劉曉純 曹藩榮
(華南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 廣東廣州,510642)
中國(guó)是茶葉的發(fā)源地。地處廣東省潮州市北部地區(qū)的潮安縣鳳凰鎮(zhèn),是中國(guó)烏龍茶之鄉(xiāng),也是國(guó)家級(jí)良種鳳凰水仙品種的原產(chǎn)地[1]。
鳳凰單叢茶是指在廣東省潮州市潮安縣鳳凰山的自然條件下,從國(guó)家級(jí)良種鳳凰水仙品種中選育出來(lái)的優(yōu)異單株及其培育出來(lái)的品種、品系和株系,是烏龍茶三大品系之一,自然花香類(lèi)型最多,滋味醇厚甘爽,是珍稀高香型名茶。鳳凰茶中富含茶多酚類(lèi)、植物堿類(lèi)(咖啡堿)、色素類(lèi)、芳香物質(zhì)(醇類(lèi)、酯類(lèi))等有機(jī)成分及微量元素[2-3]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),鳳凰茶區(qū)現(xiàn)仍保存著植株高大、性狀奇特、品種優(yōu)良的200年以上的老茶樹(shù)3500株。
鳳凰茶樹(shù)作為潮安縣鳳凰鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)效益較高的多年生作物,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化發(fā)育,形成耐陰濕、喜漫射光的生態(tài)習(xí)性。作為當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)作物,其產(chǎn)量、品質(zhì)的優(yōu)劣固然受其品種本身遺傳因素所控制,但環(huán)境條件對(duì)作物后天的生長(zhǎng)發(fā)育及其品種性狀也有著很大的影響[4]。鳳凰山地理環(huán)境特殊,山勢(shì)嵯峨挺拔,主峰鳳鳥(niǎo)髻海拔1497.8米,素有“潮汕屋脊”之稱(chēng),也是粵東第一高峰。這里既有巨石巖洞,又有瀑布溪流;既有蒼松翠竹,又有奇花異草,自然風(fēng)光絢麗多姿。山上氣候涼爽,氣象萬(wàn)千,瞬息萬(wàn)變。這懸殊的海拔高度,使得山頂與山腳的茶園環(huán)境有著很大的差異。不同的海拔梯度導(dǎo)致的茶園環(huán)境差異將直接或間接影響著茶樹(shù)的生理生態(tài),從而表現(xiàn)出相應(yīng)差異,在當(dāng)?shù)?,依照茶園所處海拔高度將鳳凰單叢茶分為低山茶(海拔300~400m)、中山茶(海拔500~700m)和高山茶(海拔800~1100m)的傳統(tǒng)由來(lái)已久。無(wú)論是品質(zhì)還是經(jīng)濟(jì)價(jià)值,均以高山茶居首,中山茶次之,低山茶居末[5]。陳春成對(duì)不同海拔高度山地茶園生態(tài)環(huán)境和茶葉品質(zhì)進(jìn)行研究,結(jié)果表明,山地茶園海拔高度不同,氣候條件差異很大,對(duì)茶葉生產(chǎn)產(chǎn)生較大影響,其中以濕度對(duì)茶葉品質(zhì)影響最大,茶園海拔每上升100m,年平均相對(duì)濕度上升3.65%,茶葉物候期延遲2d[6]。羅杰等對(duì)不同海拔高度茶園茶葉品質(zhì)研究表明,茶葉中氨基酸含量與海拔高度呈強(qiáng)正相關(guān),酚氨比與海拔高度呈強(qiáng)負(fù)相關(guān),說(shuō)明海拔越高,茶葉越鮮純;茶葉中咖啡堿含量與海拔高度有一定的正相關(guān)關(guān)系[7]。因此,筆者以鳳凰山海拔高度懸殊這一特殊的地理?xiàng)l件為切入點(diǎn),探明不同海拔高度對(duì)鳳凰單叢茶茶園環(huán)境和鳳凰單叢茶品質(zhì)的影響,這有利于未來(lái)建立合理的茶園管理技術(shù)體系,促進(jìn)鳳凰單叢茶高產(chǎn)優(yōu)質(zhì),也可為鳳凰單叢低山茶的加工工藝、栽培措施改進(jìn)提供實(shí)踐依據(jù)。
方洪生[8]等研究結(jié)果表明,隨著海拔高度的上升,茶園中年均氣溫呈逐漸下降的趨勢(shì),平均下降幅度為每增加100m年均氣溫下降0.65℃。這主要是由于水汽和固體雜質(zhì)的分布隨海拔升高而減少,而其吸收地面輻射的能力增強(qiáng),氣溫便隨之下降。年均日照小時(shí)數(shù)也隨著海拔高度的增加而逐漸降低;海拔上升,日照時(shí)數(shù)減少,積溫下降,海拔每上升100m年平均積溫下降248℃。降雨量受山坡對(duì)氣流的抬升作用,海拔每升高100m,降水量增加36.3mm;高山濕度大,降水多,大多在海拔2000m以內(nèi)的高山,降水量隨海拔高度提高而增多,海拔每上升100m年平均相對(duì)濕度增加3.65%。土壤0~20cm土層溫度隨海拔高度的增加呈逐漸下降趨勢(shì),這與茶園氣溫的變化規(guī)律基本一致。位于不同海拔高度的茶園,其生態(tài)環(huán)境條件有較大差異,主要體現(xiàn)在光照、溫度、空氣濕度、土壤、水分、植物群落等方面,這些因素的差異會(huì)影響到茶葉香味,品質(zhì)的形成[9-12]。一般認(rèn)為,隨著海拔增高,溫度逐漸降低,濕度、晝夜溫差增大、漫射光增加,使得單叢茶茶芽萌發(fā)較遲,芽葉生長(zhǎng)緩慢、持嫩性好,新梢中可溶性含氮化合物、可溶性糖增加,進(jìn)而影響多酚類(lèi)、氨基酸和香氣物質(zhì)的形成[13]。
土壤是茶樹(shù)生長(zhǎng)的基礎(chǔ),也是茶葉優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的最基本條件[14]。土壤有機(jī)質(zhì)反映土壤肥力水平,是影響茶樹(shù)生長(zhǎng)的重要指標(biāo)。
相關(guān)調(diào)查結(jié)果表明,中國(guó)優(yōu)質(zhì)名茶產(chǎn)地土壤有機(jī)質(zhì)含量都在2%以上[14,15]。唐顥[5]等研究表明八仙單叢茶園土壤pH與海拔高度呈顯著正相關(guān)(r=0.96*),土壤全氮、有效氮、全鉀、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量與海拔高度呈正相關(guān)(r=0.56,0.30,0.82,0.55,0.43),中、高海拔茶園土壤有機(jī)質(zhì)、速效鉀含量分別比低海拔茶園高33.2%~49.8%、30.0%~72.5%。土壤有機(jī)質(zhì)和CEC含量隨著海拔高度的增加而增加,土壤有機(jī)質(zhì)含量是茶園土壤熟化程度和肥力水平的重要指標(biāo),對(duì)單叢茶樹(shù)生長(zhǎng)、茶葉品質(zhì)和產(chǎn)量有極大的影響。其中氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)對(duì)單叢茶葉的品質(zhì)有重要的作用,氮不僅是構(gòu)成茶葉蛋白質(zhì)、氨基酸等滋味物質(zhì)的重要組成部分,還是咖啡堿的組成部分之一,因此對(duì)新梢茶芽的生長(zhǎng)和品質(zhì)起決定作用。土壤磷含量增加有利于茶多酚和水浸出物的增加,它與綠茶的滋味等級(jí)的相關(guān)系數(shù)達(dá)0.787~0.867[16],因此有利于提高茶葉的品質(zhì)。土壤中鉀含量的增加,可以顯著改善茶葉的品質(zhì)。許多研究已經(jīng)表明,鉀能夠顯著提高茶葉中游離氨基酸、茶多酚等內(nèi)含物的含量[17],而酚氨比大小是衡量茶葉品質(zhì)的重要指標(biāo)。酚氨比反映了茶葉兩大主要品質(zhì)成分的配比情況,可以判斷茶葉鮮葉品質(zhì),當(dāng)氨基酸、茶多酚兩者含量同時(shí)高且比值低時(shí),制作出的單叢茶才能具有濃而鮮爽的口感。
根據(jù)以上土壤性狀分析,與低山茶園相比,中、高山茶園的土壤pH適宜,有機(jī)質(zhì)含量較高,氮、磷、鉀含量適中均衡,這些因子與海拔高度呈正相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明土壤性狀是不同海拔高度鳳凰單叢茶品質(zhì)差異形成的重要影響因素。
茶樹(shù)是一種多年生常綠木本植物,光是其能量來(lái)源,對(duì)茶樹(shù)生存環(huán)境內(nèi)的一系列生物化學(xué)反應(yīng)和物理變化過(guò)程產(chǎn)生巨大影響,是茶樹(shù)葉片生長(zhǎng)的重要的環(huán)境因素之一。一般情況下,受海拔和下墊面還有天空云量共同影響,隨著海拔的升高,光照需要穿過(guò)的距離變小,同時(shí)受大氣削弱量也減少,因此光照強(qiáng)度增強(qiáng);反之,海拔低,光照強(qiáng)度也隨著降低[18]。光照強(qiáng)度能夠影響植物對(duì)于干物質(zhì)的吸收,在強(qiáng)光照下,植物的分配碳到葉片和根莖部位,能夠充分利用光能,對(duì)于植物生長(zhǎng)速率的提高十分有利,在植物光資源的利用與競(jìng)爭(zhēng)中占得有利位置。根部充足的碳素,有利于植物吸收礦質(zhì)元素[19]。
茶樹(shù)葉片的生長(zhǎng)及生化成分合成差異是其對(duì)光照強(qiáng)度的自適應(yīng),光照強(qiáng)度過(guò)強(qiáng)過(guò)弱都會(huì)影響到茶樹(shù)葉的生長(zhǎng)及品質(zhì)成分積累。弱光下由于光合作用受到抑制而導(dǎo)致同化產(chǎn)物積累減少,會(huì)影響到生物量的分配格局。而強(qiáng)光下則會(huì)導(dǎo)致植物出現(xiàn)光合午休現(xiàn)象,乃至出現(xiàn)發(fā)黃、枯萎[20]。綜合上述,光照強(qiáng)度過(guò)低、過(guò)高都不利于單叢茶葉品質(zhì)形成。王加真等人[21]研究表明,50μmol·m-2·s-1的低光照能顯著增加葉片色素積累;100μmol·m-2·s-1的光照能顯著增加葉片氨基酸積累;150μmol·m-2·s-1的光照能顯著增加葉片干重;200μmol·m-2·s-1的強(qiáng)光照能顯著增加葉片茶多酚積累。
綜上所述,與低山茶園相比,中、高山茶園的光照強(qiáng)度隨著海拔的升高增強(qiáng),呈正相關(guān)關(guān)系,說(shuō)明光照強(qiáng)度是不同海拔高度鳳凰單叢茶品質(zhì)差異形成的重要影響因素。實(shí)踐生產(chǎn)中,我們可以結(jié)合茶園所處地理環(huán)境,配備合適的茶樹(shù)栽培設(shè)施,將光照強(qiáng)度控制在最有利于單叢茶葉高品質(zhì)形成的范圍內(nèi),提高單叢茶品質(zhì),增大經(jīng)濟(jì)效益。
高山氣候相對(duì)比較溫和,氣溫較低,有利于茶樹(shù)氮素的代謝,從而形成較多的蛋白質(zhì)和氨基酸等含氮化合物,茶味比較鮮爽。相對(duì)而言,茶樹(shù)的碳素代謝比較緩慢,形成的茶多酚等糖類(lèi)化合物含量不高。海拔較高茶園,晝夜溫差大,還有利于茶樹(shù)氮磷物質(zhì)的代謝,加快體內(nèi)循環(huán),促進(jìn)茶樹(shù)生長(zhǎng)。白天光合作用積累的有機(jī)物質(zhì)多,而夜間溫度低呼吸作用消耗少,茶葉中有機(jī)物積累多,成茶品質(zhì)中水浸出物含量高,茶湯濃度好。
茶樹(shù)是常綠植物,葉綠素是茶葉中的重要天然色素,發(fā)揮吸收、傳遞和轉(zhuǎn)換光能的作用,其組成和含量對(duì)茶葉品質(zhì)有一定的影響,葉綠素含量體現(xiàn)了植物對(duì)光能的利用和調(diào)節(jié)能力,其含量的影響因素較多,光照、溫度、葉片中氮素含量、土壤中鎂元素含量等因素對(duì)其都有不同程度的影響。方洪生等人[22]研究表明,葉片中葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總量隨海拔增加呈現(xiàn)出先上升后下降的變化規(guī)律,在海拔達(dá)到400m時(shí),茶樹(shù)葉片中葉綠素a、葉綠素b含量最高,分別為6.32和2.68mg/g;而葉綠素a/b值隨著海拔高度的增加呈下降趨勢(shì),且下降的速率隨著海拔增加而逐漸減緩,說(shuō)明隨著海拔高度的增加葉綠素a的變化幅度比葉綠素b相對(duì)要小。研究表明,葉綠素可促進(jìn)茶樹(shù)的光合作用和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的積累,促使茶樹(shù)吸收氮素,而氮素又是茶葉中蛋白質(zhì)、氨基酸等滋味物質(zhì)的重要組成成分,對(duì)新梢茶芽的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用,同時(shí),氮素也是咖啡堿的組成成分之一,咖啡堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高低與茶葉品質(zhì)成正相關(guān)[23]。
茶樹(shù)的生長(zhǎng)發(fā)育以及有規(guī)律的生命活動(dòng)過(guò)程,都要通過(guò)一系列的因素調(diào)節(jié)控制,這個(gè)過(guò)程不僅受到茶樹(shù)自身基因的影響,其生長(zhǎng)環(huán)境作為外界因素也發(fā)揮十分重要的調(diào)節(jié)作用,內(nèi)因與外因密切聯(lián)系、相輔相成,外因通過(guò)內(nèi)因起作用,構(gòu)成生物體與外界環(huán)境條件的對(duì)應(yīng)與統(tǒng)一。隨著海拔高度的變化,各種環(huán)境因子呈現(xiàn)出一定規(guī)律的變化。比如,溫度會(huì)隨著海拔梯度升高而降低,大氣壓和CO2也隨著降低,濕度、晝夜溫差增大、漫射光增加,茶園土壤pH、土壤有機(jī)質(zhì)和CEC含量與海拔高度呈顯著正相關(guān),光照強(qiáng)度則會(huì)隨著海拔升高而增強(qiáng),葉片中葉綠素a、葉綠素b及葉綠素總量隨海拔增加呈現(xiàn)出先上升后下降的變化規(guī)律。
鳳凰單叢茶茶樹(shù)生長(zhǎng)過(guò)程受到這多種生態(tài)因子的綜合調(diào)控,進(jìn)而表現(xiàn)出不同的品質(zhì)特征??偟膩?lái)說(shuō),得出隨著海拔增高,單叢茶茶芽萌發(fā)較遲,芽葉生長(zhǎng)緩慢、持嫩性好,新梢中可溶性含氮化合物、可溶性糖增加,進(jìn)而影響多酚類(lèi)、氨基酸和香氣物質(zhì)含量的增加,當(dāng)氨基酸、茶多酚兩者含量同時(shí)高且比值低時(shí),制作出的單叢茶具有濃而鮮爽的口感,鳳凰單叢以自然花香種類(lèi)繁多和高香出名,香氣物質(zhì)含量的增加可以令茶的香氣更高揚(yáng)、馥郁,從而提高單叢茶的品質(zhì)。
通過(guò)以上各個(gè)指標(biāo)的分析,說(shuō)明海拔高度是決定鳳凰單叢茶葉生理和品質(zhì)指標(biāo)的重要因素。