茶樹吸收富集氟的特性及初步調(diào)控研究.pdf

1、茶樹是典型的聚氟與耐氟植物，樹體內(nèi)的氟主要富集于成熟葉和老葉中，可高達6400mg/kg。由此，往往導(dǎo)致主要用成熟葉和老葉加工的磚茶氟含量超過國家最高限制標(biāo)準(zhǔn)(300mg/kg)。許多研究者從栽培、加工及飲用等多種途徑探索降低磚茶氟含量。從根本上解決這一問題必須要降低主要原料，即茶樹成熟葉中的氟含量，這需要從茶樹成熟葉片富集氟的生理特性及影響因素著手進行系統(tǒng)研究。本論文立題研究茶樹吸收富集氟的規(guī)律性及調(diào)控路徑。運用了茶樹栽培學(xué)、茶樹栽培

2、生理學(xué)及植物營養(yǎng)學(xué)等多學(xué)科的理論知識和研究方法，研究茶樹吸收富集氟的特性，探討了茶樹葉片富集氟的狀況及影響因素，在此基礎(chǔ)上，初步探索了茶樹葉片富集氟的調(diào)控路徑，旨在為降低磚茶原料茶氟含量技術(shù)研究提供理論依據(jù)，并豐富茶樹生理學(xué)的相關(guān)內(nèi)容。 采用了田間調(diào)查研究和水培茶樹模型體系系統(tǒng)試驗相結(jié)合的方法開展研究工作。探討了：(1)茶樹體內(nèi)氟的分布規(guī)律及影響因素；(2)茶樹葉片對氟的富集規(guī)律；(3)水培茶樹對氟的吸收富集及轉(zhuǎn)移規(guī)律；(4)鈣

3、鹽、鋁鹽對水培茶樹氟吸收富集的影響；(5)從葉面噴施、土壤改良、采收三條路徑初步探索茶樹氟調(diào)控措施。這五方面的研究取得的主要成果如下： (1)茶樹葉片是氟的主要富集器官，約占樹體總氟量的96.22％。茶樹不同器官氟含量及其分布高低順序為：葉片＞花蕾＞樹皮＞生產(chǎn)枝＞骨干枝＞吸收根＞莖主軸＞主根＞側(cè)根；葉片氟含量隨葉序增加而顯著增加，葉片中氟的富集量隨葉齡呈線性增長(y=12.87x-155.49，R2=0.9752)。26個茶樹品

4、種(品系)間差異極顯著(F=31.310**＞F0.01(25,55)=2.1508)。 茶園的茶樹老葉氟含量與茶園土壤水溶性氟含量呈顯著正相關(guān)(F=6.6370*＞F0.05(1,29=4.18)；與茶園灌溉水呈顯著正相關(guān)(F=7.03*＞F0.05(1，14)=4.6001)。茶園土壤0～20cm層的pH值極顯著低于20～40cm層(F=11.6672**＞F0.01(1,34)=7.4441)。茶園土壤的pH值與水溶性氟含

5、量均低于非植茶土壤，表明茶園土壤酸化利于茶樹吸收、富集土壤中的氟。 (2)茶樹葉片和新梢的氟含量均與粗纖維含量呈極顯著線性正相關(guān)(y新稍=33.7687x-172.569，R2=0.9091；y葉片=63.585x-595.81，R2=0.7662)，表明隨成熟度提高，葉片中富集的氟增加。茶樹葉片中水溶性氟約占85％以上，是茶樹體內(nèi)氟的主體形態(tài)，并與總氟含量呈線性正相關(guān)。新梢與老葉氟含量呈線性正相關(guān)，老葉中氟的富集量多，水溶性強

6、，可以向新梢轉(zhuǎn)運。 (3)水培茶樹在相同的氟濃度下，各器官的氟含量隨時間呈顯著增加。氟吸收富集量順序是老葉＞嫩葉＞根＞莖(F=31.1004**＞F0.01(3,24)=4.7181)。成熟老葉氟含量可高達6809.39mg/kg，這預(yù)示茶樹葉片存在特殊的“氟存貯機制”，使茶樹根系主動吸收低濃度氟，并在體內(nèi)運輸至葉片。在F-為250mg/L的水培條件下培養(yǎng)14天，茶樹出現(xiàn)氟危害的癥狀，葉片氟含量高達4958.6±16.3mg/k

7、g，表明茶樹對氟的耐受能力很強。在不含氟的水培條件下，隨著茶樹生長其新梢和根系的氟含量顯著增加，這表明，氟含量很高的老葉可以向新梢和根系提供氟源，證實了茶樹體內(nèi)的氟具有較強的轉(zhuǎn)移與再分配性質(zhì)。 (4)在培養(yǎng)液中的F-和Al3+的交互作用下能促進茶樹葉片對氟的吸收和富集，含鈣化合物能顯著降低茶樹新梢的氟富集，尤其以磷酸鈣的作用最為明顯。 (5)新梢生長過程中向葉面噴施0.9％的氮素，氟含量僅為對照的63.6％，且能降低粗纖