河南信陽不同產茶區土壤養分與成品鮮葉科學分析

近期，市茶文化協會收到信陽市農業科學院茶葉研究所推薦的凝聚著全所廣大科研工作者心血的權威性文章《信陽不同茶區鮮葉化學成分含量影響因素分析》與《信陽市茶葉主產區茶園土壤養分狀況研究》兩篇文章，鮮葉化學成分分析透過對不同地點取樣、應用科學方法對影響茶葉化學成分因素如海拔、日照、土壤、微量元素含量等進行研究，從海拔高度、土壤pH值和土壤養分等方面來探究鮮葉主要化學成分含量差異的原因，為提高信陽毛尖茶葉的品質提供理論依據，得出科學結論。土壤養分研究為我們指明瞭信陽市更適宜種茶地區，為種茶選擇、如何改進土壤環境有較權威的參考價值。文章可讀性、實用性強，參考價值大！

摘要：本文對信陽五個茶區的茶樹鮮葉的咖啡鹼、氨基酸、兒茶素、水浸出物、茶多糖和茶多酚的含量進行測定，結果表明，五個茶區內茶樹鮮葉的咖啡鹼、水浸出物、茶多糖和茶多酚的含量差異不顯著，鮮葉的氨基酸和兒茶素的含量存在顯著性差異（P＜0。05），且西部茶區鮮葉氨基酸和兒茶素含量明顯高於東部茶區。為了探究鮮葉氨基酸和兒茶素含量的影響因子，對五個茶區的海拔高度、土壤的pH值、土壤養分進行了測定。結果表明五個茶區土壤pH值，土壤中有機質、氮、錳、鎂、鐵、銅、硼和硫的含量差異不顯著，而土壤中磷、鉀和鋅的含量存在顯著差異。據此我們推斷，西部茶區鮮葉兒茶素和氨基酸含量高於東部茶區是由土壤中磷、鉀和鋅的含量差異造成。關鍵詞：鮮葉； 化學成分； 海拔高度；土壤養分。

茶樹鮮葉化學成分（茶多酚、咖啡鹼、水浸物、茶多糖、氨基酸、茶多酚和兒茶素）的含量多少直接決定著茶葉產品的品質，而影響茶樹鮮葉化學成分含量高低的主要因素是茶樹生長髮育的生態環境［1，2，3］，包括茶園的光照強度、空氣的溫溼度、土壤酸鹼度、土壤肥力、海拔、緯度和植被等［4］。肖潤林等對茶園採取人工遮蔭措施，發現茶葉中氨基酸、水浸出物的含量明顯提高［5］。相關研究表明，增施有機肥能改善茶葉的湯色、香氣、滋味和增加水浸出物［6，7］。土壤中全氮的含量與茶鮮葉中氨基酸、茶氨酸以及新梢中咖啡鹼的含量均呈正相關［8］；土壤中磷含量有利於鮮葉中茶多酚、水浸出物和氨基酸的增加［9，10］；土壤中鉀含量與茶葉中氨基酸和茶多酚的含量呈正相關［11-13］；茶園中以N：P：K 比例在2：1：1 到5：1：2之間為宜［14］。土壤中交換性鈣、鎂與茶鮮葉茶多酚、咖啡鹼、水浸出物含量均呈極顯著負相關， 但鈣、鎂含量過低也會因營養失調而影響茶樹生長［15］。土壤中有效鋅與茶葉氨基酸含量呈顯著正相關， 施用鋅肥對茶葉中兒茶素和咖啡鹼的形成有利，並能提高茶葉產量，明顯增加茶葉的香氣和滋味而提高茶葉品質［15，16］。施用鉬、硼肥可提高茶葉中茶多酚和氨基酸含量［15］。汪春園等人研究表明茶葉的品質隨海拔高度的上升而上升，而當海拔高度在800米以上之後，茶葉的品質與海拔高度呈負相關［17］。

中國十大名茶之一的信陽毛尖茶是河南省著名特產。信陽毛尖茶素來以“細、圓、光、直、多白毫、香高、味濃、湯色綠”的獨特風格而飲譽中外。然而，不同的產區的信陽毛尖茶，品質卻存在較大的差異，總體趨勢是信陽西部茶區茶葉品質整體明顯好於東部茶區。本文以信陽五個主要產茶縣區（溮河區、平橋區、羅山、光山和新縣）的鮮葉樣品為研究物件，分析不同茶區鮮葉中咖啡鹼、兒茶素、茶多酚、氨基酸和茶多糖含量的差異性；並從海拔高度、土壤pH值和土壤養分等方面來探究鮮葉主要化學成分含量差異的原因，為提高信陽毛尖茶東部產區茶葉的品質提供理論依據。

1。1

實驗材料

選取信陽五個茶區（溮河區、平橋區、羅山縣、光山縣和新縣）的13個茶園進行定點取樣（表1）；其中溮河區、光山縣和新縣分別選定3個取樣點，平橋區和羅山縣分別選定2個取樣點；每個取樣點分早春茶1次、晚春茶1次（間隔2周），夏茶1次進行三次取樣，共採製39個鮮葉樣品；同時，在每個取樣點採製茶園土壤樣品，進行GPS定位。

在上述取樣茶園按照一芽一葉初展標準，每個樣品採集鮮葉500克，將鮮葉攤放於乾淨的白紙（根據轉盤形狀剪成相應大小圓形）上，攤開置入微波爐，高火功率運轉30~40秒，開門將腔內水蒸氣排出，並翻轉樣品，關門繼續高火運轉40~45秒，再次開門排水蒸氣，翻轉樣品，然後關門再高火運轉約60秒，直至茶葉乾燥即。乾燥的茶葉樣品於-20℃密閉儲存。

1。2

鮮葉生化成分分析

茶多酚含量測定採用酒石酸亞鐵比色法（GB／T 8313-2008）；咖啡鹼含量測定採用紫外光分光光度法（GB／T 8312—2002）；水浸出物含量測定採用全量法（GB／T8305-2002）；茶氨酸等20種氨基酸組分測定採用美國Waters公司推出的氨基酸HPLC分析方法—AccQ．Tag法；兒茶素含量測定採用HPLC法（GB／T 8313-2008）；茶多糖測定採用陳建國等人的方法［18］。

1。3

土壤主要成分的測定

土壤中pH值採取玻璃電極法測定；土壤有機質和全氮含量採用元素分析儀測定；土壤中有效磷，交換性鉀、鎂、鋅、銅、硼、鐵、錳和硫等採用原子光譜法測定。

1。4

資料分析

利用Excel 2007 整理資料和作圖；SPSS 17。0 資料處理軟體對實驗資料進行方差分析和顯著性檢驗。

2.1

信陽五個茶區鮮葉咖啡鹼、兒茶素、氨基酸、茶多酚、水浸出物和茶多糖含量差異性研究

對信陽五個茶區的39個鮮葉樣品的咖啡鹼、兒茶素、氨基酸、茶多酚、水浸物和茶多糖進行測定。從圖1 A 可以得出，溮河區茶鮮葉氨基酸的含量最高，為27。25 g/kg，而新縣鮮葉氨基酸含量最低，僅為16。68 g/kg，前者比後者高出63。64%；進一步分析表明鮮葉茶氨酸含量順序與氨基酸一致，均為：溮河區＞羅山＞平橋區＞光山＞新縣；方差分析結果表明溮河區、平橋區和羅山縣與光山和新縣的鮮葉氨基酸含量存在顯著性差異（P＜0。05）。五個茶區鮮葉兒茶素的含量順序為：溮河區＞羅山＞平橋區＞光山＞新縣，其中溮河區鮮葉兒茶素的含量（106。05 mg/kg）比新縣茶鮮葉兒茶素含量（80。92 mg/kg）高出31。05%；方差分析結果表明溮河區鮮葉兒茶素含量與平橋區、羅山縣、光山縣和新縣鮮葉兒茶素含量存在顯著差異（圖1 B）。從圖1 C 中可以看出，五個茶區鮮葉的茶多酚、茶多糖和水浸出物含量差異較小；方差分析結果也表明五個茶區水浸出物、茶多酚和茶多糖含量差異性不顯著。

2.2

信陽五個茶區鮮葉中氨基酸和兒茶素含量差異原因的研究

為探尋信陽五個茶區鮮葉氨基酸和兒茶素含量存在差異的原因，我們對其地理位置和海拔高度，土壤酸鹼度，有機質、全氮、有效磷、交換性鉀、鎂、鋅、銅、硼、鐵、錳和硫等主要成分的含量諸要素進行了測定，並對各因素測定值與氨基酸和兒茶素含量差異性的關係進行分析。

2.2.1

海拔高度

對五個茶區的13個茶園進行了GPS定位，結果如表1，可以看出，溮河區茶園的平均海拔高度是333m，而平橋區、羅山、光山和新縣茶園的平均海拔高度分別為120m、127m、97m和124m。本試驗中，溮河區的茶園海拔高度明顯高於其它四個縣區茶園的海拔高度。在一定的海拔高度範圍內，茶園的海拔高度越高，茶葉中的氨基酸含量越高，而鮮葉中茶多酚的含量隨海拔高度的上升而呈下降趨勢［17，19，20］。由此推斷，信陽五個茶區氨基酸含量呈現西部茶園高於東部茶園的主要原因與海拔高度有關。

2.2.2

土壤有機質和氮、磷、鉀的含量

從圖2 A可以看出溮河區、羅山縣和新縣茶園的土壤有機質含量均在2。0% 以上，而平橋區和光山縣茶園土壤有機質含量均低於2。0%，五個茶區土壤有機質的含量呈現不規則變化（圖2 A）。五個茶區土壤氮含量幾乎相當；土壤磷和鉀的含量均是溮河區、平橋區和羅山縣遠高於光山縣和新縣茶區（圖2 B）。氮、磷、鉀是茶樹生長的三大要素，土壤中的全氮與茶葉的氨基酸和水浸出物呈正相關［22］，而磷與類黃酮物質的形成有密切關係，磷對茶氨酸的形成也有良好的促進作用［23， 24］。很多研究表明， 鉀能顯著提高茶葉遊離氨基酸、茶多酚等內含物的含量［11-13］。由此推斷，土壤中有機質含量和氮含量不是造成五個茶區鮮葉中氨基酸和兒茶素顯著差異的主要原因，而土壤磷、鉀的含量則是五個茶區鮮葉氨基酸和兒茶素存在差異的原因。

2.2.3

土壤鋅、硫、硼、錳、鎂、銅、鐵含量

圖3A 表明，五個茶區土壤鋅的含量順序為溮河區＞平橋區＞羅山＞光山＞新縣，方差分析結果表明五個茶區土壤鋅的含量存在顯著差異。據研究報道土壤有效鋅與茶葉氨基酸含量呈顯著正相關，對茶葉兒茶素和咖啡鹼的形成有利，可提高茶葉產量，明顯增加茶葉的香氣和滋味來提高茶葉品質［16］；因此我們推測五個茶區茶葉氨基酸和兒茶素含量的差異可能與土壤中鋅的含量差異有關。

土壤含硫一般在0。01 % -0。5% 之間， 平均為0。085%， 以16 mg/kg 為土壤硫豐缺臨界值［24］。王守生等認為， 黃壤土有較高的水溶性硫， 茶葉硫含量較高， 香氣和滋味得分也較高［25］。從圖3 B 可以看出五個茶區除新縣外，其他茶區土壤硫的平均含量均高於16 mg/kg，因此我們推測新縣茶區土壤硫的含量過低是影響其鮮葉品質的一個因素。

五個茶區中平橋區土壤鎂的含量最高，羅山縣土壤鎂的含量最低，其它茶區之間土壤鎂的含量差異不大；土壤中錳的含量變化趨勢是西部高於東部，土壤中的硼和銅的含量均較低。土壤中鎂的含量與茶葉中茶多酚含量呈負相關，而錳和鐵對鮮葉品質的影響報道很少。因此，五個茶區土壤中鎂、錳、銅、硼和鐵含量不是造成五個茶區鮮葉氨基酸和兒茶素含量差異的主要原因。

2.2.4

土壤

pH

值

茶樹喜酸性土壤，適合茶樹生長的pH值上限範圍是6。0~ 6。5，超出這一範圍就難以生長，而茶樹生長的pH下限不明顯，pH 4。0 以下的土壤，茶樹仍能良好生長，但土壤pH低於4。0以後，將會影響土壤遊離的氟的含量［26］。從表1可以看出，五個茶區的土壤pH值均在4。0~6。0之間，其中，平橋區茶園的土壤pH值較高，羅山縣茶園的土壤pH值較低。因此，茶園土壤pH值不是造成五個茶區茶葉氨基酸和兒茶素含量差異的原因。

3。

結論與討論

本文分別對信陽五個茶區（溮河區、平橋區、羅山、光山和新縣）的13個茶園的茶樹鮮葉的咖啡鹼、氨基酸、兒茶素、水浸物、茶多糖和茶多酚進行了測定，結果表明，五個茶區間茶樹鮮葉的咖啡鹼、水浸物、茶多糖和茶多酚的含量差異不顯著，而鮮葉的氨基酸和兒茶素的含量存在顯著性差異（P＜0。05），進一步分析表明茶樹鮮葉茶氨酸和酯型兒茶素的含量也存在顯著性差異。

為探究信陽五個茶區茶樹鮮葉氨基酸和兒茶素含量存在差異的原因，我們對這五個茶區的13個產地茶園的地理位置和海拔高度，以及土壤的pH值和土壤主要養分（氮、磷、鉀、有機質、鋅、錳、鎂、鐵、銅、硼和硫等）進行了測定與分析。結果表明信陽五個茶區溮河區茶園海拔高度最高，其它四個茶區平均海拔高度相差不大。五個茶區磷和鉀的含量總體趨勢均是東部低於西部；土壤中鋅的含量趨勢是溮河區＞平橋區＞羅山＞光山＞新縣，而土壤pH值和其它養分含量無顯著性差異。儘管平橋區茶園土壤磷和鋅的含量（圖2 B，圖3 A）高於羅山，但是平橋區茶鮮葉氨基酸和兒茶素含量卻低於羅山茶園，這可能與平橋區茶園土壤鉀的含量明顯低於羅山茶園有關（圖2 B）。據研究報道，在一定範圍內，鮮葉氨基酸含量隨茶園海拔高度升高而增加，而茶多酚的含量隨海拔高度上升呈下降趨勢［17，19，20］；磷對茶氨酸的形成有良好的促進作用［22，23］；鉀能顯著提高遊離氨基酸、茶多酚等內含物的含量［11-13］；有效鋅與茶葉氨基酸含量呈顯著正相關［16］。五個茶區地理位置靠近，氣候條件差異較小。根據實地調查，五個茶區茶園栽培管理技術相仿。因此，我們認為五個茶區間茶樹鮮葉氨基酸和兒茶素的含量由西向東呈下降趨勢的主要原因是土壤磷、鉀和鋅含量差異共同影響的結果。要整體提高信陽東部茶區茶葉的品質，需要增施鉀肥、磷肥，使土壤中氮、磷、鉀的比例協調，同時增施鋅等微量元素。

（文 / 信陽市農業科學學院茶葉研究所 通訊員陳夢陽）