氮磷钾配施对茶树生理代谢和茶叶品质的影响

论文摘要

本研究以茶树品种平阳特早〔Camellia sinensis （L.）cv. Pingyangtezao〕为材料。2009年秋季施基肥后,在2010年春、夏、秋三季采用化肥氮磷钾配施方案施用追肥。试验设置五个处理CK、N200、N300、N400、N500,化肥纯氮的年施用总量分别为每公顷0、200、300、400、500kg ,N、P2O5、K2O的施用比例为3:1:1 ,春、夏、秋肥的施用比例为3:2:1。通过关键酶活以及茶叶品质成分的测定、比较,考察施肥因素对茶树碳、氮代谢及茶叶品质的影响,从而为茶园合理施肥提供依据。结果如下:1.茶树碳代谢酶活性的比较氮磷钾配施对乙醇酸氧化酶（GO）活性有一定的增强作用。春、夏、秋茶的GO活性差别不大,春茶比夏、秋茶的GO活性略高,可能与温度,施肥量,茶树体内及土壤中的养分含量,茶树的生长发育状况等有关。氮磷钾配施能够提高转化酶（INV）活性,但各个季节间存在差异。总体来看,INV活性秋茶最高,春茶其次,夏茶最低。春、夏、秋茶中,均以N300（300kgN/年/公顷）的INV活性最高。INV活性的提高可以促进碳代谢,生成大量的碳水化合物,为茶树的生长及其它有机物的合成提供较多的碳架,有利于茶树同化产物的转化和利用。2.茶树氮代谢酶活性的比较氮磷钾配施可显著提高谷氨酰胺合成酶（GS）活性,从而提高氮素的同化速率。随着施肥量的增加,茶叶中的GS活性呈先上升后下降的趋势。春、夏、秋茶处理均以N300（300kg N/年/公顷）的GS活性最高。氮磷钾配施可以提高茶叶硝酸还原酶（NR）活性,但施肥过量则会抑制其活性。春、夏、秋三季施肥处理中,N400（400kg N/年/公顷）的NR活性均最高,且显著高于其它处理。NR是茶树氮素同化的限速酶,其活性增强可促进氮代谢和光合碳代谢,从而增进茶叶的品质。氮磷钾配施对茶叶中谷草转氨酶（GOT）和谷丙转氨酶（GPT）的活性均有明显的增强效应。春茶的GOT活性,随着施肥量的增加一直上升;其他处理的GOT、GPT活性随着施肥量的增加而提高,超过一定限度后则开始降低。春茶中N500（500kg N/年/公顷）的GOT活性最高,N200（200kg N/年/公顷）的GPT活性最高;夏茶中N300（300kg N/年/公顷）的GOT、GPT活性均最高;秋茶中N200（200kg N/年/公顷）的GOT、GPT活性均最高。3.品质相关酶活性的比较春、秋施肥处理中,苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性均有明显提高;而在夏季处理中,N500的PAL活性低于对照。春茶中,N500的PAL活性最高;夏、秋茶中,N400的PAL活性最高。夏茶PAL的活性变化不明显,可能与夏季光照强,气温高,雨量大有关。氮磷钾配施能显著增强β-葡萄糖苷酶的活性,并且春茶、夏茶β-葡萄糖苷酶的活性明显高于秋茶。春、夏、秋茶中,β-葡萄糖苷酶的活性均以N300（300kgN/年/公顷）最高。4.茶叶色素的比较氮磷钾配施可以增加茶叶的色素含量,这对茶树的光合作用以及茶叶的色泽形成有利。在不同季节,茶叶色素含量会有一定差别。春季处理中,茶叶色素含量都明显高于对照,其中以N400（400kgN/年/公顷）的色素含量最高。夏季处理中,叶绿素含量变化明显,类胡萝卜素含量变化不明显;其中以N500（500kgN/年/公顷）的叶绿素含量最高,N400（400kgN/年/公顷）的类胡萝卜素含量最高。秋季处理中,总叶绿素含量变化不明显,叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量变化明显;其中以N500（500kgN/年/公顷）的叶绿素a,总叶绿素及类胡萝卜素含量最高,N300（300kgN/年/公顷）的叶绿素b的含量最高。5.茶叶香气成分的比较氮磷钾配施可以增进茶叶香气成分的种类,且以春季种类最多。春、夏茶中以N500（500kgN/年/公顷）的香气成分种类最多,分别为17种,12种;秋茶中以N400最多,为16种。秋茶N400的香气成分种类比较多,可能与秋季的气候特点有利于形成秋茶特有的香气成分有关。6.茶叶滋味成分的比较不同季节茶叶滋味成分的含量对施肥的响应是不尽相同的。随着施肥量的增加,茶叶的滋味成分含量也在增加,超过一定限度后,含量开始下降。春茶N300（300kgN/年/公顷）的水浸出物、氨基酸、咖啡碱、茶氨酸、茶多糖含量最高,适合制作绿茶。夏茶N300（300kgN/年/公顷）的氨基酸、咖啡碱、可溶性蛋白、维生素C含量最高,适宜制作绿茶。秋茶N200（200kgN/年/公顷）的氨基酸、茶氨酸、茶多糖及可溶性糖含量最高,可制作绿茶;而N400（400kgN/年/公顷）的水浸出物、茶多酚、咖啡碱及维生素C含量最高,适宜制作红茶。7.酶与品质的综合比较春茶氨基酸含量最高,茶多酚含量最低,秋茶则恰恰相反,夏茶居中,从而使春茶滋味鲜爽,夏、秋茶滋味浓厚而不鲜。氮磷钾配施对茶叶品质及酶活的影响在各个季节虽有差异,但总体来看,300 kg N/年/公顷、400 kg N/年/公顷的施肥处理比较适合茶树生长及茶叶品质的提高。不同季节的茶叶品质成分及关键酶对施肥量的响应不同,可能与茶树的生长发育状况以及光照、温度、水分等生态条件有关。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 文献综述
• 1.1 茶树中的矿质元素
• 1.1.1 氮素营养
• 1.1.2 磷素营养
• 1.1.3 钾素营养
• 1.1.4 氮磷钾配施与茶叶品质
• 1.2 茶树代谢及品质相关酶
• 1.2.1 碳代谢相关酶
• 1.2.1.1 乙醇酸氧化酶（GO）
• 1.2.1.2 转化酶（INV）
• 1.2.2 氮代谢相关酶
• 1.2.2.1 谷氨酰胺合成酶（GS）
• 1.2.2.2 硝酸还原酶（NR）
• 1.2.2.3 转氨酶（GOT, GPT）
• 1.2.3 品质相关酶
• 1.2.3.1 苯丙氨酸解氨酶（PAL）
• 1.2.3.2 茶氨酸合成酶
• 1.2.3.3 咖啡碱合成酶
• 1.2.3.4 β-葡萄糖苷酶
• 1.3 茶叶品质成分研究现状
• 1.3.1 茶色素
• 1.3.2 香气成分
• 1.3.3 茶多酚
• 1.3.4 氨基酸
• 1.3.5 咖啡碱
• 1.3.6 糖类
• 1.3.7 维生素
• 2 引言
• 3 材料与方法
• 3.1 试验地点与供试材料
• 3.2 试验设计
• 3.3 样品的采集与预处理
• 3.4 测定内容和方法
• 3.4.1 茶树碳、氮代谢相关酶活性测定
• 3.4.1.1 乙醇酸氧化酶（GO）
• 3.4.1.2 转化酶（INV）
• 3.4.1.3 谷氨酰胺合成酶（GS）
• 3.4.1.4 硝酸还原酶（NR）
• 3.4.1.5 转氨酶（GOT, GPT）
• 3.4.2 茶叶品质相关酶活性测定
• 3.4.2.1 苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性测定
• 3.4.2.2 β-葡萄糖苷酶活性测定
• 3.4.3 茶叶中色素含量测定
• 3.4.4 茶叶中香气成分测定
• 3.4.5 茶叶中滋味成分测定
• 3.4.5.1 水浸出物含量测定
• 3.4.5.2 茶多酚含量测定
• 3.4.5.3 氨基酸含量测定
• 3.4.5.4 咖啡碱含量测定
• 3.4.5.5 茶氨酸含量测定
• 3.4.5.6 茶多糖含量测定
• 3.4.5.7 可溶性糖含量测定
• 3.4.5.8 可溶性蛋白含量测定
• 3.4.5.9 维生素C含量测定
• 3.5 数据处理分析
• 4 结果与分析
• 4.1 不同施肥处理茶树代谢及茶叶品质相关酶活性的比较
• 4.1.1 春季不同施肥处理茶树代谢及茶叶品质相关酶活性的比较
• 4.1.1.1 碳代谢相关酶
• 4.1.1.2 氮代谢相关酶
• 4.1.1.3 品质相关酶
• 4.1.2 夏季不同施肥处理茶树代谢及茶叶品质相关酶活性的比较
• 4.1.2.1 碳代谢相关酶
• 4.1.2.2 氮代谢相关酶
• 4.1.2.3 品质相关酶
• 4.1.3 秋季不同施肥处理茶树代谢及茶叶品质相关酶活性的比较
• 4.1.3.1 碳代谢相关酶
• 4.1.3.2 氮代谢相关酶
• 4.1.3.3 品质相关酶
• 4.2 不同施肥处理茶叶色素含量的比较
• 4.2.1 春季不同施肥处理茶叶色素含量的比较
• 4.2.2 夏季不同施肥处理茶叶色素含量的比较
• 4.2.3 秋季不同施肥处理茶叶色素含量的比较
• 4.3 不同施肥处理茶叶香气成分的比较
• 4.3.1 春季不同施肥处理茶叶香气成分的比较
• 4.3.2 夏季不同施肥处理茶叶香气成分的比较
• 4.3.3 秋季不同施肥处理茶叶香气成分的比较
• 4.4 不同施肥处理茶叶滋味成分的比较
• 4.4.1 春季不同施肥处理茶叶滋味成分的比较
• 4.4.2 夏季不同施肥处理茶叶滋味成分的比较
• 4.4.3 秋季不同施肥处理茶叶滋味成分的比较
• 5 结论与讨论
• 5.1 施肥对茶树代谢及茶叶品质相关酶活性的影响
• 5.1.1 不同施肥处理茶树碳代谢相关酶活性的差异
• 5.1.2 不同施肥处理茶树氮代谢相关酶活性的差异
• 5.1.3 不同施肥处理品质相关酶活性的差异
• 5.2 施肥对茶叶品质成分的影响
• 5.2.1 不同施肥处理茶叶色素含量的差异
• 5.2.2 不同施肥处理茶叶香气成分的差异
• 5.2.3 不同施肥处理茶叶滋味成分的差异
• 参考文献
• ABSTRACT