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      茶樹的鋁、硒、鈣營養(yǎng)及互作研究綜述

      2017-04-05 21:34田甜韋錦堅陳遠(yuǎn)權(quán)韋持章
      江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2016年12期
      關(guān)鍵詞:研究現(xiàn)狀展望茶樹

      田甜++韋錦堅++陳遠(yuǎn)權(quán)++韋持章++陳海生

      摘要:重點(diǎn)論述了茶樹的鋁、硒、鈣營養(yǎng)特性和鈣鋁、硒鋁互作的研究進(jìn)展,并作出相應(yīng)展望:對不同茶樹品種,確定不同化學(xué)成分生成所需的最適鋁濃度范圍;茶樹耐鋁機(jī)理有待進(jìn)一步探求;茶樹對硒的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)途徑和代謝機(jī)制有待進(jìn)行跟蹤和微觀深入研究;研究茶樹的硒遺傳特性,以期為富硒茶樹品種的篩選和選育提供理論基礎(chǔ);研究鈣硒互作對茶葉品質(zhì)及茶葉中鈣硒含量的影響,以期通過施用適宜配比的鈣和硒肥,提高非富硒地區(qū)茶葉硒含量;探求鋁[JP3]硒鈣互作對茶葉品質(zhì)與茶葉中鋁硒鈣含量的影響以及互作機(jī)制,對“富硒、低鋁、高品質(zhì)茶葉”的研究具有理論指導(dǎo)意義。

      關(guān)鍵詞:茶樹;鋁;硒;鈣;互作;研究現(xiàn)狀;展望

      中圖分類號: S571.106;Q945.12文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A

      文章編號:1002-1302(2016)12-0029-04

      收稿日期:2015-10-21

      基金項(xiàng)目:廣西壯族自治區(qū)公益性基金(編號:GXNYRKS201609)。

      作者簡介:田甜(1989—),女,山西翼城人,碩士,助理農(nóng)藝師,主要從事植物營養(yǎng)研究。E-mail:tiantian3854@qq.com。

      通信作者:韋錦堅,高級農(nóng)藝師,主要從事茶樹品種選育研究。E-mail:181993158@qq.com。[HJ]

      硒是人體必需微量元素,具有抗脂質(zhì)過氧化、清除體內(nèi)自由基、提高機(jī)體免疫功能、抗癌防癌和抗衰老等作用[1-2]。大量流行病學(xué)研究和干預(yù)試驗(yàn)結(jié)果表明,硒化合物在癌癥預(yù)防方面發(fā)揮著重要作用[3]。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民保健意識的增強(qiáng),富硒食品越來越受到關(guān)注[4]。茶樹富硒能力較強(qiáng),通過飲茶的方式補(bǔ)硒方便易行,是補(bǔ)硒的有效途徑[5],但我國天然富硒區(qū)域和天然富硒茶產(chǎn)量均有限,因此在非富硒地區(qū)推廣富硒技術(shù)用于生產(chǎn)加工富硒茶具有很大的市場前景,對提高茶葉品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)價值具有重要意義。茶樹是喜鋁植物,合適的鋁能促進(jìn)茶樹根的發(fā)育,但高濃度的鋁會抑制茶樹生長,造成鋁脅迫[6-9],尤其在我國酸雨污染嚴(yán)重的區(qū)[JP3]域,高鋁對茶樹的毒害更嚴(yán)重;茶葉產(chǎn)品中鋁含量為224~2 633 mg/kg,[JP2]茶湯中檢測到的鋁含量為0.703~5.931 mg/L[10],鋁具有生物毒性,且在人體內(nèi)具有積累性,越來越多的報導(dǎo)認(rèn)為,人體積累過多的鋁后會加速對鈣和磷的排泄而使體內(nèi)代謝失調(diào),還有人認(rèn)為老年性癡呆是鋁的毒性所致[11]。因此,在保證茶葉生長和品質(zhì)的同時,又能控制茶葉中的鋁含量已成為了研究的熱點(diǎn)。少數(shù)研究表明,高鋁條件下,適宜濃度的鈣或硒可以緩解鋁脅迫[12-15],黃進(jìn)研究了硒鋁互作對茶樹抗氧化系統(tǒng)的影響[15],但硒鋁互作對茶葉品質(zhì)以及對茶葉硒鋁含量的影響等研究尚少,外源鈣對茶樹硒吸收與品質(zhì)的影響研究缺乏,適量硒或鈣緩解茶樹鋁毒害的機(jī)理尚需驗(yàn)證和探究。

      本研究闡述了茶樹的鋁、硒、鈣營養(yǎng)特性及鈣鋁、硒鋁互作的研究進(jìn)展,并對茶樹的鋁、硒營養(yǎng)研究和鋁硒鈣互作進(jìn)行了展望,以期為富硒茶樹品種的篩選和選育、硒與鈣及其他養(yǎng)分的配施、“富硒、低鋁、高品質(zhì)茶葉”的研究以及新型硒肥的研發(fā)提供一定基礎(chǔ)。

      1茶樹鋁、硒、鈣營養(yǎng)特性

      1.1茶樹的鋁營養(yǎng)特性

      茶樹喜生于酸性、富含大量交換性鋁的土壤中,土壤交換性鋁含量受多種因素影響。研究表明,交換性鋁含量隨著pH值增加急劇減少;向茶園提供銨態(tài)氮和有機(jī)質(zhì),可使土壤交換性鋁含量顯著增加[16-17]。茶樹葉片中鋁含量可達(dá)5~16 g/kg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般糧食和飼料作物中200 mg/kg的平均含量,是少見的富鋁植物。不同葉齡茶葉鋁的含量不同,變化規(guī)律一般為老葉>成葉>嫩葉[18],此外,不同器官之間鋁含量的差異表現(xiàn)為葉>根>莖,相同器官隨著發(fā)育的成熟含鋁量逐漸增加[19]。廖萬有認(rèn)為鋁元素被茶樹根尖吸收有2種機(jī)制,一方面可通過與F-形成Al-F絡(luò)合物進(jìn)入根尖細(xì)胞,另一方面可通過與P形成Al-P絡(luò)合物被吸收,后者是茶樹吸收鋁的主要方式,而植物對N、P、K的需求量較多,所以茶樹吸收大量元素P的同時對鋁的吸收也較多[20]。李海生和張志權(quán)發(fā)現(xiàn)高鋁土壤中對于一般作物無效態(tài)的磷,對茶樹不一定是無效的,并得出了鋁可以促進(jìn)茶樹根系對磷的吸收和利用,一定程度上體現(xiàn)了茶樹對鋁的耐性[9],和前人的研究結(jié)果[21-22]一致。鋁在茶樹體內(nèi)轉(zhuǎn)移與分布的影響因素較多,其中土壤pH值對茶樹體內(nèi)的鋁向幼葉轉(zhuǎn)移有顯著影響,且幼葉鋁含量與土壤pH值呈顯著正相關(guān)(r=0.779)[23]。

      1.2鋁對茶葉品質(zhì)及抗氧化系統(tǒng)的影響

      研究表明,適宜濃度的鋁能促進(jìn)茶樹的生長發(fā)育,促使茶樹對營養(yǎng)元素的吸收,以及提高茶樹的生理活性和抗性,并改善茶葉的品質(zhì)[6]。國內(nèi)外許多學(xué)者證明,適宜濃度的鋁能顯著提高茶葉中茶多酚、兒茶素類物質(zhì)、咖啡堿、氨基酸、維生素C、黃酮類化合物、可溶性糖、香氣和葉綠素等主要化學(xué)品質(zhì)成分含量[14,24-28]。馬小雪等研究了土壤pH值及根部施鋁對茶葉品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)根施鋁濃度為0.5 g/kg時,茶葉中茶多酚、氨基酸和咖啡堿含量均達(dá)到最大,且土壤中交換性鋁含量和pH值達(dá)到最適宜茶樹生長的范圍[23]。黃進(jìn)發(fā)現(xiàn)單鋁條件下,適宜濃度的鋁處理后,過氧化物酶(peroxidase,POD)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、過氧化氫酶(catalase,CAT)3種酶活性較高,證明外源適量鋁可促進(jìn)茶樹代謝系統(tǒng)的效率[15]。

      外界適宜濃度的鋁能促進(jìn)茶樹根的發(fā)育,但高濃度的鋁會損傷茶樹抗氧化系統(tǒng),影響其生長和茶葉品質(zhì)[7]。羅亮等通過研究茶樹在不同濃度鋁處理下的生理響應(yīng),發(fā)現(xiàn)高濃度的鋁處理(100 mg/L)會降低POD和CAT活性,提高丙二醛含量[8]。段小華等發(fā)現(xiàn)茶樹對低濃度鋁適應(yīng)性是通過提高抗氧化系統(tǒng)酶的活性和一些滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)(脯氨酸和可溶性糖)的含量來實(shí)現(xiàn)的,而高濃度的鋁(30 mg/L)則損傷茶樹抗氧化系統(tǒng)[29]。但是對于茶葉不同化學(xué)成分,對鋁的適宜范圍各研究結(jié)果不盡相同,所以有必要通過示蹤元素的方法進(jìn)行進(jìn)一步研究,并且茶樹的耐鋁機(jī)理有待進(jìn)一步確定。

      1.3茶樹的硒營養(yǎng)特性

      茶樹具有較強(qiáng)的富硒能力,茶樹體內(nèi)80%的硒以有機(jī)化合物形式存在,所以茶樹是理想的天然富硒資源。鐘顏麟等用DAN突光法檢測茶樹硒的富集形態(tài),結(jié)果表明,蛋白質(zhì)硒占79.25%,是根莖葉硒的主要積累形式[30]。高柱等利用氫化物-原子熒光光度法同樣證明茶葉中硒主要以有機(jī)態(tài)的形式存在,其中主要為蛋白硒,其次為多糖硒、核酸硒等[31]。土壤中的硒通過根尖被植物吸收,Anderson研究結(jié)果表明其中硒酸鹽與硫酸鹽在根尖細(xì)胞膜上有相同載體結(jié)合位點(diǎn),故硒酸鹽主要通過硫酸鹽載體蛋白進(jìn)入根尖細(xì)胞[32],然后通過木質(zhì)部運(yùn)往地上部;Li等研究發(fā)現(xiàn)硒酸鹽是硒在木質(zhì)部傷流液中的主要存在狀態(tài)[33]。亞硒酸鹽存在于偏酸性且還原性較強(qiáng)的土壤中,主要通過水通道蛋白和磷酸鹽載體蛋白被吸收[34-35],且大部分硒在根部直接轉(zhuǎn)化后再進(jìn)入木質(zhì)部[33]。

      1.4影響茶葉硒含量的因素

      茶葉硒含量受多種因素影響,其中土壤類型、茶樹品種、茶樹部位和施肥方式是主要因素[36]。研究表明,茶葉中硒含量與土壤中有效態(tài)硒含量呈顯著正相關(guān),而土壤中有效態(tài)硒含量又受土壤類型影響。沙濟(jì)琴等研究發(fā)現(xiàn),不同類型土壤的有效態(tài)硒含量大小順序?yàn)榇u紅壤>紅黃壤>紅壤、酸性紫色土[37];劉海燕等研究了影響貴州土壤硒含量的因素,發(fā)現(xiàn)不同茶產(chǎn)地和同一產(chǎn)地不同深度的土壤硒含量差異極顯著,同時發(fā)現(xiàn)不同品種茶葉均為新葉硒含量明顯高于老葉,且新葉硒含量與土壤硒含量呈顯著正相關(guān)[38]。同一種植土壤上,不同茶樹品種之間茶葉硒含量差異顯著。沙濟(jì)琴等對閩東和閩南茶區(qū)的多個品種進(jìn)行鮮葉硒含量分析,得出同一立地條件下,不同茶樹品種間鮮葉硒含量差異達(dá)1~4倍[37];江福英等認(rèn)為不同品種間調(diào)控硒元素吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、轉(zhuǎn)化、利用的基因型不同,所以對硒的富集能力不同[36]。不同茶樹器官的硒含量差異明顯,但對于其分布規(guī)律尚存在分歧。顧謙等發(fā)現(xiàn),茶樹所有器官中葉片的硒含量最高,且老葉是嫩葉的3倍以上,認(rèn)為主要是由于在老葉中形成大分子蛋白質(zhì)結(jié)合態(tài)硒,使硒流動性變小,從而造成硒在老葉中的積累[39];鐘顏麟等通過同位素示蹤法研究茶樹硒的富集特性,結(jié)果表明,茶葉中含硒量以老葉最多,依次為果殼>老枝>嫩葉>根系和種子,表明茶葉中的含硒量會隨新梢的老化而增加[40];江福英等表明茶樹各器官硒含量排序?yàn)槿~片>枝干>果殼>種子>根系,而嫩葉、嫩枝<老葉、老枝[36],與顧謙等、鐘顏麟等的觀點(diǎn)一致;但王雅玲等認(rèn)為硒元素被根尖吸收后,優(yōu)先分配到茶樹營養(yǎng)生長旺盛的葉芽中[41],劉海燕等亦通過研究發(fā)現(xiàn)不同品種的茶葉均為新葉硒含量明顯高于老葉[38]。另外,茶葉硒含量還受季節(jié)影響,而茶葉加工過程對茶葉硒含量無影響。

      1.5外源硒對茶葉品質(zhì)的影響

      金建昌等通過盆栽方法,研究了葉面噴施亞硒酸鈉對茶葉中硒含量的影響,發(fā)現(xiàn)葉面噴施亞硒酸鈉能明顯提高茶葉硒含量,提高幅度跟亞硒酸鈉的噴施濃度有關(guān)[42]。黃進(jìn)證明單硒作用下,在低硒濃度下,SOD活性顯著增強(qiáng),CAT、POD活性也有所增加;高硒濃度下SOD活性降低,CAT、POD仍保持較高活性,茶樹生長受到抑制[15]。胡秋輝等研究了硒生物肥,并通過葉面噴施,發(fā)現(xiàn)直接由新葉和芽吸收硒而生產(chǎn)的富硒茶葉,與天然富硒茶葉中硒的化學(xué)本質(zhì)是相同的[43]。李靜通過盆栽方法,采用葉面噴施和土施2種方式研究外源硒肥對茶葉產(chǎn)量及品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)葉面噴施及土施亞硒酸鈉(Na2SeO3)都能提高茶葉產(chǎn)量和硒含量,并能改善不同采摘期的茶葉品質(zhì);另外,葉面噴施Na2SeO3能降低兒茶素的含量,而土施Na2SeO3對兒茶素的含量無影響。李靜認(rèn)為施用亞硒酸鈉后,Se很可能提高了茶樹體內(nèi)的谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)活性,緩解了自由基引起的膜脂過氧化作用,從而提高茶葉產(chǎn)量,改善茶葉品質(zhì)[44]。對于茶樹對硒的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)、轉(zhuǎn)化和利用途徑還很模糊,而且對于茶樹的硒遺傳特性研究缺乏,另外,硒和其他營養(yǎng)元素之間的交互作用尚需進(jìn)一步研究。

      1.6茶樹的鈣營養(yǎng)特性

      鈣能維持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性,維持細(xì)胞的正常功能,從而為各化學(xué)品質(zhì)的合成提供結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);此外,鈣能調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的酸度,使同化物質(zhì)轉(zhuǎn)化和運(yùn)輸正常運(yùn)行。Ca2+對茶樹根系生理有重要作用,缺鈣會導(dǎo)致ATP水解酶活性下降,當(dāng)Ca2+濃度小于1 mmol/L時,ATP水解酶活性隨供鈣水平提高而提高[12]。土壤中的Ca2+主要通過質(zhì)流轉(zhuǎn)移到茶樹根表面,Ca2+進(jìn)入根系細(xì)胞,在根系中通過橫向短距離運(yùn)輸進(jìn)入木質(zhì)部。White 研究表明,鈣的吸收主要發(fā)生在尚未形成凱氏帶的根尖和側(cè)根形成部位[45],同時有研究發(fā)現(xiàn)部分Ca2+可以由此通過離子通道流進(jìn)內(nèi)皮層細(xì)胞而轉(zhuǎn)入共質(zhì)體并到達(dá)木質(zhì)部薄壁細(xì)胞組織[46-47],由木質(zhì)部薄壁細(xì)胞組織進(jìn)入中柱可能需要Ca2+-ATP的驅(qū)動;還有一些Ca2+由內(nèi)皮層細(xì)胞運(yùn)出,沿內(nèi)皮層內(nèi)側(cè)的質(zhì)外體途徑進(jìn)入木質(zhì)部導(dǎo)管[45,47]。鈣在茶樹體內(nèi)屬于難以移動的元素,故隨著器官的老化,鈣難以轉(zhuǎn)移至幼嫩部位,而在老器官中積累。茶樹體內(nèi)鈣含量(以CaO計)為 2 000~12 000 mg/kg[48]。在茶樹年發(fā)育周期中,4—6[JP3]月吸收的鈣量占全年的33%,7—8月占23%[49]。春梢嫩芽中鈣含量2 000 mg/kg,秋后老葉8 000 mg/kg,落葉達(dá) 12 000 mg/kg。不同季節(jié)茶梢中鈣含量表現(xiàn)為秋梢>春梢>夏梢[48]。

      1.7茶樹鈣吸收的影響因素

      影響茶樹對鈣素吸收的因素主要為土壤pH值和鈣與其他元素之間的互作。相關(guān)研究表明,土壤pH值在5.0~6.0時,最有利于茶樹對鈣的吸收,且土壤交換性鈣含量隨pH值升高而增加,所以茶樹對鈣的吸收隨之上升[50]。吳洵通過多年的試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),茶樹各組織中Ca/Mg值則隨組織老化而增大;葉中Ca/Mg值>1,根中Ca/Mg值<1;土壤交換性鈣、鎂的含量以及鈣鎂比例均會影響茶樹對土壤鈣、鎂的吸收;缺鈣、缺鎂或兩者比例失調(diào),對茶樹產(chǎn)量和品質(zhì)均有顯著影響[51]。有研究證明,施用硫酸鋁,可以抑制茶樹對鈣的過量吸收。夏文娟等通過向土壤施加硫酸鋁研究土壤化學(xué)性質(zhì)的變化,發(fā)現(xiàn)添加硫酸鋁后土壤pH值降低,交換性鈣含量下降,而且鋁與鈣素的拮抗作用造成茶樹對鈣的吸收減少[52]。

      1.8鈣對茶樹生長發(fā)育的影響

      長期以來,茶樹一直被認(rèn)為是嫌鈣植物,對鈣過量比較敏感。伍炳華通過試驗(yàn)表明,茶樹根系對Ca2+的親合力較高,能適應(yīng)低鈣酸性土壤,所以對低鈣條件不敏感。茶樹的所謂嫌鈣是其適應(yīng)酸性土壤的表現(xiàn),其對土壤低鈣的不敏感正好表明其根系對鈣離子具有較強(qiáng)的親合力或能以某種機(jī)理維持在較低供鈣水平下的正常生理功能[12]。申加枝等研究發(fā)現(xiàn)高鈣離子濃度下,茶苗根尖數(shù)顯著減少,根系活性降低,且根系表面形成白色粘膜,影響根系對其他養(yǎng)分的吸收,進(jìn)而影響到[JP3]茶樹新梢中生化成分的合成[53]。鈣過量還會對鎂離子的吸收產(chǎn)生拮抗作用,這些都會對茶樹的生長發(fā)育產(chǎn)生影響[51]。

      2茶樹的鈣硒鋁互作研究進(jìn)展

      2.1鈣鋁互作對茶樹鈣鋁吸收的影響

      段小華等通過研究鈣鋁互作對茶樹鈣鋁吸收累積的影響,發(fā)現(xiàn)外源施加鋁會降低根對鈣的吸收但不影響莖和葉對鈣的積累,而施加鈣則會降低茶樹各器官對鋁的吸收和積累,增加茶葉中的鈣含量,對其他礦質(zhì)元素的吸收和累積則沒有影響[54]。段小華等進(jìn)一步研究了鈣鋁互作對茶葉品質(zhì)的影響,表明營養(yǎng)液在高鋁條件下,增加鈣的濃度能夠增加茶葉各化學(xué)品質(zhì)成分的含量,推斷這可能與鈣減輕鋁對茶樹的毒害作用有關(guān)[14]。陳文榮等研究了不同濃度的鈣對大豆鋁毒的緩解作用,結(jié)果表明,150 mg/L鋁脅迫下,大豆植株生物量、根系活力、可溶性糖和可溶性蛋白質(zhì)含量及POD活性顯著下降,游離脯氨酸含量顯著上升,外源施加適量的鈣(320 mg/L)可顯著削弱鋁毒[55]。羅虹等采取水培法,研究了不同水平的鈣或硅對蕎麥真葉期和初花期鋁毒害的緩解效應(yīng),結(jié)果顯示,在Al3+脅迫下,適宜濃度的鈣或硅能完全消除蕎麥在初花期Al3+對可溶性蛋白質(zhì)形成的抑制效應(yīng),顯著提高植株抗逆性,且鈣的緩解效果略強(qiáng)于硅。但隨著Al3+濃度的提高,鈣和硅的緩解效應(yīng)減弱[56]。

      李海生等研究不同鋁水平下茶對鋁及礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收與累積,發(fā)現(xiàn)與對照相比,各器官的含鈣量下降,認(rèn)為這可能歸因于鈣鋁的拮抗作用[9]。

      伍炳華證明,在Al3+存在下,Ca2+的吸收受到一定抑制,但適宜的Al3+可以提高Ca2+的營養(yǎng)效率。Al3+(l mmol/L以下)的存在,可以促進(jìn)缺鈣培養(yǎng)的茶苗根系A(chǔ)TP水解酶活性,同時Al3+可以部分替代鈣的作用而提高ATP酶活性。在適宜的Ca2+ ∶[KG-*3]Al3+(1.5 ∶[KG-*3]1.1)條件下,茶苗根系A(chǔ)TP水解酶活性達(dá)到最高[12]。

      在茶樹栽培上,過量鈣毒害可能主要是由于土壤pH值[JP2]過高而造成的,可以適當(dāng)施用Al2(SO4)3,以降低土壤pH值,同時抑制茶樹對Ca2+的過量吸收;對于過酸的茶園土壤(pH值<4),或活性Al3+過高的土壤,可以施加含鈣肥料,如石灰、鈣鎂磷肥或硝酸鈣等[12],在茶園中適當(dāng)增施鈣有助于提高茶葉化學(xué)品質(zhì),降低茶葉中鋁的含量,提高茶葉的安全性[14]。

      2.2茶樹的鈣鋁互作機(jī)制

      李航通過室內(nèi)模擬試驗(yàn),分析不同鈣鋁比條件下茶園土壤對鋁的吸附特性和活性,發(fā)現(xiàn)在介質(zhì)中鋁初始濃度較低時,不同鈣鋁比的茶園土壤對鋁的吸附量差異不明顯,即茶園土壤中活性鋁含量差異不大;在鋁初始濃度較高時,隨鈣鋁比的升高茶園土壤對鋁的吸附量明顯增加,即隨鈣量的增加茶園土壤中活性鋁的含量下降。李航認(rèn)為當(dāng)吸附溶液中加入鈣后,鈣離子與土壤膠體表面負(fù)電荷相作用后被土壤膠體吸附,Al3+與被土壤吸附的Ca2+進(jìn)行交換后被土壤膠體吸附,所以鈣存在情況下可以促進(jìn)土壤對鋁的吸附[13]。也有研究認(rèn)為,介質(zhì)中Ca2+濃度增大后,茶樹根系吸收的Ca2+量增加,由于電荷競爭,對Al3+的吸收量減少;另外,Ca2+與Al3+在載體上有相同結(jié)合位點(diǎn),所以施入土壤中的Ca2+與Al3+會競爭載體,導(dǎo)致茶樹根系對Al3+吸收量減少[57-58]。

      2.3硒鋁互作對茶樹抗氧化系統(tǒng)的影響

      茶樹適宜在酸性土壤條件下生長,而酸性條件下Al3+的溶出增加,容易受到高濃度鋁的脅迫效應(yīng)。硒能提高植物的抗逆性,所以研究硒鋁互作對茶樹生長具有重要意義。黃進(jìn)通過研究硒鋁互作對幾種重要抗氧化酶活性的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)硒鋁都在適宜范圍內(nèi)時,茶樹抗氧化性顯著提高;當(dāng)兩者都在高濃度范圍時,CAT和POD活性較高,而SOD活性較低,此時 O-2[KG-*2]· [KG-*3]大量積累,茶樹生長脅迫加劇。在高鋁濃度下,適量硒的加入對3種酶的活性都有提高作用,說明高鋁濃度處理下,加硒能降低茶樹受到的鋁脅迫[15]。龐貞武等采用二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計,分別建立了水稻的幼苗存活率、地上部和根部鮮重及根脯氨酸含量對外源硒、鋁、硅、磷4因素的回歸模型,通過降維得到幼苗存活率對硒和鋁的二元二次回歸曲線,分析得出鋁脅迫時,硒在0.478~0.564 mg/L時有緩解鋁毒效果,但這一濃度范圍僅限于對水稻品種金優(yōu)725的研究,對于其他品種,尚待進(jìn)一步確認(rèn)[59]。對于硒鋁互作對茶葉品質(zhì)及茶葉中硒鋁含量的影響并未做研究,而且適量硒緩解茶樹鋁脅迫的機(jī)理也未做深入探討。

      3展望

      3.1對茶樹的鋁、硒營養(yǎng)研究展望

      茶葉中不同化學(xué)成分生成所需的介質(zhì)中鋁濃度范圍不同,而且不同的品種間也有差異,但目前各研究尚未有統(tǒng)一結(jié)果,所以有必要對不同品種,通過建立茶多酚、咖啡堿、游離氨基酸等主要化學(xué)成分含量與外源不同鋁濃度的回歸方程,尋求不同化學(xué)成分生成所需的最適鋁濃度范圍,或者通過示蹤元素的方法進(jìn)行進(jìn)一步研究,并且茶樹的耐鋁機(jī)理有待進(jìn)一步探求。茶樹為典型的富硒植物,但茶樹對硒的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)途徑和代謝機(jī)制還很模糊,有待通過同位素示蹤法、細(xì)胞生物學(xué)以及分子生物學(xué)的理論和技術(shù)進(jìn)行探究,而且對于茶樹的硒遺傳特性需深入探討,以期為富硒茶樹品種的篩選和選育提供理論基礎(chǔ)。另外,硒和其他營養(yǎng)元素之間的交互作用研究缺乏,而且僅局限于對因素交互設(shè)計試驗(yàn)宏觀結(jié)果的簡單判斷分析,更深入的硒和其他元素間互作機(jī)理機(jī)制研究報道尚少,新型硒肥的研發(fā)也因此受阻。

      3.2對茶樹的鋁硒鈣互作研究展望

      鈣是植物細(xì)胞膜的構(gòu)架元素,具有穩(wěn)定細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的功能,介質(zhì)中鈣含量的增加有利于植物根系對多種元素的吸收。所以在非富硒地區(qū),研究鈣硒互作對茶葉品質(zhì)以及茶葉中鈣硒含量的影響很有意義,以期通過施用適宜配比的鈣和硒肥,提高非富硒地區(qū)茶葉中硒含量。

      諸多研究發(fā)現(xiàn),高鋁濃度下,添加鈣既可以降低茶樹對鋁的吸收和積累,又可以提高茶葉品質(zhì)[12-14,54];加硒能降低茶樹受到的鋁脅迫[15,59]。但相關(guān)學(xué)者僅對硒鋁互作在茶樹抗氧化系統(tǒng)上的影響作了研究,而對茶葉品質(zhì)以及茶葉中硒鋁含量影響未作探討,且適量硒或鈣緩解鋁毒的機(jī)理尚需深入研究。所以可以通過隨機(jī)區(qū)組或者二次正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計,初步分析鋁硒鈣三者的協(xié)同拮抗關(guān)系,探求鋁硒鈣互作對茶葉品質(zhì)與茶葉中鋁硒鈣含量的影響,并從細(xì)胞和分子水平上探究鋁硒鈣互作機(jī)制以及適量硒或鈣緩解茶樹鋁脅迫的機(jī)理,這對硒肥與其他養(yǎng)分的合理配施、新型硒肥的研發(fā)以及對“富硒、低鋁、高品質(zhì)茶葉”的研究具有理論指導(dǎo)意義。

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