紫外輻射對(duì)茶樹生理代謝的影響及防控策略
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紫外輻射對(duì)茶樹生理代謝的影響及防控策略

  紫外線(Ultraviolet,UV)輻射根據(jù)生物效應(yīng)分為UV-A(315~400nm)、UV-B(280~315nm)、UV-C(200~280nm)。大量研究表明,UV-B輻射對(duì)地球上動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育、生理生化過程等方面有顯著影響,而UV-B輻射下植物在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理代謝等方面的變化也是植物對(duì)UV-B應(yīng)激的防御策略。UV-B輻射作為重要的光照作用因子,對(duì)茶樹的生長(zhǎng)發(fā)育及物質(zhì)代謝有重要的影響。本文分析紫外輻射對(duì)茶樹的生理代謝的影響,并提出相應(yīng)防控策略。

  一、紫外輻射對(duì)茶樹生長(zhǎng)和生理代謝的影響及調(diào)控

  01、紫外輻射對(duì)茶樹生長(zhǎng)及形態(tài)的影響

  UV-B輻射通過影響茶樹等植物的生長(zhǎng)素等激素使其分解形成多種光氧化產(chǎn)物,進(jìn)而抑制莖的伸長(zhǎng),抑制植物生長(zhǎng)。茶樹葉片對(duì)UV-B輻射最為敏感,UV-B輻射普遍造成葉面積減小,光合能力下降;嚴(yán)重時(shí)葉片上會(huì)出現(xiàn)青銅色或棕色的斑點(diǎn),葉緣卷曲、發(fā)黃、壞死以及枯萎。UV-B輻射導(dǎo)致的葉片表皮細(xì)胞中增厚的蠟質(zhì)層可衰減一部分輻射;同時(shí),UV-B輻射誘導(dǎo)的茶樹葉片表皮細(xì)胞中的類黃酮和花色素苷等紫外吸收化合物的積累能夠進(jìn)一步阻止太陽紫外輻射穿透表皮傷害下層葉肉細(xì)胞,這是茶樹對(duì)UV-B輻射脅迫的防御調(diào)控。

  02、紫外輻射對(duì)茶樹生理代謝的影響與調(diào)控

  UV-B輻射促進(jìn)茶樹葉片多酚積累增加,有研究顯示UV-B輻射對(duì)茶樹葉片兒茶素的影響與UV-B處理方式有關(guān)。除此之外,UV-B輻射還能夠間接調(diào)控花青素、兒茶素的代謝途徑。

  UV-B輻射對(duì)茶葉揮發(fā)性化合物影響顯著,已有研究顯示一定時(shí)間內(nèi)UV-B輻射處理茶樹鮮葉能夠增加揮發(fā)性化合物種類,時(shí)間過長(zhǎng)則導(dǎo)致香氣物質(zhì)種類的減少,即短時(shí)間UV-B處理能夠促進(jìn)茶葉香氣成分的釋放。

  二、紫外輻射對(duì)茶園生態(tài)系統(tǒng)的影響

  01、紫外輻射對(duì)茶園土壤環(huán)境的影響

  UV-B輻射可顯著降低土壤中總碳含量,增加土壤中可溶性有機(jī)碳和復(fù)合酚含量,土層厚度越小受UV-B輻射影響作用越大。UV-B輻射增強(qiáng)可促進(jìn)根際土壤酶活性、降低土壤微生物呼吸,同時(shí)影響土壤中微生物定殖能力,進(jìn)而影響土壤系統(tǒng)中微生物多樣性。

  02、紫外輻射對(duì)“茶樹-病蟲”互作體系的影響

  目前研究發(fā)現(xiàn),環(huán)境變化引起的UV-B輻射量的增加并未嚴(yán)重威脅茶樹的生存,相反UV-B輻射作為控制植物代謝、生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控因子,一定程度內(nèi)誘導(dǎo)茶樹體內(nèi)如生物堿、黃酮、萜類、香豆素等次生代謝產(chǎn)物的積累,這些次生代謝產(chǎn)物同樣也具有抗病、抗蟲及抗逆境等功能。

  03、紫外輻射對(duì)生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的影響

  已有研究顯示,防止UV-B輻射增強(qiáng)并維持良好的水分狀況可能是增強(qiáng)茶樹植物抵御水分脅迫和UV-B輻射復(fù)合作用的一種有效措施。在某些生態(tài)系統(tǒng)中,UV-B輻射降低生物量,抵消部分碳庫增加,同時(shí)UV-B輻射對(duì)植物碳氮比的改變使暖冬造成的蟲害減少,緩解植物損失。CO2濃度增加與UV-B輻射增強(qiáng)可導(dǎo)致凋落物化學(xué)性質(zhì)的變化,促進(jìn)凋落物的降解,改變土壤中碳庫的積累;同時(shí)二者共同作用還可增強(qiáng)微生物對(duì)氮的固定,從而影響碳和氮的循環(huán)。

  三、茶園紫外輻射防控策略

  01、選擇優(yōu)良抗性茶樹品種

  栽培品種應(yīng)該選擇具有環(huán)境適應(yīng)性、抗病蟲能力強(qiáng)的品種,同時(shí)面積較大的茶園,應(yīng)盡量避免種植單一茶樹品種,注意茶樹品種的合理搭配及保證茶樹品種的遺傳多樣性。

  02、強(qiáng)化土壤管理

  土壤管理中應(yīng)科學(xué)施肥,加大有機(jī)肥施用比例,秋冬季及時(shí)施足茶園基肥,采用機(jī)械深施,深度15~20cm;追肥結(jié)合機(jī)械翻耕施用,深度5~10cm。茶園灌溉要根據(jù)實(shí)際情況適時(shí)適度進(jìn)行,一般茶園土壤含水量小于田間持水量70%時(shí)需及時(shí)進(jìn)行灌溉,可根據(jù)茶園設(shè)施采用流灌、噴灌和滴灌等形式,流灌水量大,對(duì)適用地形限制較大,灌溉時(shí)避免出水量過大造成地表徑流,否則易造成土壤流失及土壤板結(jié)。

  03、適時(shí)合理修剪

  配合肥培管理,地上部分結(jié)合生產(chǎn)季開展合理修剪,以名優(yōu)綠茶采摘茶園為例,春茶結(jié)束進(jìn)行重修剪(離地40~50cm),茶樹休眠后(10月下旬至11月上中旬)進(jìn)行輕修剪。大宗綠茶采摘茶園,連續(xù)機(jī)采1~2年后,留養(yǎng)1季;連續(xù)機(jī)采4~5年后,進(jìn)行重修剪更新茶樹,重新培養(yǎng)機(jī)采蓬面。對(duì)于已經(jīng)遭受氣象災(zāi)害的茶園,視受害表現(xiàn),若葉片受害癥狀表現(xiàn)較輕,則保持樹勢(shì),自行恢復(fù)生長(zhǎng);若危害表現(xiàn)嚴(yán)重,出現(xiàn)大量枯死枝條,則需及時(shí)進(jìn)行修剪,剪去受害癥狀嚴(yán)重的枝條,修剪程度宜輕不宜重。

  04、科學(xué)遮陰

  在大面積茶園發(fā)生光照或高溫干旱等災(zāi)害時(shí),要對(duì)茶樹及時(shí)進(jìn)行科學(xué)遮陰,根據(jù)光照強(qiáng)度在茶樹上方架設(shè)遮陽網(wǎng),與茶蓬保持40~50cm的距離,可有效遮擋強(qiáng)光傷害、降低葉面溫度。此外,對(duì)于剛采摘或修剪過且還未萌發(fā)的茶樹及幼齡茶園,更應(yīng)做好遮陰措施。

  05、茶園生態(tài)管理

  茶園合理覆蓋或間作不同功能植物是茶園生態(tài)管理主要措施之一,利于增加茶園物種多樣性,形成良好的生態(tài)循環(huán),提高生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。

  資料來源:中國茶葉