謝文鋼,陳 瑋,譚禮強,楊 洋,唐 茜,*
(1.四川農(nóng)業(yè)大學 園藝學院,四川 成都 611130; 2.貴陽學院 生物與環(huán)境工程學院,貴州 貴陽 550005; 3.四川一枝春茶業(yè)有限公司,四川 樂山 614501)
四川現(xiàn)有茶園面積約32萬hm2,茶樹良種化率為79.1%,但茶樹主栽品種較單一,茶葉產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象較嚴重,缺乏品質(zhì)特色和核心競爭力,部分茶產(chǎn)品存在苦澀味較重、鮮爽味不足、香氣不高等問題。同時,群體品種茶園(20.9%)還存在低產(chǎn)低質(zhì)低效等問題。宜賓市、樂山市和雅安市是四川省的三大產(chǎn)茶市,是“川茶工程”主要項目區(qū)和“三山一早”區(qū)域大品牌實施地。為實現(xiàn)茶葉產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)特色、功能化和多元化,助推四川茶產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,上述三地的生產(chǎn)者對早生、優(yōu)質(zhì)品種的需求更加迫切。
針對四川省品種結(jié)構(gòu)不合理、優(yōu)質(zhì)特色良種稀缺等問題,近年來,四川農(nóng)業(yè)大學育種團隊選育出特早生茶樹品種峨眉問春(比福鼎大白茶發(fā)芽提早20~30 d)和優(yōu)質(zhì)茶樹品種川茶2號,被四川省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳推薦為四川茶區(qū)的主推茶樹品種,已在四川雅安、樂山、宜賓、瀘州、廣元、達州等茶區(qū)有一定面積的種植。但對這2個新品種品種特性的研究僅局限于進行品種選育的初步研究[1-2],尚缺乏對這兩個品種在省內(nèi)不同主產(chǎn)區(qū)的主要生化成分的深入研究。為了解這2個品種在省內(nèi)不同主產(chǎn)區(qū)的鮮葉產(chǎn)量及新梢生化特性,本文在宜賓翠屏區(qū)、雅安名山區(qū)及樂山沐川縣的品比試驗園進行試驗,測試春夏梢芽葉性狀及主要生化成分,旨在了解2個品種的產(chǎn)量和生化特性,為了進一步促進這兩個品種在四川茶區(qū)的推廣應用提供依據(jù)。
材料:供試茶樹品種峨眉問春(簡稱EM)和川茶2號(簡稱CC),對照品種國家級良種福鼎大白茶(簡稱FD)。供試茶樹和對照品種均為4年生的,分別種植于四川省宜賓市翠屏區(qū)川茶集團品比園(簡稱翠屏,CP)、樂山市沐川縣一枝春茶業(yè)有限公司品比園(簡稱沐川,MC)、雅安市名山區(qū)國家茶樹良種繁育場品比園(簡稱名山,MS)。供試茶園的地理與生態(tài)條件見表1。
表1 供試茶園的地理與生態(tài)條件比較
試劑:咖啡堿、沒食子兒茶素(GC)、表沒食子兒茶素(EGC)、兒茶素(C)、表兒茶素(EC)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(GCG)、表兒茶素沒食子酸酯(ECG)、兒茶素沒食子酸酯(CG)、天冬氨酸(Asp)、蘇氨酸(Thr)、絲氨酸(Ser)、天冬酰胺(Asn)、谷氨酸(Glu)、谷氨酰胺(Gln)、茶氨酸(The)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、纈氨酸(Val)、半胱氨酸(Cys)、異亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、酪氨酸(Tyr)、苯丙氨酸(Phe)、γ-氨基丁酸(g-ABA)、賴氨酸(Lys)、組氨酸(His)、精氨酸(Arg)、脯氨酸(Pro)等購自美國Sigma公司;乙酸、乙腈、甲醇等(色譜純)購自美國Thermo Fisher公司;氯化亞錫、茚三酮等(國產(chǎn)分析純)購自國藥集團。
儀器:UV-2300型紫外可見分光光度計(上海天美科學儀器有限公司);UV-1100型可見分光光度計(上海美譜達儀器有限公司);Agilent1200高效液相色譜-二極管陣列檢測器(美國安捷倫公司)等。
1.2.1 試驗布置及芽葉性狀觀測
在翠屏、名山、沐川品比園布置試驗小區(qū)面積為20 m2,采用隨機排列的方式,設3次重復。種植方式為:大行距150 cm,小行距40 cm,株距20 cm,采取雙行單株移栽,按常規(guī)栽培技術進行管理。觀測供試和對照品種春梢的芽葉色澤、芽葉茸毛、一芽二葉、一芽三葉長度和百芽重及發(fā)芽密度。
1.2.2 樣品制備及主要生化成分的測定
采摘供試和對照品種的春、夏梢的標準一芽二葉,通過微波固樣制成生化樣,待測。茶多酚含量及兒茶素組分測定參照國標GB/T 8313—2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測》進行[3],游離氨基酸總量測定參照GB/T8314—2013《茶 游離氨基酸總量的測定》進行[4],咖啡堿含量測定參照GB/T 8312—2013《茶 咖啡堿測定》進行[5],水浸出物含量測定參照GB/T 8305—2013《茶 水浸出物測定》進行[6],20種氨基酸組分參照Ning等[7]的液相色譜(HPLC)法進行測定。
酚氨比為茶多酚含量與游離氨基酸總量的比值[8]。氨基酸與滋味密切相關,是主要呈鮮味物質(zhì),主要包括3類:鮮味類(Asp、Glu和Gln)[9-11]、鮮爽類(Glu、Gln、Gly、Ala、Pro和The,可協(xié)同增強茶葉的鮮爽味)[9,12]和滋味相關類(Asp、Glu、Gln、Arg和The)[9]。兒茶素品質(zhì)指數(shù)和兒茶素苦澀味指數(shù)參照文獻[13-14]的方法測算。
運用Excel 2010對試驗數(shù)據(jù)進行整理,采用DPS 7.05軟件進行統(tǒng)計分析,采用 Duncan多重比較法進行差異顯著性檢驗。
芽葉的大小、色澤、茸毛多少等茶樹芽葉性狀,直接決定芽葉物理特性和適制性[15-16]。由表2可知,翠屏、沐川和名山三地的峨眉問春春梢均表現(xiàn)為芽葉黃綠,茸毛中等;而川茶2號春梢為芽葉綠,茸毛中等。峨眉問春和川茶2號的一芽二葉長度及百芽重分別為5.15~6.43 cm、5.37~5.65 cm和37.40~38.84 g、34.28~36.53 g;其一芽三葉長度及其百芽重分別為7.35~7.75 cm、6.32~7.32 cm和54.10~64.62 g、48.84~59.78 g。從發(fā)芽密度來看,峨眉問春和川茶2號分別為822.83~1 114.33個·m-2、1 202.25~1 620.50 個·m-2。名山產(chǎn)區(qū)的峨眉問春一芽二葉長度和百芽重均顯著(P<0.05)高于對照;峨眉問春一芽三葉和百芽重顯著(P<0.05)高于對照;川茶2號一芽二、三葉長度和百芽重與對照在三地有些差異,但總體差異不顯著??傮w上看,一芽二、三葉長度和百芽重方面,峨眉問春新梢較長較重;川茶2號新梢的長度和質(zhì)量與對照相當。發(fā)芽密度方面,川茶2號顯著(P<0.05)高于峨眉問春和對照,峨眉問春與對照相當。
表2 不同地區(qū)各茶樹品種春梢芽葉性狀特征
茶鮮葉生化成分含量是茶葉品種適制性的重要參考依據(jù),決定了茶的先天質(zhì)量[17-18]。水浸出物含量決定了茶葉內(nèi)含成分的多寡[19];茶多酚及兒茶素是茶葉呈苦澀味的主要物質(zhì),直接影響茶湯的濃醇度[20];咖啡堿是茶葉中苦味物質(zhì)的主要成分[21]。氨基酸是茶葉鮮爽味的主體呈味物質(zhì),可以降低茶的苦澀味[22]。酚氨比是茶樹品種的適制性指標,反映茶葉滋味的濃度與鮮度的對比關系[8]。對翠屏、名山、沐川三地的2個品種春、夏梢主要生化成分進行分析。由表3可知,峨眉問春春、夏梢水浸出物含量為40.78%~46.82%,川茶2號為40.15%~48.12%。峨眉問春春梢高于對照0.28~1.27百分點,夏梢低于對照0.53~1.81百分點。川茶2號除了在沐川的夏梢低于對照外,其余均顯著(P<0.05)高于對照1.94~7.25百分點。茶多酚含量,峨眉問春為19.48%~24.23%,均顯著(P<0.05)高于對照0.80~1.32百分點;川茶2號為17.47%~21.88%,除翠屏的夏梢與對照差異不顯著外,其余均顯著(P<0.05)低于對照1.03~1.21百分點。游離氨基酸總量,峨眉問春為3.19%~5.42%,除翠屏的春梢與對照差異不顯著外,均顯著(P<0.05)低于對照0.24~0.52百分點。川茶2號為3.76%~7.09%,均顯著(P<0.05)高于對照0.33~1.13百分點。產(chǎn)地間,名山>沐川>翠屏??Х葔A含量,峨眉問春為3.38%~4.34%,除沐川的春夏梢顯著低于對照外,均顯著(P<0.05)高于對照;川茶2號為3.15%~4.11%,因不同地區(qū)而表現(xiàn)不同差異。沐川新梢均顯著(P<0.05)低于對照,翠屏新梢與對照無顯著差異,名山春、夏梢無顯著差異。兒茶素含量,峨眉問春為14.89%~20.38%,除翠屏的春梢與對照差異不顯著外,均顯著(P<0.05)高于對照;川茶2號為12.17%~19.43%,均顯著(P<0.05)低于對照。酚氨比,峨眉問春為3.60~7.50,顯著(P<0.05)高于對照;川茶2號為2.46~5.55,顯著(P<0.05)低于對照。三品種的春夏梢酚氨比均小于8。
表3 不同地區(qū)新梢主要生化成分分析
氨基酸有著協(xié)調(diào)茶湯滋味中的鮮、甜味和影響茶葉香氣的作用[23]。從表4中可知,峨眉問春和川茶2號春梢20種氨基酸組分總量分別為26.68~45.19 mg·g-1和38.54~59.10 mg·g-1,其中茶氨酸(茶葉特征氨基酸)含量分別為16.04~28.26 mg·g-1和26.57~39.93 mg·g-1。20種氨基酸總量及茶氨酸含量大小順序均為川茶2號>對照>峨眉問春,且三地品種間均差異顯著(P<0.05)。產(chǎn)地間,名山>沐川>翠屏。由圖1可知,春梢中特征氨基酸(茶氨酸)、滋味相關、鮮爽味氨基酸在20種氨基酸總量所占比例較高,鮮味類氨基酸較低。峨眉問春和川茶2號的鮮味類氨基酸含量分別為5.45~13.30 mg·g-1和6.65~13.64 mg·g-1,總體上川茶2號與對照接近,峨眉問春略低于對照,不同地區(qū)表現(xiàn)有差異;其滋味相關氨基酸含量分別為21.59~41.70 mg·g-1、20.00~38.65 mg·g-1;鮮爽味類氨基酸含量分別為34.98~55.89 mg·g-1、32.46~50.48 mg·g-1。滋味相關、鮮爽味類氨基酸含量大小順序均為川茶2號>對照>峨眉問春,且三地品種間均差異顯著(P<0.05)。
各處理間沒有相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。
表4 不同地區(qū)春梢20種主要氨基酸組分分析
兒茶素是茶葉中多酚類物質(zhì)的主體成分,構(gòu)成苦澀味的主體,包括酯型兒茶素和非酯型兒茶素,其中表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)是酯型兒茶素的核心組分[24]。由表5可知,三地的春梢兒茶素總量大小順序均為峨眉問春>對照>川茶2號,且三地品種間均差異顯著(P<0.05)。
表5 不同地區(qū)春梢兒茶素組分分析
峨眉問春和川茶2號的非酯型兒茶素含量分別為29.07~34.93 mg·g-1和20.64~30.02 mg·g-1,其酯型兒茶素含量為119.74~132.61 mg·g-1和101.16~118.68 mg·g-1,其EGCG含量分別為66.72~72.59 mg·g-1和75.58~83.72 mg·g-1。由圖2可知,峨眉問春的非酯型兒茶素含量顯著(P<0.05)高于對照,川茶2號除翠屏顯著(P<0.05)高于對照外,其余均顯著(P<0.05)低于對照;峨眉問春的酯型兒茶素含量除翠屏顯著(P<0.05)低于對照外,其余均顯著(P<0.05)高于對照,而川茶2號均顯著(P<0.05)低于對照。峨眉問春和川茶2號兒茶素品質(zhì)指數(shù)分別為620.47~745.49和912.20~1092.77,其兒茶素苦澀味指數(shù)分別為6.90~7.35和8.18~9.94。兒茶素品質(zhì)指數(shù)大小順序為川茶2號>對照>峨眉問春;兒茶素苦澀味指數(shù)大小順序為對照>川茶2號>峨眉問春,且兩個指數(shù)在三地品種間均存在顯著差異(P<0.05)。
圖2 各品種春梢的兒茶素構(gòu)成、品質(zhì)指數(shù)及苦味指數(shù)分析
茶葉生產(chǎn)季節(jié)性強,春梢所制名優(yōu)茶產(chǎn)量僅占全年總產(chǎn)量的20%~30%,而產(chǎn)值可達全年總產(chǎn)值的60%~70%。芽葉性狀與名優(yōu)茶品質(zhì)和適制性密切相關,可初步判斷茶樹的生產(chǎn)潛力和適應性[25]。峨眉問春春梢芽葉黃綠,茸毛中等,新梢較長較重,且發(fā)芽密度與對照相當。川茶2號春梢芽葉綠,茸毛中等,新梢大小適中,較重實,與對照相當,而發(fā)芽密度顯著(P<0.05)高于對照,與黃亮等[1]研究結(jié)果一致。陳紅旭等[2]研究發(fā)現(xiàn),川茶2號在11個供試品種中發(fā)芽密度最高,且在發(fā)芽整齊度、機采產(chǎn)量及機鮮葉質(zhì)量等方面明顯優(yōu)于其他品種,最適宜機采,川茶2號具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、適宜機采等品種特性。
峨眉問春春、夏梢的茶多酚、兒茶素和咖啡堿含量均顯著高于對照,游離氨基酸總量均顯著低于對照。水浸出物含量則春梢高于對照,夏梢低于對照,表現(xiàn)出季節(jié)間差異。川茶2號春、夏梢的水浸出物含量和游離氨基酸總量均顯著高于對照,茶多酚和兒茶素含量均顯著低于對照??Х葔A含量因不同地區(qū)而表現(xiàn)不同差異。峨眉問春和川茶2號的春夏梢酚氨比均小于8,適制綠茶。三個產(chǎn)地間表現(xiàn)出一定的趨勢??傮w上,茶多酚及兒茶素含量:翠屏>沐川>名山;游離氨基酸總量及茶氨酸含量:名山>沐川>翠屏。綜上可得,川茶2號游離氨基酸總量為5.45%~7.09%,為高氨基酸品種,且酚氨比低(2.46~5.55),具有“高氨低酚”特性。
氨基酸是綠茶“鮮爽”滋味的主要呈味物質(zhì),可以降低茶的苦澀味,與茶葉香氣密切相關。其中茶氨酸、滋味相關、鮮爽味氨基酸含量及比例較高,鮮味氨基酸較低。20種氨基酸總量、茶氨酸、滋味相關、鮮爽味氨基酸含量大小順序均為川茶2號>對照>峨眉問春,且三地品種間均差異顯著。川茶2號鮮味類氨基酸含量與對照相當,峨眉問春略低于對照,因不同地區(qū)而表現(xiàn)不同差異。綜上,川茶2號鮮葉的茶氨酸、滋味相關、鮮爽味氨基酸含量較高,具有“鮮爽”的物質(zhì)基礎。
兒茶素是構(gòu)成茶葉呈苦澀味的主體物質(zhì),其中EGCG與澀味呈對數(shù)關系[26],同時兒茶素及其氧化產(chǎn)物是茶葉澀味的主要物質(zhì)[27]。酯型兒茶素具有較強的苦澀味,收斂性強;非酯型兒茶素稍有澀味,收斂性弱,回味爽口[28-29]。兒茶素品質(zhì)指數(shù)越大,綠茶品質(zhì)相對越高[13],而苦澀味產(chǎn)生的實質(zhì)是復雜兒茶素增加和簡單兒茶素降低[14]??傮w上,川茶2號的非酯型、酯型及兒茶素總量均顯著低于對照和峨眉問春,而兒茶素品質(zhì)指數(shù)顯著高于對照和峨眉問春,兒茶素苦澀味指數(shù)顯著低于對照。峨眉問春的非酯型、酯型及兒茶素總量均顯著高于對照,但兒茶素品質(zhì)指數(shù)和兒茶素苦澀味指數(shù)均顯著低于對照。表明川茶2號具有苦澀味物質(zhì)含量較低,綠茶品質(zhì)相對較高的特點。峨眉問春的苦澀味物質(zhì)含量較低,綠茶品質(zhì)相對較低。結(jié)合酚氨比、氨基酸組分及兒茶素組分可推論,川茶2號具有鮮爽、苦澀味輕的生化物質(zhì)基礎,所制綠茶品質(zhì)優(yōu)異,具有開發(fā)高檔綠茶潛力。峨眉問春所制綠茶滋味鮮爽及濃醇不及對照。
綜上所述,峨眉問春和川茶2號在翠屏、沐川、名山三地的新梢較重實且發(fā)芽密度較高,新梢的生化成分較豐富,均表現(xiàn)出高產(chǎn)潛力及較好的適應性。同時川茶2號作為高氨基酸品種(5.45%~7.09%),具有“高氨低酚”特性和鮮爽、苦澀味輕的生化物質(zhì)基礎,具有開發(fā)高檔名優(yōu)綠茶潛力。川茶2號作為高氨基酸品種,具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)及適宜機采的特性,可在四川全省茶區(qū)推廣。峨眉問春所制綠茶滋味鮮爽及濃醇不及對照。但其發(fā)芽特早,可通過加強其配套栽培技術研究,在宜賓、瀘州等川南早茶產(chǎn)區(qū)進行適度推廣。本試驗僅分析了上述兩個品種在三地的芽葉性狀和主要生化成分,還需進一步研究產(chǎn)地生態(tài)氣候條件、農(nóng)藝措施、加工工藝等對茶葉產(chǎn)量及品質(zhì)的影響。