高于CK处理（P＜0.05），其中K1处理的儿茶素含量最高，为98.55 mg/g，显著高于AA-K1、AA-K2处理（P＜0.05），但与AA1、AA2、K2处理差异不显著。咖啡碱也是影响茶叶品质的重要生化成分之一。由图6C可知，与CK处理相比，AA-K2处理降低了幼叶咖啡碱含量，其余各处理的咖啡碱含量均高于CK处理，但差异不显著；AA1、AA2处理的咖啡碱含量显著高于AA-K2处理（P＜0.05）。

图6

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图6   不同处理下安吉白茶白化幼叶品质成分含量比较

Fig. 6   Comparisons of quality component contents in young albino leaves of Anji white tea under different treatments


采用反相高效液相色谱-荧光检测法对不同处理条件下安吉白茶白化幼叶中游离氨基酸进行定量分析，结果共检测到18种氨基酸，分别是天冬氨酸（Asp）、谷氨酸（Glu）、天冬酰胺（Asn）、丝氨酸（Ser）、谷氨酰胺（Gln）、组氨酸（His）、甘氨酸（Gly）、苏氨酸（Thr）、精氨酸（Arg）、丙氨酸（Ala）、γ-氨基丁酸（Gaba）、茶氨酸（Thea）、酪氨酸（Tyr）、缬氨酸（Val）、色氨酸（Trp）、苯丙氨酸（Phe）、异亮氨酸（Ile）和亮氨酸（Leu）。从表5中可以看出：与CK处理相比，各施肥处理显著提升了安吉白茶幼叶谷氨酸（Glu）含量（P＜0.05）；与CK处理相比，K2、AA-K1与AA-K2处理显著提升了安吉白茶幼叶丙氨酸（Ala）含量（P＜0.05）；除AA1和AA2处理外，其他施肥处理较CK处理显著提升了安吉白茶幼叶γ-氨基丁酸（Gaba）含量（P＜0.05）；与CK处理相比，AA1、AA-K1与AA-K2处理显著提升了安吉白茶幼叶酪氨酸（Tyr）含量（P＜0.05）；与CK处理相比，AA1与AA2处理显著提高了安吉白茶幼叶缬氨酸（Val）含量（P＜0.05）；除K2处理外，其他施肥处理较CK处理显著提升了安吉白茶幼叶异亮氨酸（Ile）含量（P＜0.05）；与CK处理相比，AA1、K1与AA-K1处理显著提升了安吉白茶幼叶亮氨酸（Leu）含量（P＜0.05）；不同施肥处理下游离氨基酸含量均高于CK处理，其中K1、AA-K2处理的游离氨基酸含量显著高于CK、AA1处理（P＜0.05）。

表5   不同处理下安吉白茶白化幼叶中氨基酸含量比较 (mg/g)

Table 5  Comparisons of amino acid contents in young albino leaves of Anji white tea under different treatments

处理

Treatment

AspGluAsnSerGlnHisGlyThrArgAla
CK0.53b0.34e0.97a1.24c0.76d0.23b1.82b0.40a1.21a0.69de
AA10.57ab0.40d1.11a1.41bc0.94c0.28a1.78b0.34ab1.43a0.54e
AA20.60ab0.47bc1.00a0.98d0.92c0.25ab2.19a0.35ab1.30a0.61de
K10.62a0.56a1.08a1.56ab1.75a0.25ab2.17a0.35ab1.39a0.75d
K20.55ab0.50b1.02a1.64a0.83cd0.25ab2.06ab0.30b1.22a1.84a
AA-K10.57ab0.42cd1.16a1.37bc0.75d0.23b2.01ab0.29b1.25a1.03c
AA-K20.62a0.57a0.97a1.44abc1.38b0.23b1.91ab0.36ab1.26a1.47b

处理

Treatment

GabaTheaTyrValTrpPheIleLeu

游离氨基酸

Free amino acid

CK1.82d9.17a1.24c0.18c0.39b0.99c0.31c0.51c22.82b
AA11.73d8.48a1.49ab0.29b0.50ab1.20b0.38ab0.67a23.55b
AA22.03cd11.44a1.22c0.35a0.58a1.16bc0.40ab0.58bc26.43ab
K13.14a9.41a1.39bc0.24bc0.50ab1.36a0.42a0.69a27.64a
K22.53bc8.29a1.21c0.23bc0.45b1.02c0.36bc0.59bc24.90ab
AA-K12.72ab9.27a1.58a0.23bc0.46ab1.07bc0.38ab0.64a25.40ab
AA-K22.51bc10.82a1.50ab0.22c0.45b1.43a0.39ab0.60bc28.17a

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3 讨论

3.1 施肥与鲜叶产量、百芽重、干物质含量的关系

施肥能促进茶叶增产，有关喷施叶面肥与茶叶产量关系的研究已有较多的报道。蔡利娅等[11]的试验结果表明，茶树喷施活性氨基酸叶面肥能够缩短萌发时间，增加芽头密度，提高百芽重和单位面积产量，增加内含成分含量，提高茶叶的感官品质。李伟等[27]研究表明，喷施茶树营养型叶面肥对早春茶叶产量及品质都具有明显的积极作用，其增产效果为9.17%～18.44%。康彦凯等[28]的研究结果表明，喷施茶树专用叶面肥的芽密度与对照相当，一芽一叶百芽重比对照增加3.0%。这些研究结果均表明，对茶树合理喷施叶面肥可明显提高茶叶产量及百芽重。在本试验中，与CK处理相比，各施肥处理均能提高不同时期鲜叶产量，甚至达到显著水平，3月30日、4月3日和4月11日提高幅度分别为36.8%～87.9%、20.2%～33.7%和0.7%～21.2%。其中，喷施氨基酸与钾元素混合液（AA-K1和AA-K2处理）显著提高了安吉白茶早期鲜叶产量。可能的原因有：1）氨基酸与钾元素混合液所含养分较全面，并含有丰富的氮、磷、钾养分，茶树叶片能快速吸收叶面肥中的营养，同时，叶面施肥能直接促进植物体内的生理代谢与物质代谢，有利于茶树快速增产提质；2）喷施的氨基酸营养型叶面肥能够维持细胞渗透压，提高茶树在早期低温下的抗寒性，减轻低温对茶树生长发育的抑制，进一步促进茶树生长发育，从而提高茶叶产量。

百芽重是衡量安吉白茶鲜叶品质的一个主要因子。本试验结果表明，喷施叶面肥能提高鲜叶百芽重，与CK处理相比，各施肥处理鲜叶百芽重增幅为4.6%～7.7%，这可能是因为施用叶面肥后茶树叶片能快速汲取营养，促进枝叶生长发育，从而提高鲜叶百芽重。其中，喷施15 g/L钾元素溶液2次（K1）对提高鲜叶百芽重的效果相对最佳，这可能与钾在茶树体内的分布以新梢中最高有关，一芽二叶含钾约2.0%，叶面喷施钾元素溶液显著促进了茶芽萌发与生长，从而进一步提高了鲜叶百芽重[29]。

施肥是增加鲜叶中干物质累积量的重要物质基础，合理施肥是提高鲜叶干物质含量的重要途径。干物质含量是直接影响茶叶品质的主要因子之一，茶叶干物质含量越高，茶叶品质越好。本试验结果表明：与喷施清水（CK处理）相比，喷施叶面肥处理的鲜叶干物质含量均更高，各施肥处理间存在一定的差异，但不显著。这说明喷施氨基酸营养型叶面肥对提高鲜叶干物质含量有一定效果，与蔡利娅等[11]的研究结果一致。

3.2 施肥与幼叶营养元素含量的关系

施肥可以有效提高叶片营养元素含量，合理施肥是提高茶叶品质的重要途径，茶树的氮、磷、钾营养元素水平可以直接影响茶叶的品质[29-30]。茶叶中的许多含氮成分都直接影响茶叶的色、香、味，如茶叶中甘氨酸具甜醇香，茶氨酸具鲜爽味。磷素是茶树正常生长发育必不可少的，与茶树的产量及茶叶品质（香气、滋味）关系密切。茶树体内许多生理过程都需要磷的参与，例如光合作用、呼吸作用等，尤其是茶树体内的酶促反应和能量传递与磷有很大关联。茶树体内的钾主要促进和调节各种生理活动过程，并参与许多酶促反应。茶树施用钾肥不但可以有效提高茶叶产量，还能提高茶叶中水浸出物、儿茶素、茶多酚等品质成分含量[23,25]。不同来源和不同剂量的钾对茶叶中类胡萝卜素、叶绿素、多酚、儿茶素、氨基酸及磷、镁、锌、钾、氮等营养物质含量会产生不同的影响[22]。由此可见，提高茶树体内的氮、磷、钾等营养元素含量对提高茶叶品质起到直接影响作用。本试验结果表明：与CK处理相比，叶面喷施氨基酸和钾元素水溶肥料均能在一定程度上提高叶片中氮、磷、钾营养元素含量，提高幅度分别为43.77%～78.81%、13.24%～43.74%和6.67%～25.07%。其中喷施15 g/L钾元素溶液2次（K1）对提高叶片氮、钾养分含量效果最好，对提高叶片磷养分含量效果也较好，说明该种施肥模式能够有效地提高茶叶的品质。

3.3 施肥与幼叶光合色素含量的关系

对白化前期、白化期、复绿期叶片叶绿体超微结构进行透射电镜观察时发现：安吉白茶在白化前期叶片较小并呈淡绿色，叶片中的叶绿体处于发育的初级阶段，体积比较小；随着叶片变白进入白化期，叶绿体片层结构开始逐渐稀疏，叶绿体内部结构部分降解；当叶片逐渐复绿时，叶绿体数目开始增多，叶肉细胞中出现具有成熟超微结构的叶绿体，叶绿体结构完整，基粒和基质类囊体结构明显，并具有较大的淀粉粒。此外，叶绿体周围出现了一些黄化膜。这些现象表明安吉白茶叶色的变化一方面可能是受低温影响，抑制了黄化膜的转变，另一方面可能是叶绿体基粒受到了损害，与LI等[24]的研究结果一致。

叶绿素参与光能的吸收、传递，是植物进行光合作用时必需的催化剂。在一定范围内，叶绿素含量的高低及变化规律可以反映出叶片光合作用的强弱。安吉白茶叶片白化主要是叶绿体退化解体及叶绿素合成受阻导致的，其叶绿素含量高低与叶片白化程度直接相关。茶叶白化程度越高，茶叶中叶绿素含量越低[31]。本试验中安吉白茶白化期叶片光合色素含量低于白化前期和复绿期，且随白化程度的加深而减少，在白化前期、白化期和复绿期，叶绿素含量均呈“较低-低-高”的趋势变化（AA-K2除外），与李勤等[31]的研究结果相似。

3.4 施肥与幼叶化学品质的关系

茶叶的生化成分包括可溶性糖、氨基酸、儿茶素及咖啡碱等。可溶性糖是形成茶汤甜味的主要成分，它能缓解茶汤中苦涩味物质茶多酚、咖啡碱的刺激性作用，可溶性糖含量越高，茶汤滋味越甘醇[32]。氨基酸与茶叶的滋味和香气关系密切，对茶叶品质有重要影响[33]，安吉白茶因其白化期间茶叶氨基酸含量变化明显而越来越受到研究者的关注。儿茶素的组成和含量的差异可以反映茶树资源进化类型[34]。茶叶中的咖啡碱对茶汤滋味起着重要的作用，咖啡碱在与茶叶中的多酚类物质及氧化产物形成络合物后，不但能减轻苦涩味，还能形成一种具有鲜爽滋味的物质，因此，咖啡碱也被看作影响茶叶质量的一个重要因子[33-34]。通过研究不同处理对白化幼叶品质特征的影响发现，叶面喷施氨基酸与钾元素混合液均能明显提高幼叶中可溶性糖、游离氨基酸及儿茶素含量，对咖啡碱含量的影响较小，说明喷施活性有机水溶肥料可以有效改善安吉白茶茶叶品质。

3.5 施肥与幼叶抗逆性的关系

安吉白茶对温度十分敏感，温度过低不利于白化过程，从而影响茶叶产量与品质。然而，从茶叶发芽至采收期，同一地区均出现了冷害情况[35]。这表明早春阶段安吉白茶极可能遭受冷害胁迫。可溶性糖含量不仅是茶叶品质指标之一，而且可以维持水分平衡，提高细胞渗透压并保护细胞膜，与作物抗逆性有关[36]。本试验结果表明，喷施叶面肥能使可溶性糖含量提高，说明施肥处理能够提高低温条件下安吉白茶幼叶的抗寒能力。在寒冷环境下，茶树会通过提升儿茶素含量来抵御冷害，证明了儿茶素在茶树抗寒反应中起着重要作用[37]。在本研究中，喷施叶面肥能够促进安吉白茶幼叶儿茶素含量的提升。有关外源施用氨基酸与钾肥提高作物抗逆性已有较多的报道，结合本次试验结果，表明在早春低温环境下喷施叶面肥可能提高了安吉白茶幼叶的低温耐受性。

4 结论

本文通过田间试验研究了叶面喷施氨基酸、钾元素和两者的混合液对安吉白茶产量和品质的影响，得出的结论如下：与CK处理相比，其他几种施肥处理均在一定程度上增加了鲜叶产量及百芽重；喷施1.6 g/L氨基酸和15 g/L钾元素混合溶液（AA-K1）对提高前期及中期春茶鲜叶产量效果最佳。对叶绿体超微结构观察发现，AA-K1处理的叶片在复绿期淀粉粒明显增大。K1、K2处理能明显增加安吉白茶白化前期和复绿期叶片总叶绿素含量，其中以K1处理效果最好，K2处理明显增加了叶片白化前期、白化期、复绿期类胡萝卜素含量，可见叶面喷施钾元素溶液对提高安吉白茶叶片光合色素含量具有积极作用。与CK处理相比，喷施3.2 g/L氨基酸和30 g/L钾元素混合溶液（AA-K2）的幼叶中游离氨基酸含量显著提高。综上所述，氨基酸与钾元素混合液，即1.6 g/L氨基酸和15 g/L钾元素混合溶液（喷施2次，间隔8 d）与3.2 g/L氨基酸和30 g/L钾元素混合溶液（喷施1次），能显著提高安吉白茶早期鲜叶产量，并提高白化幼叶中氨基酸总量，在早春低温条件下一定程度地改善了茶叶品质，这一施肥模式为研制新型氨基酸水溶肥料提供了理论依据，有望在茶园施肥中推广应用。

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