葛悅，袁彥文，林青青，鐘孟宇，倪德江，王璞，郭飛

華中農(nóng)業(yè)大學園藝林學學院園藝植物生物學教育部重點實驗室，湖北 武漢430070

黑茶（包括磚茶）因其降壓降脂的功效備受消費者喜愛，然而有些鮮葉采摘標準較粗老的磚茶氟含量往往超過國家最高標準300 mg/kg[1]，在一些長期飲用高氟磚茶的少數(shù)民族地區(qū)，出現(xiàn)了“飲茶型氟中毒”現(xiàn)象[2]，這些由于氟引起的飲茶安全問題引起了廣泛的關注。因此減少茶樹對氟的吸收，降低其在磚茶中的含量就變得非常重要。

與其他大多數(shù)作物相比，茶樹可以從土壤和空氣中吸收更多的氟，表現(xiàn)出高聚氟耐氟性。茶樹主要通過茶樹根從土壤中吸收氟，然后在葉中儲存。茶樹鮮葉中氟的含量占全株氟積累量的98.1%，而茶樹其他部位中僅占1.9%[3]。氟主要在成熟葉片和老葉中累積，并隨著葉片成熟度的提高，其含量增加[4-5]。茶樹對氟的富集作用受品種、季節(jié)、土壤、水分、空氣等多因素影響，目前已有很多研究從低氟品種篩選[4,6]、不同氮肥水平施加[7-8]、茶樹修剪[9]、栽培環(huán)境改善[10]、降低土壤氟的有效性[11]、加工工藝改進[12-13]等方面出發(fā)，結(jié)合茶樹氟累積及其相關原理，探索降低茶葉氟含量的途徑。

為進一步探究茶園合理有效的降氟措施，本研究通過田間試驗，考察肥料施用和土壤調(diào)理劑對茶園土壤理化性質(zhì)的影響，以及不同施肥模式對茶樹新梢氟含量、持嫩性和品質(zhì)成分的影響，以期為通過合理的施肥模式在保證茶葉品質(zhì)甚至提高茶葉品質(zhì)的基礎上降低氟含量提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于2020—2021 年在湖北省趙李橋茶廠有限責任公司茶園試驗基地進行，茶樹品種為福鼎大白茶。共設置5 組田間處理，處理1（CK）：不施肥；處理2（T1）：每667 m2施茶樹專用肥160 kg；處理3（T2）：每667 m2施茶樹專用肥160 kg+土壤調(diào)理劑20 kg；處理4（T3）：每667 m2施茶樹專用肥160 kg+土壤調(diào)理劑60 kg；處理5（T4）：每667 m2施茶樹專用肥160 kg+土壤調(diào)理劑60 kg+3次葉面噴施微生物菌劑。

試驗用茶樹專用肥（湖北嘉裕生物技術有限公司）為有機-無機復混肥料，總養(yǎng)分≥25%，有機質(zhì)≥15%；土壤調(diào)理劑（韓國大成GMTECH 鈣鎂土壤調(diào)理劑）可以快速提高土壤pH 值，主要原料為白云石，其中CaO≥19.0%，MgO≥13.0%，有機質(zhì)≥5.0%，pH7.0～9.0，粒度（1.00～4.75 mm）≥90%；微生物菌劑（湖北嘉裕生物技術有限公司）可以促進茶芽提早萌發(fā)，復合菌含量≥2億/g。

采用隨機區(qū)組排列，每條茶行（長度70～90 cm）即為1 個小區(qū)，對照3 條，T1～T4 各4 條，共計19 條茶行。2020 年冬季在茶行兩側(cè)挖溝施茶樹專用肥和土壤調(diào)理劑，微生物菌劑分別于次年6 月7日、6月14日及6月21日分3次噴施。

1.2 試驗方法

分別于2021 年7 月13 日、8 月31 日隨機采摘新梢一芽三葉和一芽五葉，置于烘箱中150 ℃烘10 min殺青固樣，然后80 ℃烘至足干；于2021年8月31日采集土壤樣品，深度為0～20 cm，每個小區(qū)隨機選取3 點土樣混合（T3 和T4 為同一土壤施肥處理，選取T3作為代表），室內(nèi)自然風干后研磨過20目篩。

1.3 檢測方法

茶葉氟含量使用堿熔灰化進行樣品前處理，然后采用氟離子選擇電極法進行測定[14]；水浸出物測定參照《茶水浸出物測定》（GB/T 8305—2013）[15]；茶多酚測定參照《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》（GB/T 8313—2018）[16]；氨基酸總量測定參照《茶游離氨基酸總量的測定》（GB/T 8314—2013）[17]；茶葉纖維素測定使用纖維素（CLL）含量檢測試劑盒（北京盒子生工科技有限公司）；土壤pH 測定采用電位法，水土比為2.5∶1.0[18]；土壤水溶態(tài)氟和交換態(tài)氟采用連續(xù)分級浸提法測定[18]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)使用Excel和SPSS軟件進行統(tǒng)計與分析，采用Duncan多項比較進行數(shù)據(jù)的顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤施肥處理對茶園土壤理化性質(zhì)的影響

不同處理8 月底茶園土壤理化檢測結(jié)果（圖1）表明，供試茶園土壤pH在3.65～4.04之間，整體偏低。與CK 相比，T2 處理對土壤pH 沒有顯著影響；T1 和T3 處理均顯著提高了土壤pH，且T3處理土壤pH最高。說明160 kg茶樹專用肥與60 kg土壤調(diào)理劑配合施用可以有效提高茶園土壤pH。

圖1 4種土壤施肥處理對茶園土壤理化性質(zhì)的影響

土壤中可以直接被茶樹吸收利用的氟為土壤有效氟，包括土壤水溶態(tài)氟和交換態(tài)氟。其中土壤水溶態(tài)氟具有很大的活性，極易被茶樹吸收并最終累積于葉片中[19]。與CK相比，T1、T2、T3處理均能顯著降低茶園土壤中水溶態(tài)氟的含量，不同程度增加了土壤交換態(tài)氟含量，由此推測土壤水溶態(tài)氟可能與交換態(tài)氟存在相互轉(zhuǎn)化；此外土壤有效態(tài)氟總量變化趨勢與水溶態(tài)氟一致。

2.2 不同施肥模式對茶樹新梢氟含量的影響

不同施肥處理7 月13 日和8 月31 日一芽三葉和一芽五葉氟含量見圖2。不同施肥模式對茶樹新梢氟含量均有降低作用，但降低的程度不盡相同。施肥措施對降低較成熟的新梢即一芽五葉氟含量更加有效，與CK 相比，T1、T3 和T4 處理可以顯著降低7 月13 日一芽五葉茶樹新梢氟含量，分別降低了50.19 mg/kg、86.58 mg/kg、85.76 mg/kg；而T2、T3 和T4 處理可以顯著降低8月31 日一芽五葉茶樹新梢氟含量，分別降低了104.13 mg/kg、137.79 mg/kg、173.66 mg/kg。此外，一芽三葉氟含量對不同施肥措施也有不同程度的響應，與CK處理相比，T4處理可以顯著降低7 月13 日茶樹新梢氟含量，T1 處理也有一定的降低作用，而T2、T3 處理的影響不大；8 月31 日一芽三葉不同處理間氟含量降低效果為T4＞T2＞T3＞T1，但較CK 降低效果均不顯著?？傮w而言，施肥措施對成熟度高的茶樹新梢降氟作用更大，其中T3、T4 處理均可以顯著降低一芽五葉氟含量；在4個施肥處理中，T4處理對降低氟含量最有效。

圖2 不同施肥模式對茶樹新梢氟含量的影響

2.3 不同施肥模式對茶樹新梢持嫩性的影響

纖維素含量可以反映茶樹新梢的老嫩程度，不同施肥模式處理的茶葉纖維素含量如圖3 所示。除7 月13 日一芽三葉T1 處理茶葉纖維素含量略有升高外，其他處理均能不同程度降低茶葉纖維素含量，其中T4 的降低效果最明顯。這與茶樹新梢氟含量的變化高度一致，說明了T4 處理即增加葉面噴施微生物菌劑可能通過提高茶樹新梢的持嫩性，從而降低茶葉氟含量。

圖3 不同施肥模式對茶樹新梢纖維素含量的影響

2.4 不同施肥模式對茶樹新梢品質(zhì)成分的影響

不同施肥模式處理下7 月13 日和8 月31 日一芽三葉和一芽五葉品質(zhì)成分含量如表1所示。各施肥模式整體上提高7 月13 日一芽三葉、一芽五葉水浸出物和茶多酚的含量，其中，與CK相比，T1處理顯著提高了7 月13 日一芽三葉茶多酚含量，T2 處理顯著提高了7 月13 日一芽五葉水浸出物含量。而8 月31 日各施肥模式處理的一芽五葉水浸出物和茶多酚含量較CK均有所降低，但沒有顯著差異。

表1 不同施肥模式對茶鮮葉品質(zhì)成分的影響

不同施肥模式對7 月13 日茶樹新梢氨基酸含量影響較大，與CK相比，T3、T4處理顯著降低了一芽三葉氨基酸含量，而T2 處理顯著增加了一芽五葉氨基酸含量。8月31日的茶樹新梢中氨基酸含量除一芽五葉T3、T4 處理略有降低外，其他處理均有提高。此外，酚氨比整體上集中在3.43～5.21之間。

總的來說，相較于CK處理，除8月31日一芽五葉各品質(zhì)成分含量略有降低外，各施肥模式整體上促進品質(zhì)成分的積累，其中T1、T2 在增加水浸出物、茶多酚以及氨基酸含量上更有優(yōu)勢。

3 小結(jié)與討論

3.1 小結(jié)

本研究通過對茶園進行不同施肥模式處理，結(jié)果表明，4 種施肥模式有利于提高茶園土壤pH，降低土壤有效態(tài)氟含量，從而降低茶樹新梢氟含量，且對一芽五葉氟含量的降低程度大于一芽三葉。T1 和T2 處理更有利于鮮葉品質(zhì)成分的積累，但降氟效果不顯著；T3 和T4 處理對降氟更有效，整體上也可以促進品質(zhì)成分的積累。若考慮施肥成本和勞動力等因素，T3 處理較優(yōu)；若想達到最大程度降氟效果，則T4 處理最優(yōu)。同時，研究也發(fā)現(xiàn)T3和T4處理7月13日一芽三葉氨基酸含量相對較低，因此需要探究更加合適的土壤調(diào)理劑用量以促進茶葉品質(zhì)的提升。

3.2 討論

茶樹氟含量受茶樹品種、芽葉成熟度以及栽培措施的影響，在已經(jīng)定植的茶園換種成本過高、周期長，較難推廣，因此在保證品質(zhì)的基礎上應主要通過栽培措施的改善及控制采摘原料的成熟度兩種方式來降低氟含量。

茶樹各器官中氟含量差異很大，其中葉片尤其是成熟葉中的氟含量遠大于根莖，表現(xiàn)為成熟葉＞嫩葉＞莖＞根[20-23]。本研究中8月31日各處理一芽五葉氟含量均高于一芽三葉，與前人研究相符；但是7 月13 日各處理氟含量卻出現(xiàn)了相反的趨勢，除CK外，其他施肥模式處理的一芽五葉氟含量略低于一芽三葉。通過對茶樹新梢持嫩性的研究發(fā)現(xiàn)，8月31日一芽三葉和一芽五葉纖維素含量分別高于7 月13 日相應成熟度新梢的纖維素含量，說明7 月13 日的茶樹新梢處于較幼嫩狀態(tài)，因此推測可能是一芽五葉中所包含嫩莖的低氟含量中和了7 月13 日較幼嫩四五葉所積累的氟含量。所以在生產(chǎn)實踐中，當茶樹新梢達到采摘標準時應盡快采摘以降低氟含量。

施肥是茶園栽培管理中最常用的一種措施，通過合理的施肥方式可以提高茶葉產(chǎn)量和相關品質(zhì)成分含量[24]。王燁軍等[7]和張永利等[8]研究發(fā)現(xiàn)，合理的施用氮肥還可以改變土壤各形態(tài)氟的含量，影響茶樹根系對氟的吸收，進而影響茶樹新梢氟含量，長期合理施用氮肥，可以有效降低茶樹新梢氟含量。本研究中除CK外，均在冬季施用了一種茶樹專用肥。施用純茶樹專用肥（T1）可以提高土壤pH，降低土壤水溶態(tài)氟含量，從而降低茶樹新梢氟含量，但除7 月13 日一芽五葉氟含量顯著降低外，其他處理效果不顯著；此外T1處理可以提高茶葉（除8 月31 日一芽五葉）水浸出物、茶多酚、氨基酸的含量，與前人研究結(jié)果一致。

土壤pH 可以影響土壤水溶性氟的含量，進而影響茶樹對土壤氟的吸收。陸麗君等[25]研究發(fā)現(xiàn)，土壤pH 在3.78～5.66 范圍內(nèi)，土壤水溶性氟含量與土壤pH 呈負相關。Ruan 等[26]將茶苗在系列pH值（4.0、4.5、5.0、5.5、5.9）的溶液里水培，發(fā)現(xiàn)茶樹葉片氟含量出現(xiàn)先增后減的趨勢，在pH 5.5時最高；同樣，吳命燕[27]研究發(fā)現(xiàn)在水培條件下，pH 5.5 時茶樹葉片氟的積累量最高。本研究中，T2、T3 處理均對降低茶樹新梢氟含量有效。相較于不施肥處理，T3顯著提高了土壤pH，降低了土壤水溶態(tài)氟含量，從而有效降低茶樹新梢氟含量；而T2 處理的pH 與CK 無顯著差異，但也顯著降低了土壤水溶態(tài)氟的含量，推測可能是通過影響土壤有機質(zhì)、土壤Ca2+濃度等其他方式降低土壤水溶態(tài)氟含量進而達到降低茶樹新梢氟含量的效果[28-30]。此外，除8月31日一芽五葉外，T2處理整體上提高了茶樹新梢水浸出物、茶多酚、氨基酸的含量，有利于品質(zhì)成分的積累，但對一芽五葉的降氟效果略低于T3，因此需要設計更加精確的土壤調(diào)理劑梯度以探究最合適的土壤pH。

除了施肥和改善土壤pH 外，筆者還在施用茶樹專用肥和土壤調(diào)理劑的基礎上噴施微生物菌劑，旨在促進茶芽提早萌發(fā)，降低采摘芽葉的成熟度來降低氟含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)三者組合使用（T4）可以在很大程度上降低茶樹新梢氟含量，除8月31日一芽三葉處理外，其他均達顯著水平。