不同灌水处理下铁观音茶树生理生化机制的研究

论文摘要

福建是中国最重要的的产茶省份之一,安溪铁观音又是乌龙茶中的极品,但铁观音茶叶的生产受到福建省经常性持续干旱的严重制约,如何避免或减轻干旱缺水对安溪铁观音生产的影响,是摆在研究人员和政府部门面前亟待解决的问题。本研究以山地自然栽培条件下2年生铁观音茶树为试验材料,采用植物生理生化技术,综合分析了6种不同灌水处理T1（5d灌溉1次）,T2（10d灌溉1次）,T3（15d灌溉1次）,T4（20d灌溉1次）,T5（25d灌溉1次）和1个对照（Control,无灌溉）下铁观音茶树叶片生理生化的变化特性,探究铁观音茶树的合理灌溉技术体系。研究结果表明:1.不同灌溉处理下,铁观音茶树叶片水势分别为-1.81、-1.92、-2.05、-2.90、-3.03和-3.20MPa,表现逐渐降低的趋势。随着叶片水势的降低,叶片中丙二醛（MDA）、超氧阴离子自由基（O2-）和过氧化氢（H2O2）的累积,均在对照中达到最大值,分别为9.72、2.58和2.29μmolg-1FW。引起超氧物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性先上升后显著下降,过氧化氢酶（CAT）活性却明显下降,造成铁观音茶树叶片保护酶系统的功能失衡,导致细胞质膜透性的增大和膜质过氧化程度的加剧。2.随着灌水间隔期的延长,铁观音茶树叶片光合系统Ⅱ（PSⅡ）活性降低,光合作用效率下降。叶片叶绿素含量逐渐降低,净光合作用率（Pn）先上升后降低,在T2达到最大15.55μmolCO2.m-2.s-1。蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）也呈现先上升后下降的趋势。叶绿素a荧光动力学参数结果分析表明,Fv/Fm和Fv/Fo在T2时达到最大值,分别为0.856和5.93,而后下降,因此Fv/Fm和Fv/Fo可作为铁观音茶树合理灌溉的一项技术指标。3.随着灌水间隔期的延长,铁观音茶树叶片中吲哚乙酸（IAA）含量先上升后明显下降,在T3处理下达到最大值1803.04ng.g-1.FW;玉米素核苷（ZR）和赤霉素（GA）含量降低,在对照处理下达到最低值,分别为237.99和191.58ng.g-1.FW;而脱落酸（ABA）含量却明显升高,在对照处达到最大值,5826.94ng.g-1.FW。同时几种促进型激素与ABA的比值也呈现明显的下降趋势,吲哚乙酸氧化酶（IAAO）活性降低后升高。表明随着灌水间隔期的延长铁观音茶树叶片中的内源激素含量发生显著变化。4.不同灌溉处理显著影响铁观音茶树叶片的质量和品质。随着灌溉间隔期的延长,铁观音茶树叶片的干重减少。铁观音茶叶的品质指标——茶多酚含量的先上升后显著下降,在T2达到最大值,为16.31%。游离氨基酸含量在T1处理下为最大值6.29%,而后显著下降。但咖啡碱含量逐渐上升,在T1处理下达到最低值2.76%。表明随着叶片水势的降低,铁观音茶叶片的产量降低,品质下降。因此,本研究结果表明,在持续干旱期安溪铁观音茶树的灌溉为10天灌水一次（每次5kg/株）,即叶片水势为-1.92MPa时,茶树保持较好的生长状况,获得较高的产量和品质。

论文目录

• 缩略语表
• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 合理灌水对于植物的重要性
• 1.2 茶叶对于经济发展的重要性
• 1.3 国内外研究进展
• 1.3.1 不同的水分供应对活性氧代谢的影响
• 1.3.2 不同的水分供应对植物光合特性的影响
• 1.3.3 不同的水分供应对植物内源激素的影响
• 1.3.4 不同的水分供应对茶叶产量的影响
• 1.3.5 不同的水分供应对茶叶品质的影响
• 1.4 本试验的研究意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料与地点
• 2.2 试验设计
• 2.3 测定方法
• 2.4 分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 不同灌水处理下铁观音茶树叶片水势的变化
• 3.2 不同灌水处理对铁观音茶树叶片活性氧代谢的影响
• 3.2.1 不同灌水处理下铁观音茶树叶片膜透性的变化
• 3.2.2 不同灌水处理下铁观音茶树叶片MDA含量的变化
• 3.2.3 不同灌水处理下铁观音茶树叶片O2-和H2O2含量的变化
• 3.2.4 不同灌水处理对铁观音茶树叶片保护酶系统的影响
• 3.3 不同灌水处理下铁观音茶树叶片光合特性的变化
• 3.3.1 不同灌水处理下铁观音茶树叶片Chl的变化
• 3.3.2 不同灌水处理下铁观音茶树叶片Tr的变化
• 3.3.3 不同灌水处理对茶树叶片Pn的影响
• 3.3.4 不同灌水处理对铁观音茶树叶片Gs的影响
• 3.3.5 不同灌水处理对铁观音茶树叶片Fo、Fm、Fv的影响
• 3.3.6 不同灌水处理对茶树叶片Fv/Fm、Fv/Fo的影响
• 3.3.7 不同灌水处理对茶树叶片△Fv、△Fv/Ft和△Fv/Fo的影响
• 3.4 不同灌水处理下铁观音茶树叶片内源激素的变化
• 3.4.1 不同灌水处理下铁观音茶树叶片四种内源激素含量的变化
• 3.4.2 不同灌水处理对铁观音茶树叶片不同促进型激素与ABA比值的影响
• 3.4.3 不同灌水处理对铁观音茶树叶片IAAO活性的影响
• 3.5 不同灌水处理对铁观音茶树叶片质量的影响
• 3.5.1 不同灌水处理对铁观音茶树叶片干重和叶面积的影响
• 3.5.2 不同灌水处理对茶树叶片中茶多酚、游离氨基酸和咖啡碱含量的影响
• 4 讨论
• 4.1 不同灌水处理对铁观音茶树叶片细胞的影响
• 4.1.1 供水不足引起铁观音茶树叶片水势的下降、细胞质膜透性增大和膜脂过氧化程度的加剧
• 4.1.2 供水不足引起铁观音茶树叶片保护酶系统作用的失衡
• 4.2 供水不足引起铁观音茶树叶片光合能力的下降
• 4.2.1 供水不足引起铁观音茶树叶片叶绿体色素的变化
• 4.2.2 供水不足引起铁观音茶树叶片叶绿素荧光的变化
• 4.3 供水不足引起铁观音茶树叶片内源激素的变化
• 4.4 供水不足引起铁观音茶树叶片质量的下降
• 4.4.1 供水不足对铁观音茶树叶片干重和叶面积的影响
• 4.4.2 供水不足对铁观音茶树叶片品质的影响
• 5 小结
• 5.1 铁观音茶树合理灌水的生理基础
• 5.2 关于铁观音茶树水分生理的研究在农业生产中的应用展望
• 参考文献
• 致谢