CN106680390A

CN106680390A - 一种茶树氮素营养的诊断方法

Info

Publication number: CN106680390A
Application number: CN201611191384.5A
Authority: CN
Inventors: 王丽鸳; 成浩; 韦康; 阮丽; 张成才; 李海琳; 白培贤
Original assignee: Tea Research Institute Chinese Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Tea Research Institute Chinese Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2017-05-17

Abstract

一种茶树氮素营养的诊断方法，属于植物营养诊断技术领域。包括以下步骤：1）样品采集；2）叶片清洗及烘干；3）样品粉碎与浸提处理；4）HPLC测定茶氨酸含量；5）茶树氮素营养指数计算；6）茶树氮素营养诊断：如氮素营养指数≦0.70，则诊断为氮素缺乏，需要施用氮肥；如氮素营养指数诊断>0.70,则诊断为氮素营养充足。上述一种茶树氮素营养诊断方法，减少了茶树遗传背景差异对氮素营养诊断的干扰，为茶园施肥提供技术参考，在现代化的茶园管理中具有重要意义。

Description

一种茶树氮素营养的诊断方法

技术领域

本发明属于植物营养诊断技术领域，具体为一种茶树氮素营养的诊断方法。

背景技术

茶业是我国农业经济中的传统产业，其鲜叶的产量和质量对这一产业的经济效益起着重要的作用。氮素是茶树生长发育的重要元素之一，适时适量地施用氮肥能提高鲜叶的产量和质量。因此，诊断茶树氮素营养状况、研究氮高效利用机理和选育氮高效利用品种已成为近年来的研究热点。

化学分析诊断是利用化学方法测定植株叶片或整个植株的氮素含量，再与氮素营养正常的植株进行比较，做出氮素丰缺的判断。化学分析诊断方法主要有植物、叶片全氮含量的测定、植株硝酸盐诊断和土壤化学诊断。日本前原三利等的研究结果表明，氮素对茶树生育的临界值分别是：上叶位（叶龄 12 月）为4.6%，下叶位（叶龄2 月以上）为 4.0%，全根为2.7 %，水溶性氮含量及与全氮的比值，上叶位分别为 1.4 %和 31 %，根部分别为1.3 %和47 %，其中，临界值就是茶树获得最好的生育和最高产量时体内氮素的最低浓度。杨亦扬等研究了利用叶绿素仪 SPAD502 进行茶树氮素营养快速诊断的适用性，表明茶树新梢产量与氮素用量、成熟叶氮素含量之间呈线性正相关，施肥量达到一定水平后，新梢产量处于相对稳定状态，成熟叶的 SPAD 值与全氮含量呈显著线性正相关，并于茶树产量存在着比较明显的关系拐点。周小生等运用CCM200 预测茶树叶片叶绿素与全氮含量的适用性和对氮素丰缺的敏感叶位，研究发现下叶位叶片对氮肥丰缺的敏感程度高于上叶位，并提出将第 6 叶与第 1 叶的相对叶位叶色差指数（DSI）作为诊断茶树氮素营养状况的指标。但是研究发现，由于茶树叶色、叶绿素含量和全氮含量受品种、季节和土壤质地影响显著，导致确定茶树氮肥丰缺的临界点困难，限制了其在茶树氮素营养诊断中的应用。因此，建立更为科学准确的茶树氮素营养诊断技术，减少茶树遗传背景差异对氮素营养诊断的干扰，为茶园施肥提供技术参考，在现代化的茶园管理中具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于设计提供一种茶树氮素营养的诊断方法的技术方案，采集茶树树冠表层成熟叶片，利用高效液相色谱方法测定成熟叶片中的茶氨酸含量，将茶树成熟叶片中茶氨酸含量与正常氮素条件下成熟叶片中茶氨酸含量的比值定义为茶树氮素营养指数；该指数数值越大表明茶树氮素营养水平越高。

所述的一种茶树氮素营养的诊断方法，其特征在于包括以下步骤：

1）样品采集：选取茶树树梢上部发育良好的成熟叶片，既树冠表层的成熟叶片，摘取叶片20-50片；

2）叶片清洗及烘干：将步骤1）中的叶片用干净的湿纱布擦拭干净后，放入网袋中，用名茶烘干机110-130℃鼓风干燥至足干；

3）样品粉碎与浸提处理：将步骤2）中烘干的茶叶样品粉碎、过筛，得到茶叶碎末；准确称取茶叶碎末0.1g，分别置于10 ml离心管中，加入8 ml沸水，100℃沸水浴浸提25-35 min，每10 min摇晃混匀一次，超滤离心，将过滤液转移到10 ml容量瓶，定容至10 ml；取5 ml溶液，用0.22μm水系滤膜过滤，得到茶叶样品浸提液；

4）HPLC测定茶氨酸含量：样品浸提液中茶氨酸含量采用高效液相色谱法（HPLC）进行测定，样品茶氨酸含量 = 100X茶叶样品浸提液中茶氨酸含量；

5）茶树氮素营养指数计算：茶树氮素营养状态与茶氨酸含量成正比；将茶树成熟叶片中茶氨酸含量与正常氮素条件下成熟叶片中茶氨酸含量的比值定义为茶树氮素营养指数；

6）茶树氮素营养诊断：如氮素营养指数≦0.70，则诊断为氮素缺乏，需要施用氮肥；如氮素营养指数诊断>0.70,则诊断为氮素营养充足。

所述的一种茶树氮素营养的诊断方法，其特征在于步骤1)中：摘取叶片25-45片，优选30-40片。

所述的一种茶树氮素营养的诊断方法，其特征在于步骤2)中：叶片用干名茶烘干机115-120℃鼓风干燥至足干。

所述的一种茶树氮素营养的诊断方法，其特征在于步骤3)中：茶叶碎末100℃沸水浴浸提28-30 min。

上述一种茶树氮素营养诊断方法，采集茶树树冠表层成熟叶片，利用高效液相色谱方法测定成熟叶片中的茶氨酸含量，将茶树成熟叶片中茶氨酸含量与正常氮素条件下成熟叶片中茶氨酸含量的比值定义为茶树氮素营养指数，对茶树氮素营养进行化学分析评价，减少了茶树遗传背景差异对氮素营养诊断的干扰，为茶园施肥提供技术参考，在现代化的茶园管理中具有重要意义。

附图说明

图1 为不同氮素处理下，6个茶树品种（系）成熟叶叶色SPAD值的差异图；

图2为不同氮素处理下，成熟叶片中的主要氨基酸的含量差异图；

图3 不同氮素处理下，6个茶树品种（系）成熟叶片中茶氨酸的含量。

具体实施方式

以下结合具体的实施例对本发明作进一步说明。

实施例一

1.试验材料

试验于2013-2016年在中国农业科学院茶叶研究所试验地完成。试验所采用6个品种（系）为龙井43、芽大、18A、LY002、LY011及LY20B。

2.试验设置

2013年10月，每品种（系）选取40株生长一致的14月龄扦插苗，按照双株侧窝种植，大行距 150cm，小行距 40cm，穴距 33cm。施肥处理：茶苗按照大田常规管理示范进行，施肥方式为单侧开沟施用尿素及饼肥。

3.成熟叶片叶色差异及SPAD值比较

于2016年4月，发现远离施肥沟茶树行（缺N处理,L）的成熟叶片的发黄，与近施肥沟茶树行（正常N处理，H）的成熟叶片的叶色与之间存在差异。

选取茶树新梢上发育良好的叶片20片，进行SPAD值测定。利用叶绿素含量测定仪SPAD-502进行SPAD值测定。SPAD值测定结果（图1）发现，缺氮素（L）处理下，6个茶树品种（系）成熟叶的叶色SPAD值均显著低于正常氮(H)处理下的叶色SPAD值。如图1所示，研究发现不同茶树品种（系）的叶色SPAD值也存在显著差异，如龙井43在缺N处理下的叶色SPAD值为73.78,大于正常氮素处理下茶树品系LY011的叶色SPAD值（71.78）。这说明，当用叶片SPAD值进行茶树氮素营养诊断指标时，容易受到不同茶树品种（系）背景差异的干扰。利用叶色进行茶树氮素营养诊断时，判断不同茶树品种（系）氮素丰缺度的叶色值的阈值会有较大的不同。

4.样品采集及烘干：选取茶树树梢上部发育良好的成熟叶片，既树冠表层的成熟叶片，摘取叶片20-50片；然后，叶片用干净的湿纱布擦拭干净后，放入网袋中，用名茶烘干机110-130℃鼓风干燥至足干。

5.样品粉碎与浸提处理：将烘干的茶叶样品粉碎、过筛，得到茶叶碎末；准确称取茶叶碎末0.1g，分别置于10 ml离心管中，加入8 ml沸水，100℃沸水浴浸提25-35 min，每10min摇晃混匀一次，超滤离心，将过滤液转移到10 ml容量瓶，定容至10 ml；取5 ml溶液，用0.22μm水系滤膜过滤，得到茶叶样品浸提液；

6.氨基酸组成测定：浸提液中各氨基酸组分含量测定采用高效液相色谱法的WatersAccQ·Tag 氨基酸分析包进行，样品氨基酸含量 = 100X茶叶样品浸提液中对于氨基酸含量。图2为不同氮素处理下，成熟叶片中的主要氨基酸的含量差异。图2结果表明：在缺氮条件下，茶树成熟叶片中的茶氨酸（Theanine，THEA）、精氨酸（Argine, Arg）、谷氨酸（Glutamate, Glu）、γ-氨基丁酸（γ－aminobutyric acid, GABA）、天冬氨酸（Asparate,Asp）都有较明显下降，其中茶氨酸含量下降了72%；但是丙氨酸(Alanine, Ala)含量下降不明显。

如图3所示，在缺氮条件下（L）, 6个茶树品种（系）成熟叶片中茶氨酸的含量下降及其显著，下降幅度最小为品系LY20B，茶氨酸含量下降了61 %；下降幅度最大的品系为LY011，茶氨酸含量下降了89 %。

这个结果说明，成熟叶片中茶氨酸含量对氮素的敏感度很强，变化幅度大于叶色SPAD值；而成熟叶片中茶氨酸含量受茶树遗传背景影响较小，但是叶色受到茶树不同品种（系）遗传背景影响较大。因此，相较于叶色值，茶氨酸含量是更为敏感的茶树氮素营养诊断指标。

7.茶树氮素营养指数计算与营养诊断：将茶树成熟叶片中茶氨酸含量与正常氮素条件下成熟叶片中茶氨酸含量的比值定义为茶树氮素营养指数。该指数数值越大表明茶树氮素营养水平越高。茶树氮素营养诊断，氮素营养指数≦0.70诊断为氮素缺乏，需要施用氮肥；0.70<氮素营养指数诊断为氮素营养充足。

表1为不同氮素处理下，6个茶树品种（系）的氮素营养指数及营养诊断结果。氮素营养指数计算结果表面，在正常氮处理条件下，6个茶树品种（系）的氮素营养指数值为0.83-1.18，诊断为氮素营养充足；在缺氮处理条件下，6个茶树品种（系）的氮素营养指数值很低仅为0.11-0.45，诊断为氮素缺乏。如LY011在缺氮条件下的营养指数最小仅为0.11，氮素营养缺乏。

。

Claims

1.一种茶树氮素营养的诊断方法，其特征在于包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种茶树氮素营养的诊断方法，其特征在于步骤1)中：摘取叶片25-45片，优选30-40片。

3.如权利要求1所述的一种茶树氮素营养的诊断方法，其特征在于步骤2)中：叶片用干名茶烘干机115-120℃鼓风干燥至足干。

4.如权利要求1所述的一种茶树氮素营养的诊断方法，其特征在于步骤3)中：茶叶碎末100℃沸水浴浸提28-30 min。