福建花生氮磷钾推荐施肥与有机肥替代化肥潜力研究

李娟; 张立成; 张华; 章明清; 姚宝全

doi:10.19303/j.issn.1008-0384.2020.05.003

福建花生氮磷钾推荐施肥与有机肥替代化肥潜力研究

李娟^1,,
张立成¹,
张华²,
章明清^1, ,,
姚宝全²

1.
福建省农业科学院土壤肥料研究所，福建　福州　350013
2.
福建省农田建设与土壤肥料技术推广站，福建　福州　350003

基金项目: 福建省科技计划公益类专项（2018R1022-3）；福建省财政专项——福建省农业科学院科技创新团队建设项目（STIT2017-1-9）；福建省农业厅测土配方施肥项目（2010-2015）

详细信息

作者简介:
李娟（1977−），女，硕士，副研究员，研究方向：作物营养与施肥研究（E-mail：lj-95@163.com）

通讯作者:
章明清（1963−），男，博士，研究员，研究方向：作物施肥原理和技术（E-mail：zhangmq2001@163.com）

中图分类号: S 147.2
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出版历程
- 收稿日期: 2020-02-27
- 修回日期: 2020-04-25
- 刊出日期: 2020-04-30

Recommended NPK and Organic Fertilizer Applications for Peanut Farming in Fujian

1.
Soil and Fertilizer Institute, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou, Fujian　350013, China
2.
Fujian Cropland Construction and Soil and Fertilizer Station, Fuzhou, Fujian　350003, China

摘要

摘要:
目的为提高花生施肥效益，实现减量增效的目标，在花生氮磷钾施肥限量标准研究基础上，探讨有机肥替代化肥的最佳施肥模式。
方法根据近年来在福建花生主产区开展的105个田间肥效试验结果，应用系统聚类分析结合类别间差异显著性检验技术，确定花生最佳施肥类别数；构建各施肥类别的三元非结构肥效模型，确定推荐施肥量，并开展田间试验验证和有机肥替代化肥潜力的研究。
结果在各施肥类别间的氮磷钾施肥效应具有显著水平差异条件下，福建花生可划分为高产田、中产田、中低产田和低产田等4个施肥类别；高产田的花生施肥效应远高于其他类型田块，中产田及以下的耕地类型应进行土壤改良培肥，才能充分发挥施肥增产潜力。针对各耕地施肥类别对应的氮磷钾田间肥效试验结果构建的4个三元非结构肥效模型均属于典型式，由此建立了基于农学效应的花生氮磷钾推荐施肥量。34个大田对比试验表明，化肥推荐施肥的花生产量平均比习惯施肥增产10.2%，肥料成本下降63元·hm⁻²，净增收2 877元·hm⁻²；平均氮、磷减肥幅度分别为24.9%、38.1%，但增加钾肥用量79.3%。有机肥替代25%化肥处理的产量最高，平均比化肥推荐施肥增产10.6%，净增收1 595元·hm⁻²。
结论在推荐施肥基础上，有机肥替代25%化肥是花生减肥增效最佳施肥模式。
- 花生 /
- 施肥类别 /
- 化肥 /
- 有机肥 /
- 推荐施肥 /
- 施肥模式
Abstract:
Objective Derived from fertilization models, utilization of organic fertilizers to partially replace NPK for peanut farming in Fujian was investigated.
Method In the major peanut producing areas in Fujian, 105 field experiments were conducted in recent years to examine the response of peanut plants to NPK fertilization. Applying the systematic cluster analysis combined with significant test of difference, various fertilization categories for the planting fields were established. A ternary non-structural fertilizer response model was constructed to arrive at recommend fertilizations for each category. Based on the models, field experiments were carried out to test replacement of NPK with an organic fertilizer.
Result According to the significant differences on effectiveness of NPK fertilizations, 4 categories of peanut fields were generated as (1) high yield paddy, (2) medium yield paddy, (3) medium-to-low yield field, and (4) low yield field. To maximize the fertilization effect and peanut yield for the fields, 4 optimized models were formulated to obtain the recommended NPK applications. In 34 controlled field experiments, on average, a 10.2% yield increase over the conventional practice was realized by following the recommendation of the models. Meanwhile, although the usage of N decreased 24.9% and of P 38.1%, that of K increased 79.3%. Financially, the cost on fertilizer was reduced to 63 yuan·hm⁻² and the net revenue increased to 2 877 yuan·hm⁻². Furthermore, by replacing 25% of NPK with a commercial organic fertilizer resulted in the highest peanut yield among all treatments. The substitution increased peanut yield by 10.6% and revenue by 1 595 yuan·hm⁻²over the recommended NPK application.
Conclusion It appeared that a 25% replacement of NPK with the organic fertilizer based on the recommended fertilization could be most profitable for the peanut farming in Fujian.
- Peanut /
- fertilization category /
- fertilizer /
- organic fertilizer /
- recommended fertilization /
- fertilization model

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0. 引言

【研究意义】茶叶的初级和次级代谢产物是决定茶叶品质的内在核心因素，而采摘季节、加工工艺以及生态环境等是决定茶叶品质的外在因素^{[1, 2]}。‘金牡丹’是我国的优良茶树品种，目前针对金牡丹茶在不同茶季以及不同茶类间的生化成分研究尚少^{[3, 4]}，这限制了金牡丹品种在不同茶类加工中的优化利用及推广应用。因此，探明金牡丹茶的主要品质特征及其在不同茶季多茶类的主要特征代谢物的变化规律，对该品种的推广和高效开发利用具有重要的现实意义。【前人研究进展】我国在悠久的制茶历史中形成了6种基本茶类，根据发酵程度和加工方式的不同可分类为绿茶、白茶、黄茶、乌龙茶、红茶和黑茶。不同的加工工艺会使同一品种的茶叶的香气滋味特征发生变化，从而制成具有不同品质特征的茶叶^[5]。例如，白茶和绿茶通常具有较高的氨基酸含量，这与其特定的制作工艺有关^[6]。研究表明，金牡丹红茶在揉捻前加入了轻摇青工艺，与传统红茶相比，具有更为醇厚的口感和鲜明的花香^[7]。在相同生长环境下，不同茶类的茶多酚、氨基酸、儿茶素、生物碱等生化成分的含量存在显著差异^{[8, 9]}。按照采摘季节的不同，通常可分为春茶、夏茶和秋茶。春茶通常因富含鲜味和甜味氨基酸而呈现甜鲜的口感，而夏秋茶含有较高的茶多酚，口感偏苦涩^[10]。此外，在香气组成上，春茶香气成分种类较为丰富，而秋茶的香气更浓郁^[11]。【本研究切入点】茶叶的品质特征受到茶树品种、采摘季节与加工方式等因素的影响。具体而言，春、夏、秋不同采摘季节影响着茶树芽叶中代谢产物的积累，这些代谢产物是决定茶叶品质的关键内在因素。相较于春茶，夏秋茶因口感偏苦涩而利用率较低，造成资源浪费。此外，茶叶的不同加工方式进一步塑造了成品茶独特的香气、滋味等品质特征。然而，当前对于金牡丹茶在不同茶季以及不同茶类间的生化成分研究尚不充分，这限制了其在多茶类加工中的优化利用。【拟解决的关键问题】探究并分析金牡丹茶主要品质特征及春、夏、秋3季不同茶类主要特征代谢物的变化情况，旨在挖掘不同茶季金牡丹多茶类间生化成分的差异变化规律及主要品质特征，为金牡丹茶品质的提升提供科学依据。

1. 材料与方法

1.1 试验材料

以福建省谦谦一叶茶业科技有限公司高山茶园基地（119°14′E, 27°11′N）栽培的金牡丹品种鲜叶为供试材料，分别于春（2023年4月上旬）、夏（2023年6月中下旬）、秋季（2023年10月上旬）采摘。采摘标准为一芽二叶（红茶、绿茶、黄茶、白茶）和一芽三四叶（乌龙茶），供试金牡丹鲜叶样品按照红茶、乌龙茶、白茶、黄茶和绿茶的加工工艺制作对应茶类的春茶、夏茶和秋茶，并设置3次生物学重复。具体加工方法参考文献[3, 4]。

1.2 试剂和仪器

1.2.1 主要试剂

甲醇、甲酸铵购自上海安谱实验科技股份有限公司；乙腈购自上海默克化工技术有限公司；甲酸、乙酸乙酯、草酸、95%乙醇、无水碳酸氢钠、正丁醇购自国药集团化学试剂有限公司；甲醇、甲酸铵、乙腈和甲酸均为色谱纯。

8种儿茶素组分标准品：儿茶素（C）、表儿茶素（EC）、表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）、（-）-表没食子儿茶素-3-O-（3-O-甲基没食子酸酯）（EGCG3″Me）、表没食子儿茶素（EGC）、没食子儿茶素（GC）、表儿茶素没食子酸酯（ECG）、没食子儿茶素没食子酸酯（GCG）。2种生物碱组分标准品：咖啡碱（CAF）、可可碱（TB）。21种氨基酸组分标准品：丙氨酸（Ala）、β-氨基丁酸（β-ABA）、γ-氨基丁酸（GABA）、精氨酸（Arg）、天冬氨酸（Asp）、组氨酸（His）、异亮氨酸（Ile）、亮氨酸（Leu）、赖氨酸（Lys）、蛋氨酸（Met）、鸟氨酸（Orn）、脯氨酸（Pro）、丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）、色氨酸（Trp）、酪氨酸（Tyr）、缬氨酸（Val）、天冬氨酸（Asp）、茶氨酸（Thea）、谷氨酰胺（Gln）、谷氨酸（Glu）均购自上海源叶生物科技有限公司，纯度大于98%。

1.2.2 主要仪器

电热恒温水浴锅购自上海丙林电子科技有限公司；分光光度计、Ulti Mate 3000高效液相色谱仪购自美国赛默飞世尔科技公司；C₁₈反相色谱柱（5 μm，4.6×250 mm）、（2.6 μm， 2.1×100 mm）购自广州菲罗门公司；Nexera X2 LC-30A高效液相色谱仪购自日本Shimadzu公司；串联Sciex 4500 Q-Trap质谱仪购自美国Sciex公司；AB204-N分析天平购自美国梅特勒公司；超纯水系统购自上海和泰仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 茶叶常规生化成分测定

通过烘干法茶叶水分测定仪测定含水率；通过恒温干燥法对水浸出物的含量进行测定；通过酒石酸亚铁比色法测定茶多酚的含量；通过系统比色法测定茶色素含量^[12]。

1.3.2 儿茶素和生物碱组分测定方法

参照徐梦婷^[13]的方法，采用高效液相色谱法进行测定。色谱条件：流动相为0.2 %甲酸-水溶液（A相）和甲醇（B相）；流速1.00 mL·min⁻¹；柱温40 ℃；进样量10 μL。梯度洗脱程序（A相）：88% （2 min）→ 88%～75% （8 min）→ 75%～73%（5 min）→ 73%～68% （5 min）→ 68% （5 min）→ 68%～88% （8 min）。

1.3.3 氨基酸组分测定方法

参考Zhou等^[14]的方法，采用AQC衍生液质联用法测定。色谱条件：流动相A为甲酸铵溶液（10 mmol·L⁻¹, pH6.0），流动相B：乙腈溶液；流速0.3 mL·min⁻¹；柱温40 ℃；进样量 1 μL。梯度洗脱程序（B相）：5%～20%（12 min）→20%～35%（4 min）→35%～90%（2 min）→90%～5%（1 min）→5%（4 min）。质谱条件：离子源为电喷雾电离（ESI）源；正离子模式为多反应检测模式；电喷雾电压4500 V，气帘气压力30 psi，辅助气温度550 ℃，喷雾气压力55 psi，辅助加热气压力55 psi。

1.4 数据处理

每个样品进行3次生物学重复。使用Excel 2019进行数据处理，测定结果以“平均值±标准差”表示；P值＜0.05为存在显著性差异，P值＜0.01为存在极显著性差异；相关系数（correlation coefficient，cor）为衡量两个变量之间线性关系强度和方向的指标；使用Chiplot（https://www.chiplot.online/）在线分析平台进行相关性分析；基于迈维云平台（https://cloud.metware.cn/）进行聚类热图分析（heatmap analysis）、主成分分析（principal component analysis，PCA）、正交偏最小二乘判别分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）。

2. 结果与分析

2.1 不同茶季金牡丹多茶类主要生化成分含量分析

由表1可知，金牡丹茶在不同茶季及茶类间的主要生化成分含量上表现出显著差异。金牡丹春茶的水浸出物含量为黄茶＞绿茶＞白茶＞红茶＞乌龙茶，而夏、秋茶为绿茶＞黄茶＞白茶＞乌龙茶＞红茶。茶多酚含量在不同茶季中均表现为绿茶＞黄茶＞白茶＞乌龙茶＞红茶，且均在夏季时含量最高。春茶氨基酸含量最高，夏茶最低。金牡丹不同茶类的酚氨比均为夏茶＞秋茶＞春茶，夏秋茶酚氨比均高于春茶，其中春季金牡丹白茶氨基酸含量最高，酚氨比最低。茶三素总量在不同茶季中均为红茶最高，绿茶最低，与不同茶类的发酵程度有关。

表 1 不同茶季金牡丹5大茶类主要生化成分含量

Table 1. Biochemical compositions of 5 types of Jinmudan tea of different seasons

生化名称 Biochemical	茶季 Tea season	红茶 Black tea	乌龙茶 Oolong tea	白茶 White tea	黄茶 Yellow tea	绿茶 Green tea
水浸出物/%	春茶	47.23±0.58c	46.31±0.26c	52.00±0.61b	54.01±0.34a	53.14±0.83a
	夏茶	43.56±0.22d	46.73±0.13c	51.05±0.72b	53.10±0.83a	53.97±0.50a
	秋茶	39.40±0.01d	45.41±0.01c	49.47±0.01b	51.95±0.00a	53.32±0.00a
茶多酚/%	春茶	18.14±0.64e	23.66±0.40d	26.60±0.12c	28.92±0.62b	31.34±0.32a
	夏茶	20.00±0.61d	25.40±0.43c	31.03±0.40b	31.87±0.28b	34.63±0.16a
	秋茶	17.44±0.51e	25.22±0.67d	29.31±0.42c	30.86±0.31b	33.02±0.41a
氨基酸总量/%	春茶	1.72±0.06e	2.69±0.12d	4.64±0.07a	3.01±0.07c	3.95±0.16b
	夏茶	1.24±0.03e	1.72±0.04d	2.90±0.06b	1.87±0.01c	3.14±0.05a
	秋茶	1.60±0.03d	2.35±0.08c	4.04±0.20a	2.42±0.03c	3.56±0.08b
酚氨比	春茶	10.53±0.61a	8.80±0.28b	6.24±0.09d	8.83±0.24b	8.23±0.43c
	夏茶	16.14±0.84a	14.80±0.64c	10.66±0.24d	15.70±0.24b	10.62±0.04d
	秋茶	10.88±0.30b	10.74±0.46c	7.27±0.36e	12.74±0.41a	9.28±0.35d
茶黄素/%	春茶	0.21±0.01a	0.04±0.01b	0.04±0.00b	0.03±0.00c	—
	夏茶	0.14±0.01a	0.03±0.00b	0.02±0.00c	0.02±0.00c
	秋茶	0.10±0.00a	0.04±0.00b	0.03±0.00c	0.03±0.00c
茶红素/%	春茶	2.26±0.07a	1.61±0.09b	1.20±0.02d	1.23±0.07c	—
	夏茶	1.87±0.07a	1.38±0.10b	0.77±0.03d	1.08±0.08c
	秋茶	2.36±0.16a	1.44±0.00b	0.93±0.02d	1.15±0.03c
茶褐素/%	春茶	1.92±0.04a	1.17±0.04b	0.77±0.04d	1.12±0.02c	—
	夏茶	2.10±0.03a	1.13±0.04b	0.75±0.01d	0.92±0.05c
	秋茶	1.63±0.00a	1.62±0.01b	0.90±0.02d	1.05±0.08c
“—”表示未检测出；相同小写字母表示同行数据差异不显著（P＞0.05），不同小写字母表示同行数据差异显著（P＜0.05），下同。 “—” indicates substance not detected; The same lowercase letters indicate no significant difference in the data within the same row (P > 0.05), while different lowercase letters indicate significant differences (P < 0.05). Same for the following tables.

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2.2 不同茶季金牡丹多茶类儿茶素组分与生物碱含量分析

不同茶季金牡丹多茶类的儿茶素组分与生物碱的含量如表2所示。根据化学结构，儿茶素可分为酯型儿茶素（total esterified catechins，TECs）包括EGCG、EGCG3″Me、ECG、GCG、CG和非酯型儿茶素（total non-esterified catechins，TSCs）包括EC、EGC、C、GC。本研究共测定出EGC、C、EGCG、EC、EGCG3″Me、ECG、GC、GCG 等8种主要儿茶素。从不同茶季看，儿茶素含量在夏茶中最高。除金牡丹乌龙茶的儿茶素总量为夏茶＞秋茶＞春茶，其余茶类的儿茶素总量均为夏茶＞春茶＞秋茶。春、夏季红茶中ECG、GC和EGCG的含量较高，约占总儿茶素的66.23%、72.18%，而秋季红茶中C、GC和EGC含量较高，约占66.14%。从不同茶类来看，儿茶素总量（total catechins，TCs）整体呈绿茶＞黄茶＞白茶＞乌龙茶＞红茶的趋势，与茶多酚含量变化一致。EGC、EGCG、ECG及GC是金牡丹茶主要成分，占总儿茶素的78.11%～88.80%。在本研究中，金牡丹茶的生物碱总含量在不同茶季中均为绿茶＞白茶＞黄茶＞乌龙茶＞红茶，金牡丹红茶生物碱含量在春茶中最高，其余茶类均在夏茶中含量最高。

表 2 不同茶季金牡丹5大类茶儿茶素及生物碱含量

Table 2. Catechin and alkaloid contents in 5 types of Jinmudan tea of different seasons

项目 Item	组分名称 Component	茶季 Tea season	红茶 Black tea	乌龙茶 Oolong tea	白茶 White tea	黄茶 Yellow tea	绿茶 Green tea
儿茶素/（mg·g⁻¹）	EGC	春茶	1.53±0.16d	11.59±0.38c	9.26±0.28bc	18.03±0.78a	13.05±0.89b
		夏茶	1.32±0.08e	19.18±1.76c	7.66±0.52d	23.60±1.75b	30.92±1.70a
		秋茶	1.46±0.07d	16.85±0.31b	7.78±0.13c	17.21±0.55b	19.76±0.47a
	C	春茶	1.24±0.04d	1.37±0.04c	1.93±0.13b	1.84±0.01b	2.53±0.10a
		夏茶	1.47±0.06e	1.62±0.06d	2.48±0.05b	2.29±0.06c	4.68±0.11a
		秋茶	1.51±0.07c	1.61±0.04c	2.05±0.15ab	1.88±0.01bc	2.30±0.04a
	EGCG	春茶	1.82±0.19d	27.83±1.15c	60.73±0.92b	56.03±0.78b	72.25±0.74a
		夏茶	3.26±0.06d	40.87±0.85c	77.61±0.70b	63.21±1.92b	90.72±0.19a
		秋茶	1.04±0.17e	28.48±2.20d	58.80±1.17b	50.42±3.14c	67.27±2.81a
	EC	春茶	0.58±0.13d	5.16±0.38b	2.22±0.16c	6.03±0.52a	6.56±1.17a
		夏茶	0.22±0.01e	6.69±0.45c	1.95±0.31d	8.19±0.48b	10.75±0.08a
		秋茶	0.15±0.03c	5.28±0.35a	2.48±0.1b	5.74±0.54a	5.92±0.59a
儿茶素/（mg·g⁻¹）	EGCG3″Me	春茶	0.10±0.01d	4.16±0.38c	5.36±0.21b	4.36±0.37c	6.20±0.05a
		夏茶	0.69±0.07c	4.17±0.42b	3.97±0.69b	5.94±0.53a	6.35±1.14a
		秋茶	0.64±0.17c	5.21±0.70a	5.34±0.25a	3.72±0.33b	4.05±0.42b
	ECG	春茶	1.61±0.06e	6.50±0.36d	20.70±0.10a	14.35±0.71c	15.84±0.81b
		夏茶	2.81±0.09e	10.74±0.26d	16.70±0.58c	18.28±1.67b	23.05±0.37b
		秋茶	1.39±0.16c	7.69±0.61b	13.16±0.66a	11.47±1.10a	12.63±1.40a
	GCG	春茶	0.06±0.01d	0.18±0.02c	0.23±0.07c	0.37±0.05b	0.47±0.05a
		夏茶	0.04±0.02e	0.93±0.03c	0.79±0.06d	1.08±0.07b	1.25±0.01a
		秋茶	0.20±0.04b	0.45±0.03b	0.45±0.16b	1.43±0.28a	1.53±0.08a
	GC	春茶	4.44±0.11a	2.50±0.19c	3.01±0.34b	0.47±0.04d	0.38±0.04d
		夏茶	3.65±0.07a	0.92±0.11c	3.46±0.15a	0.83±0.04c	1.83±0.30b
		秋茶	3.71±0.03a	1.03±0.11c	2.57±0.08b	0.53±0.05d	0.51±0.05d
	TECs	春茶	4.07±0.21d	38.43±1.01c	76.35±18.57b	75.12±1.03b	94.76±0.67a
		夏茶	6.80±0.03e	56.53±1.28d	99.28±0.79b	88.52±3.78c	121.36±0.58a
		秋茶	3.27±0.20e	41.83±3.34d	77.74±1.11b	67.05±2.64c	85.48±4.69a
	TSCs	春茶	7.80±0.21c	20.05±1.09b	17.50±1.44b	26.36±0.87b	22.52±1.96a
		夏茶	6.67±0.21e	28.40±2.28c	15.55±0.87d	34.91±2.28b	48.18±1.92a
		秋茶	6.84±0.21d	24.78±1.49b	14.89±0.38c	25.37±0.50b	28.49±1.01a
	TCs	春茶	11.87±0.38d	58.48±1.27c	93.85±17.19b	101.49±1.89b	117.27±2.23a
		夏茶	13.46±0.24e	84.93±1.49d	114.83±0.87c	123.43±6.05b	169.54±2.40a
		秋茶	10.10±0.22d	66.61±4.80c	92.63±1.03b	92.41±2.40b	113.97±5.71a
生物碱/ （mg·g⁻¹）	TB	春茶	0.48±0.09d	0.73±0.00c	0.91±0.03b	0.88±0.03b	1.52±0.11a
		夏茶	0.34±0.02d	0.61±0.04c	1.32±0.11b	1.39±0.08b	1.65±0.08a
		秋茶	0.34±0.03d	0.51±0.05c	1.17±0.06a	0.70±0.07b	1.25±0.04a
	CAF	春茶	16.16±1.12e	18.87±0.82d	33.39±0.38a	26.81±0.58c	31.96±0.20b
		夏茶	13.56±0.60e	29.81±1.24d	39.69±1.24b	32.62±0.11c	42.81±0.92a
		秋茶	9.84±0.55d	12.53±0.71c	30.88±1.56a	23.70±1.68b	24.26±0.65b
	总量	春茶	16.64±1.21e	19.61±0.83d	34.30±0.37a	27.69±0.62c	33.47±0.22b
		夏茶	13.90±0.62e	30.42±1.28d	41.01±1.35b	34.00±0.17c	44.46±0.97a
		秋茶	10.18±0.55d	13.04±0.67c	32.06±1.62a	24.40±1.74b	25.51±0.69b

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2.3 不同茶季金牡丹多茶类氨基酸组分与含量分析

从不同茶季看（表3），金牡丹不同茶类的氨基酸总量均为春茶最高，秋茶次之，夏茶最低。根据参考文献[15]描述的游离氨基酸滋味特征，可将氨基酸分为鲜味（天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷氨酰胺、茶氨酸）、甜味（丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、苏氨酸）、苦味（精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、色氨酸、缬氨酸、酪氨酸）和无味（鸟氨酸、赖氨酸、β-氨基丁酸、γ-氨基丁酸）。鲜味氨基酸在春、夏、秋季不同茶类的氨基酸总量的比例均高于50%。其中，春季乌龙茶鲜味氨基酸占氨基酸总量的74.46%，是其鲜味特征的主要来源。从不同茶类看，白茶的氨基酸含量最高，其次为绿茶、黄茶、乌龙茶、红茶。茶氨酸作为主要鲜味氨基酸，在白茶中含量最高，分别占春、夏、秋季金牡丹白茶总氨基酸含量的57.59%、55.00%和59.41%，是形成金牡丹白茶鲜爽味的关键物质。绿茶中的苦味氨基酸含量显著高于其他茶类，约占绿茶总氨基酸的15.32%～17.19%。其中，精氨酸、亮氨酸、酪氨酸等苦味氨基酸含量在夏、秋季增加。金牡丹乌龙茶、红茶及黄茶以鲜味和甜味氨基酸为主，其中金牡丹乌龙茶中的谷氨酰胺含量较高，是形成其汤感和滋味特征的重要成分之一。

表 3 不同茶季金牡丹5大类茶氨基酸含量及TAV值

Table 3. Amino acid content and TAV of 5 types of Jinmudan tea of different seasons

氨基酸 Amino acid	阈值 Threshold /(mg·g⁻¹)	茶季 Tea season	氨基酸含量 Amino acid content/（mg·g⁻¹）					TAV值 TAV value
氨基酸 Amino acid	阈值 Threshold /(mg·g⁻¹)	茶季 Tea season	红茶 Black tea	乌龙茶 Oolong tea	白茶 White tea	黄茶 Yellow tea	绿茶 Green tea	红茶 Black tea	乌龙茶 Oolong tea	白茶 White tea	黄茶 Yellow tea	绿茶 Green tea
Met	0.30	春茶	0.05± 0.01ab	0.04± 0.00b	0.04± 0.00b	0.04± 0.00ab	0.05± 0.01a	0.15± 0.03ab	0.12± 0.02b	0.13± 0.01ab	0.14± 0.01ab	0.16± 0.02a
		夏茶	0.02± 0.00c	0.05± 0.01a	0.04± 0.01b	0.02± 0.01c	0.04± 0.00ab	0.07± 0.00c	0.16± 0.02a	0.10± 0.03bc	0.08± 0.02c	0.13± 0.00ab
		秋茶	0.05± 0.00a	0.04± 0.00b	0.04± 0.00bc	0.04± 0.00bc	0.03± 0.00c	0.17± 0.01a	0.14± 0.01b	0.12± 0.01bc	0.13± 0.01bc	0.12± 0.01c
Arg	0.50	春茶	0.50± 0.09b	0.41± 0.04b	0.96± 0.11a	0.53± 0.01b	0.53± 0.04b	1.01± 0.18b	0.82± 0.07b	1.57± 0.45a	1.06± 0.03b	1.07± 0.08b
		夏茶	0.28± 0.05b	0.29± 0.08b	0.28± 0.03b	0.61± 0.06a	0.52± 0.15a	0.57± 0.11b	0.58± 0.16b	0.80± 0.47ab	1.22± 0.11a	1.04± 0.31ab
		秋茶	0.46± 0.02bc	0.45± 0.00c	0.80± 0.05a	0.43± 0.01c	0.51± 0.03b	0.92± 0.03b	0.90± 0.00b	1.35± 0.42a	0.86± 0.02b	1.02± 0.05ab
Lys	0.50	春茶	0.40± 0.05c	0.30± 0.02d	1.50± 0.04a	0.68± 0.02b	0.72± 0.06b	0.80± 0.10bc	0.60± 0.04c	2.42± 0.92a	1.35± 0.05bc	1.45± 0.11b
		夏茶	0.16± 0.03c	0.17± 0.02c	0.27± 0.05ab	0.34± 0.08a	0.22± 0.05b	0.31± 0.06b	0.34± 0.05b	0.60± 0.21a	0.68± 0.15a	0.45± 0.09ab
		秋茶	0.60± 0.16b	0.59± 0.12b	0.87± 0.00a	0.51± 0.08b	0.64± 0.02b	1.20± 0.33ab	1.18± 0.25ab	1.56± 0.31a	1.01± 0.16b	1.28± 0.04ab
Tyr	0.91	春茶	0.73± 0.12b	0.53± 0.04c	1.04± 0.13a	0.57± 0.01bc	1.17± 0.14a	0.80± 0.13bc	0.59± 0.04c	0.96± 0.32b	0.63± 0.02c	1.28± 0.15a
		夏茶	0.42± 0.08b	0.26± 0.04bc	0.61± 0.13a	0.22± 0.02c	0.68± 0.14a	0.46± 0.09b	0.29± 0.05b	0.49± 0.25b	0.24± 0.02b	0.75± 0.15a
		秋茶	0.51± 0.06c	0.34± 0.06d	1.31± 0.09a	0.59± 0.03c	1.16± 0.03b	0.56± 0.07b	0.38± 0.06b	1.21± 0.49a	0.65± 0.03b	1.27± 0.04a
Leu	1.90	春茶	0.39± 0.06c	0.26± 0.02d	0.46± 0.03b	0.61± 0.01a	0.67± 0.03a	0.21± 0.03c	0.14± 0.01d	0.27± 0.05b	0.32± 0.01a	0.35± 0.02a
		夏茶	0.72± 0.12bc	0.04± 0.01d	0.93± 0.19a	0.61± 0.01c	0.81± 0.05ab	0.38± 0.06ab	0.02± 0.00c	0.39± 0.07ab	0.32± 0.00b	0.43± 0.02a
		秋茶	0.37± 0.06c	0.42± 0.04c	0.69± 0.08b	0.86± 0.11a	0.44± 0.11c	0.19± 0.03b	0.22± 0.02b	0.4± 0.11a	0.45± 0.06a	0.23± 0.06b
Trp	0.90	春茶	0.57± 0.12b	0.56± 0.06b	0.56± 0.04b	0.59± 0.03b	0.75± 0.03a	0.64± 0.13b	0.63± 0.07b	0.61± 0.02b	0.66± 0.03b	0.84± 0.03a
		夏茶	0.44± 0.05bc	0.61± 0.09ab	0.53± 0.17bc	0.38± 0.10c	0.74± 0.04a	0.49± 0.06b	0.68± 0.10ab	0.54± 0.25b	0.42± 0.11b	0.83± 0.05a
		秋茶	0.36± 0.07c	0.70± 0.12a	0.70± 0.06a	0.53± 0.01b	0.70± 0.03a	0.40± 0.08c	0.77± 0.13a	0.72± 0.14ab	0.58± 0.01b	0.77± 0.03a
Val	0.40	春茶	0.48± 0.05c	0.40± 0.04c	1.19± 0.09a	0.73± 0.02b	1.21± 0.12a	1.20± 0.11c	1.00± 0.10c	2.52± 0.64a	1.81± 0.05b	3.03± 0.30a
		夏茶	0.43± 0.05c	0.24± 0.08c	1.74± 0.49a	0.93± 0.08b	1.17± 0.25b	1.07± 0.11bc	0.61± 0.21c	3.28± 1.37a	2.31± 0.21b	2.93± 0.62a
		秋茶	0.46± 0.05c	0.77± 0.13b	0.71± 0.02b	0.80± 0.11b	1.33± 0.08a	1.15± 0.14c	1.92± 0.33b	1.94± 0.34b	2.01± 0.28b	3.32± 0.20a
Ile	0.90	春茶	0.70± 0.07d	0.49± 0.02e	0.87± 0.05c	1.06± 0.04b	1.32± 0.10a	0.78± 0.08c	0.54± 0.03d	1.04± 0.17b	1.18± 0.05b	1.47± 0.11a
		夏茶	0.36± 0.07b	0.38± 0.00b	0.72± 0.02a	0.44± 0.03b	0.49± 0.13b	0.4± 0.07b	0.43± 0.00b	0.69± 0.18a	0.48± 0.03ab	0.54± 0.15ab
		秋茶	0.68± 0.09b	0.28± 0.03c	0.63± 0.29b	0.59± 0.11b	1.23± 0.06a	0.75± 0.10b	0.31± 0.03c	0.78± 0.30b	0.66± 0.12b	1.37± 0.07a
His	0.20	春茶	0.16± 0.01c	0.20± 0.02bc	0.25± 0.02b	0.24± 0.00b	0.35± 0.05a	0.82± 0.04c	1.02± 0.11bc	1.20± 0.01b	1.18± 0.02b	1.77± 0.24a
		夏茶	0.09± 0.03b	0.07± 0.06b	0.15± 0.08ab	0.16± 0.02ab	0.22± 0.02a	0.47± 0.16bc	0.34± 0.28c	0.67± 0.37bc	0.79± 0.10ab	1.10± 0.08a
		秋茶	0.08± 0.02b	0.11± 0.04b	0.15± 0.09b	0.11± 0.05b	0.36± 0.01a	0.40± 0.10c	0.56± 0.20c	0.92± 0.25b	0.55± 0.24c	1.78± 0.05a
Ala	0.60	春茶	0.62± 0.10b	0.61± 0.06b	1.45± 0.17a	0.59± 0.07b	0.67± 0.02b	1.04± 0.17b	1.02± 0.10b	1.90± 0.74a	0.99± 0.11b	1.11± 0.03b
		夏茶	0.76± 0.10a	0.45± 0.06b	0.86± 0.01a	0.55± 0.09b	0.76± 0.19a	1.27± 0.17ab	0.75± 0.10c	1.32± 0.21a	0.91± 0.14bc	1.26± 0.31ab
		秋茶	0.59± 0.10c	0.81± 0.05b	1.10± 0.07a	0.82± 0.07b	0.35± 0.05d	0.98± 0.17c	1.34± 0.08b	1.70± 0.32a	1.37± 0.11b	0.58± 0.08d
Pro	3.00	春茶	0.33± 0.11b	0.20± 0.05c	0.47± 0.05a	0.35± 0.02b	0.43± 0.02ab	0.11± 0.04a	0.07± 0.02b	0.15± 0.03a	0.12± 0.01a	0.14± 0.01a
		夏茶	0.48± 0.12b	0.43± 0.06b	0.68± 0.03a	0.27± 0.03c	0.42± 0.09b	0.16± 0.04ab	0.14± 0.02ab	0.18± 0.07a	0.09± 0.01b	0.14± 0.03ab
		秋茶	0.69± 0.03b	0.59± 0.08b	0.84± 0.12a	0.43± 0.03c	0.26± 0.03d	0.23± 0.01a	0.2± 0.03ab	0.22± 0.08a	0.14± 0.01bc	0.09± 0.01c
Thr	2.60	春茶	0.57± 0.02d	0.55± 0.05d	0.71± 0.06c	0.86± 0.00b	1.10± 0.11a	0.22± 0.01c	0.21± 0.02c	0.29± 0.04b	0.33± 0.00b	0.42± 0.04a
		夏茶	0.49± 0.08b	0.31± 0.13b	0.90± 0.11a	0.53± 0.23b	1.10± 0.05a	0.19± 0.03c	0.12± 0.05c	0.33± 0.05b	0.20± 0.09c	0.42± 0.02a
		秋茶	0.54± 0.08b	0.54± 0.03b	0.83± 0.13a	0.6± 0.05b	0.88± 0.06a	0.21± 0.03b	0.21± 0.01b	0.31± 0.06a	0.23± 0.02b	0.34± 0.02a
Ser	1.50	春茶	1.54± 0.15c	1.54± 0.15c	2.58± 0.05a	2.25± 0.06b	2.20± 0.11b	1.03± 0.10c	1.03± 0.10c	1.66± 0.11a	1.50± 0.04b	1.47± 0.08b
		夏茶	0.90± 0.09b	0.76± 0.17b	1.60± 0.37a	1.51± 0.03a	1.48± 0.15a	0.60± 0.06b	0.51± 0.11b	1.14± 0.13a	1.01± 0.02a	0.98± 0.10a
		秋茶	1.12± 0.15c	1.07± 0.12c	2.14± 0.08a	2.09± 0.02a	1.83± 0.12b	0.75± 0.10c	0.72± 0.08c	1.44± 0.04a	1.40± 0.02a	1.22± 0.08b
Asp	1.00	春茶	1.33± 0.25b	0.76± 0.11c	1.32± 0.08b	0.52± 0.10c	2.64± 0.37a	1.33± 0.25b	0.76± 0.11bc	1.01± 0.52bc	0.52± 0.10c	2.64± 0.37a
		夏茶	0.35± 0.11b	0.06± 0.05c	0.37± 0.18b	0.19± 0.09bc	1.05± 0.02a	0.35± 0.11b	0.06± 0.05c	0.31± 0.23b	0.19± 0.09bc	1.05± 0.02a
		秋茶	2.31± 0.12a	1.04± 0.09b	0.93± 0.06b	0.64± 0.13c	2.29± 0.08a	2.31± 0.12a	1.04± 0.09b	0.81± 0.26bc	0.64± 0.13c	2.29± 0.08a
Asn	1.00	春茶	0.61± 0.06c	0.66± 0.07c	2.27± 0.09a	1.47± 0.08b	1.42± 0.08b	0.61± 0.06c	0.66± 0.07c	1.96± 0.47a	1.47± 0.08b	1.42± 0.08b
		夏茶	0.46± 0.12c	0.18± 0.04d	1.21± 0.24a	0.79± 0.07b	0.77± 0.20b	0.46± 0.12b	0.18± 0.04c	0.99± 0.17a	0.79± 0.07a	0.77± 0.20a
		秋茶	0.32± 0.05c	0.39± 0.06c	1.74± 0.04a	1.20± 0.10b	1.14± 0.03b	0.32± 0.05c	0.39± 0.06c	1.58± 0.26a	1.20± 0.10b	1.14± 0.03b
Thea	4.18	春茶	5.73± 0.23e	14.02± 0.13d	25.50± 0.10a	15.20± 0.57c	18.97± 0.09b	1.37± 0.05c	3.35± 0.03b	5.55± 1.76a	3.64± 0.14b	4.54± 0.02ab
		夏茶	4.32± 0.20c	9.55± 0.39b	15.93± 0.63a	8.85± 0.35b	16.30± 1.10a	1.03± 0.05c	2.29± 0.09b	3.23± 1.06a	2.12± 0.08b	3.90± 0.26a
		秋茶	5.22± 0.14d	11.82± 0.53c	24.61± 1.52a	11.07± 0.07c	17.96± 0.98b	1.25± 0.03c	2.83± 0.13bc	4.77± 1.86a	2.65± 0.02c	4.3± 0.23ab
Glu	0.30	春茶	0.83± 0.09d	1.08± 0.08c	0.81± 0.09d	1.41± 0.05b	2.08± 0.11a	2.75± 0.31c	3.60± 0.28c	3.51± 1.16c	4.70± 0.18b	6.94± 0.37a
		夏茶	0.45± 0.05d	0.76± 0.04b	0.30± 0.03e	0.60± 0.06c	1.70± 0.08a	1.49± 0.18d	2.54± 0.12b	1.30± 0.47d	2.00± 0.19c	5.66± 0.28a
		秋茶	0.49± 0.03d	0.68± 0.05c	0.61± 0.12cd	1.19± 0.07b	1.59± 0.03a	1.63± 0.11c	2.28± 0.17c	2.46± 1.10c	3.97± 0.25b	5.30± 0.09a
Gln	0.50	春茶	0.86± 0.03d	3.52± 0.45a	0.94± 0.05d	1.48± 0.03c	2.12± 0.19b	1.71± 0.07d	7.04± 0.91a	2.23± 0.68cd	2.97± 0.06c	4.23± 0.38b
		夏茶	0.54± 0.05d	2.02± 0.15a	0.55± 0.04d	0.98± 0.07c	1.86± 0.03b	1.08± 0.11c	4.04± 0.30a	1.42± 0.61bc	1.96± 0.15b	3.73± 0.07a
		秋茶	0.50± 0.04e	2.27± 0.04a	0.82± 0.01d	1.31± 0.09c	2.06± 0.02b	1.00± 0.07e	4.54± 0.08a	1.90± 0.45d	2.62± 0.17c	4.11± 0.04b
β-ABA	NF	春茶	0.37± 0.02b	0.31± 0.03c	0.73± 0.04a	0.39± 0.02b	0.42± 0.04b	NF
		夏茶	0.43± 0.04bc	0.14± 0.05d	0.74± 0.02a	0.37± 0.02c	0.46± 0.06b
		秋茶	0.36± 0.04b	0.24± 0.04c	0.41± 0.07ab	0.11± 0.02d	0.45± 0.02a
GABA	NF	春茶	0.35± 0.01bc	0.31± 0.03c	0.51± 0.05a	0.40± 0.01b	0.46± 0.03a	NF
		夏茶	0.25± 0.03c	0.33± 0.01bc	0.49± 0.03a	0.28± 0.09c	0.40± 0.02b
		秋茶	0.21± 0.01c	0.27± 0.04ab	0.34± 0.06ab	0.23± 0.12bc	0.37± 0.06a
Orn	NF	春茶	0.12± 0.01b	0.16± 0.03ab	0.22± 0.03a	0.15± 0.03ab	0.20± 0.05a	NF
		夏茶	0.05± 0.02b	0.07± 0.01b	0.05± 0.00b	0.05± 0.02b	0.18± 0.02a
		秋茶	0.11± 0.01a	0.07± 0.02b	0.14± 0.03a	0.07± 0.01b	0.07± 0.01b
合计	NF	春茶	17.25± 0.58e	26.92± 1.22d	46.38± 0.73a	30.13± 0.71c	39.48± 1.58b	NF
		夏茶	12.40± 0.32e	17.17± 0.41d	28.96± 0.60b	18.66± 0.13c	31.36± 0.53a
		秋茶	16.02± 0.33d	23.49± 0.77c	40.42± 2.00a	24.23± 0.27c	35.64± 0.80b
“NF”表示未找到阈值。 "NF" indicates no threshold found.

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滋味活性值（taste active value, TAV）反映了呈味物质含量与其感官阈值的比值，当TAV＞1时，表明该物质对样品呈味贡献大^[16]。由表3可知，金牡丹红茶的主要呈味物质为谷氨酸、谷氨酰胺、茶氨酸、天冬氨酸、缬氨酸、丙氨酸、丝氨酸等；金牡丹乌龙茶主要呈味物质为谷氨酸、谷氨酰胺、茶氨酸、丝氨酸、组氨酸等，苦味氨基酸在红茶和乌龙茶中的TAV值大部分小于1。金牡丹白茶主要呈味物质有茶氨酸、谷氨酸、缬氨酸、赖氨酸、谷氨酰胺等。金牡丹黄茶主要呈味物质为谷氨酸、茶氨酸、谷氨酰胺、缬氨酸、丝氨酸。金牡丹绿茶主要呈味物质为谷氨酸、茶氨酸、谷氨酰胺、缬氨酸、天冬氨酸等，呈鲜味的氨基酸在绿茶中的TAV值最高，对绿茶的鲜味呈现有着重要作用。

2.4 金牡丹茶的主要特征性代谢物相关性研究

相关性分析揭示了金牡丹茶在不同茶季的主要特征性代谢物之间的关联特性（图1）。在金牡丹茶的不同茶季中，鲜味氨基酸均与多种儿茶素（如EGCG、ECG等）及CAF、TB等呈正相关（cor≥0.80），金牡丹春茶中，鲜味氨基酸还与甜味氨基酸呈正相关。茶多酚作为茶叶中的主要活性成分，在不同茶季中均与多种儿茶素（如EGCG、ECG、GCG等）呈显著正相关（cor≥0.80，P＜0.05），这表明它们的合成和积累过程关系密切。而苦味氨基酸均与CAF、TB、EGCG等呈正相关。此外，在金牡丹春茶中，GC与多种儿茶素和其他特征代谢物呈显著负相关（cor≤−0.80，P＜0.05）；在夏茶中，GC除与苦味氨基酸和甜味氨基酸呈正相关外，与其余代谢物均呈负相关；在秋茶中，GC与EGC、EC呈极显著负相关（cor≤−0.80，P＜0.01），与多数代谢物也呈负相关或无明显相关性，这表明GC的含量与多数代谢物的含量在季节性变化中均呈相反趋势，但也与特定代谢物存在正相关关系。

图 1 不同茶季金牡丹5大类茶主要特征代谢物相关性分析

春茶（A）、夏茶（B）、秋茶（C）。*代表0.01＜P＜0.05，**代表 0.001＜P＜0.01，***代表0.0001＜P＜0.001。

Figure 1. Correlation analysis of major characteristic metabolites in 5 types of Jinmudan tea in different tea seasons

Spring tea (A), Summer tea(B), and Autumn tea (C); * Indicates statistical significance at 0.01＜P＜0.05; ** at 0.001＜P＜0.01; and *** at 0.0001＜P＜0.001.

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2.5 不同茶季金牡丹多茶类OPLA-DA判别

OPLS-DA评价模型中R²X和R²Y分别表示所建模型对X和Y矩阵的解释率，Q²表示模型的预测能力。当这3个指标越接近于1时，表示模型越稳定可靠，即可以用此模型筛选差异代谢物（图2A、B、C、D、E）^[17]。春、夏、秋季不同茶类均可通过2个主成分实现茶季上的区分，且所建立的OPLS-DA模型有效。根据变量投影重要性（variable importance of projection, VIP）分析代谢产物对不同茶季及不同茶类的贡献率差异。VIP值越大，表示该代谢产物对模型分类贡献越大，也表明其在不同茶季间差异显著。通过筛选VIP≥1且P＜0.05的代谢物，结果显示，春、夏、秋季金牡丹红茶中CAF、EGCG、茶氨酸、亮氨酸、丙氨酸等14种代谢物VIP≥1；金牡丹乌龙茶中γ-氨基丁酸、天冬氨酸、苏氨酸、EGCG等12种代谢物VIP≥1；金牡丹白茶中酪氨酸、缬氨酸、茶氨酸、β-氨基丁酸、GC等15种代谢物VIP≥1；金牡丹黄茶中，C、EC、ECG、可可碱、酪氨酸、β-氨基丁酸等17种代谢物VIP≥1；金牡丹绿茶中，EGCG、咖啡碱、组氨酸、赖氨酸等17种代谢物VIP≥1。以上结果显示，可通过对主要特征代谢物构成的OPLS-DA判别模型分析，实现不同茶类在茶季上的区分，这些成分也是形成金牡丹春、夏、秋季的不同茶类品质的重要滋味物质。

图 2 不同茶季金牡丹5大类茶主要特征代谢物OPLS-DA与聚类热图综合分析

OPLS-DA得分图、OPLS-DA置换检验图及VIP聚类热图：红茶（A），乌龙茶（B），白茶（C），黄茶（D），绿茶（E）。

Figure 2. Comprehensive analysis of OPLS-DA and cluster heat map of main characteristic metabolites of multiple tea types of Jinmudan in different tea seasons

OPLS-DA score plot, OPLS-DA permutation test plot, and VIP cluster heatmap for: Black tea (A), Oolong tea (B), White tea (C), Yellow tea (D), Green tea (E).

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3. 讨论与结论

茶叶中茶多酚、氨基酸、儿茶素、咖啡碱等物质含量与占比是衡量茶叶品质、决定茶叶加工方向和经济价值的重要指标。本研究通过分析金牡丹品种春、夏、秋3季多茶类的生化成分含量差异，重点探讨了其主要特征代谢物含量在茶类和茶季间的变化规律，揭示了金牡丹茶丰富的内含物质成分及其不同茶季间茶叶品质的差异。

从不同茶季上看，金牡丹不同茶类的酚氨比均呈夏茶＞秋茶＞春茶的变化趋势。其中，春茶的酚氨比适中，适制多种茶类，而夏、秋茶的酚氨比高，更适制红茶和乌龙茶。咖啡碱和可可碱是茶叶中最主要的嘌呤类生物碱，也是决定茶叶苦味的重要成分。不同茶类金牡丹的茶多酚、咖啡碱、生物碱含量均在夏茶中最高，而氨基酸含量最低。这是由于夏季强光和高温抑制了氮代谢、促进了碳代谢，茶树新梢生长迅速且容易老化，导致茶叶中的氨基酸的含量明显减少，而咖啡碱、茶多酚的含量明显增加，也是造成夏茶的苦涩味重、鲜爽度下降的原因之一^[18]。生物碱在茶树中的积累具有季节性变化规律，在本研究中呈绿茶＞白茶＞黄茶＞乌龙茶＞红茶的趋势。茶叶中氨基酸的含量影响着茶叶的滋味和品质。金牡丹春茶的氨基酸含量最高，秋茶次之，夏茶最低。这主要是由于春季气温适中，雨量充沛，内在成分及含量较为丰富^[9]。鲜味氨基酸在不同茶季占比均超过50%，是形成金牡丹茶滋味品质的主要氨基酸。此外，金牡丹不同茶类的酯型儿茶素含量均在夏茶中最高，春季金牡丹红茶、乌龙茶和白茶中酯型儿茶素含量较低，酯型儿茶素含量的下降能够改善茶汤中的苦涩味，促进茶汤的回甘，因此金牡丹夏茶苦涩味较春茶和秋茶更明显^[19]。

从不同茶类来看，随着发酵程度的加深，茶多酚、儿茶素、咖啡碱及生物碱的含量随之下降。该结果主要是由于多酚氧化酶对儿茶素氧化导致，发酵程度越高，儿茶素的含量越低^[20,21]。春季金牡丹白茶氨基酸含量最高，酚氨比最低。有研究表明，酯型儿茶素含量的下降，能促使茶汤由清鲜口感向甜、醇口感的转变^[22]。金牡丹白茶的氨基酸含量最高，其次为金牡丹绿茶、黄茶、乌龙茶和红茶。除金牡丹白茶外，其余茶类随发酵程度的加深，氨基酸含量逐渐下降，这与氨基酸在茶叶发酵过程中自身发生氧化，产生醛类化合物有关^[23]。在不同茶季中，金牡丹白茶和绿茶的鲜味氨基酸含量均较高，谷氨酸可产生类似鲜花的香气，在金牡丹绿茶中含量高于其他茶类，为其提供强烈的“鲜爽味”^{[24, 25]}。

不同茶季的金牡丹茶中，氨基酸、儿茶素及茶多酚等主要特征性代谢物间存在显著相关性，金牡丹茶各茶季中鲜味氨基酸与EGCG、ECG、CAF、TB等呈显著正相关，春茶中与甜味氨基酸呈正相关，且茶多酚与EGCG、ECG、GCG等呈显著正相关。GC的季节性关联差异显著，春、秋茶中与多数代谢物呈负相关，夏茶中与苦味和甜味氨基酸呈正相关，其余均为负相关或无明显相关性，表明GC与代谢物呈季节反向积累趋势。相关性分析结果表明，金牡丹茶的化学成分受到季节性变化的显著影响。主成分分析与OPLS-DA判别模型进一步明确了关键代谢物对不同茶季和茶类区分的重要贡献。其中，γ-氨基丁酸、天冬氨酸、EGCG等12种代谢物对判别不同茶季的金牡丹红茶差异有较大贡献值；天冬氨酸、苏氨酸、EGCG等12种代谢物对判别不同茶季的金牡丹乌龙茶有较大贡献值；缬氨酸、茶氨酸、β-氨基丁酸、GC等15种代谢物对判别不同茶季的金牡丹白茶有较大贡献值；C、EC、ECG、可可碱等17种代谢物对判别不同茶季的金牡丹黄茶有较大贡献值；EGCG、咖啡碱、组氨酸、赖氨酸等17种代谢物对判别不同茶季的金牡丹绿茶有较大贡献值。综上所述，不同茶类和茶季的金牡丹茶在化学成分上差异显著，这些特征代谢物在区分其不同茶季及茶类方面具有重要意义，并直接影响金牡丹茶的滋味和品质。未来研究可进一步聚焦这些关键代谢物的变化，以优化金牡丹茶的品质及加工工艺。

表 1 福建省花生氮磷钾田间肥效试验的供试土壤主要理化性状及其处理（6）施肥量

Table 1 Major physiochemical properties of soils at test fields and NPK applications for Treatment 6

地点 Site	试验点 No. of trials	pH值 pH value	有机质 Organic Matter/ （g·kg⁻¹）	碱解氮 Alkaline hydrolytic nitrogen/ （mg·kg⁻¹）	有效磷 Olsen-P/ （mg·kg⁻¹）	速效钾 Available potassium/ （mg·kg⁻¹）	处理（6）施肥量 Application rate of Treatment 6/（kg·hm⁻²）
地点 Site	试验点 No. of trials	pH值 pH value	有机质 Organic Matter/ （g·kg⁻¹）	碱解氮 Alkaline hydrolytic nitrogen/ （mg·kg⁻¹）	有效磷 Olsen-P/ （mg·kg⁻¹）	速效钾 Available potassium/ （mg·kg⁻¹）	N	P₂O₅	K₂O
福州 Fuzhou	9	7.2±0.6	13.90±4.61	97.5±29.9	25.4±10.3	52.9±24.8	95±38	59±2	104±25
莆田 Putian	46	4.4±2.3	22.55±6.83	133.6±41.9	25.4±16.2	48.8±28.4	110±10	72±9	132±12
泉州 Quanzhou	33	5.7±0.7	13.80±0.53	90.8±32.6	42.5±25.1	75.6±38.2	76±4	60±0	93±11
龙岩 Longyan	17	5.6±0.5	27.2±6.80	128.3±31.5	31.4±13.1	83.8±41.8	102±8	86±10	131±13

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表 2 花生推荐施肥示范田的土壤主要理化性状及其施肥量

Table 2 Major physiochemical properties of soils at peanut fields under recommend NPK fertilizations

地点 Sites	试验点 No. of trials	pH值 pH value	有机质 Organic matter/ （g·kg⁻¹）	碱解氮 Alkaline hydrolytic nitrogen/ （mg·kg⁻¹）	有效磷 Olsen-P/ （mg·kg⁻¹）	速效钾 Available potassium/ （mg·kg⁻¹）	习惯施肥 Farmer practice/ （kg·hm⁻²）			推荐施肥 Recommend fertilization/ （kg·hm⁻²）
地点 Sites	试验点 No. of trials	pH值 pH value	有机质 Organic matter/ （g·kg⁻¹）	碱解氮 Alkaline hydrolytic nitrogen/ （mg·kg⁻¹）	有效磷 Olsen-P/ （mg·kg⁻¹）	速效钾 Available potassium/ （mg·kg⁻¹）	N	P₂O₅	K₂O	N	P₂O₅	K₂O
莆田 Putian	19	5.3±0.4	21.87±3.72	115.2±18.4	23.5±11.6	47.0±29.6	161±20	79±6	45±4	118±25	72±5	120±11
泉州 Quanzhou	6	5.1±1.9	17.32±6.33	105.7±31.8	36.2±12.6	80.8±35.2	153±31	103±43	60±0	88±6	36±13	125±18
厦门 Xiamen	4	6.2±0.8	13.00±2.23	82.3±17.5	74.4±38.4	47.8±10.9	122±0	195±0	105±0	128±0	38±0	102±0
漳州 Zhangzhou	5	5.5±1.1	23.84±8.93	142.0±21.0	63.9±48.3	126.6±71.2	160±27	83±11	126±20	135±0	90±0	126±0

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表 3 花生有机肥替代化肥潜力田间试验设计方案

Table 3 Peanut field experimentation designed for organic fertilizer replacement

序号 No.	处理 Treatments	氮磷钾化肥和有机肥施用量 Application rate of N, P and K fertilizer and manure/（kg·hm⁻²）
序号 No.	处理 Treatments	N	P₂O₅	K₂O	商品有机肥 Commercial organic fertilizer
1	空白 CK	0	0	0	0
2	习惯施肥 Farmer practice	155	97	66	0
3	推荐施肥 Recommend fertilization	105	60	105	0
4	75%化肥+25%有机肥 75%chemical fertilizer+25% manure	78.8	45	78.8	1 800
5	50%化肥+50%有机肥 50%chemical fertilizer+50% manure	52.5	30	52.5	3 600
注：商品有机肥（N+P₂O₅+K₂O）≥5%，按照5%计算；处理3、处理4和处理5为等氮磷钾养分数量。 Note: Commercial organic fertilizer (N+P₂O₅+K₂O) application rate ≥5%, calculated at 5%; same NPK application rate for Treatment 3, Treatment 4, and Treatment 5.

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表 4 有机肥替代化肥潜力田间试验供试土壤主要理化性状

Table 4 Major physiochemical properties of soils in organic fertilizer replacement trials

试验点 Sites	土壤类型 Soil types	pH值 pH value	有机质 Organic matter/ （g·kg⁻¹）	全氮 Total nitrogen/ （g·kg⁻¹）	碱解氮 Alkaline hydrolytic nitrogen/ （mg·kg⁻¹）	有效磷 Olsen-P/ （mg·kg⁻¹）	速效钾 Available K/ （mg·kg⁻¹）	缓效钾 Slowly available K/ （mg·kg⁻¹）
南安市 Nan’an City	灰沙田	6.0	24.2	1.37	124.2	38.8	152	494
南安市 Nan’an City	灰泥田	5.7	28.1	1.46	124.2	28.4	147	303
晋江市 Jinjiang City	赤沙土	8.5	7.90	0.54	41.4	92.5	47	366
晋江市 Jinjiang City	灰赤沙土	5.5	9.18	0.53	67.8	93.6	47	143

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表 5 花生氮磷钾施肥类别及其施肥的产量效应

Table 5 NPK fertilization categories and peanut yields

施肥类别 Fertilization category	试验点 No. of trials	处理（6）施肥量 Application rate of treatment 6 /（kg·hm⁻²）			各处理荚果产量 Peanut yield of treatments /（kg·hm⁻²）
施肥类别 Fertilization category	试验点 No. of trials	N	P₂O₅	K₂O	CK	N₂P₂K₂	N₀P₂K₂	N₂P₀K₂	N₂P₂K₀
高产田 High yield field	19	89±19	65±8	107±22	3 725±504	5 915±678	4 139±802	4 814±930	4 322±993
中产田 Middle yield field	21	103±14	73±11	126±17	2 761±411	4 349±363	3 567±341	3 862±561	3 686±449
中低产田 Medium-low-yield field	51	103±19	73±12	125±19	2 196±436	3 408±397	2 636±450	2 893±482	2 644±505
低产田 Low yield field	14	74±5	58±5	89±9	1 272±395	2 138±451	1 470±341	1 679±311	1 620±329

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表 6 花生不同施肥类别的氮磷钾三元非结构肥效模型

Table 6 Ternary non-structural fertilizer response models for peanut cultivation under various NPK fertilization categories

施肥类别 Fertilization category	模型参数 Model parameter							统计检验 Statistical test		模型典型性 Model typicality
施肥类别 Fertilization category	A×10³	N₀	P₀	K₀	c₁×10³	c₂×10³	c₃×10³	F	R²	模型典型性 Model typicality
高产田 High yield field	6.555 6	80.12	69.81	90.21	5.851 1	8.437 9	5.449 0	9.4**	0.890 1	典型式
中产田 Middle yield field	1.735 7	111.40	103.74	137.46	4.578 4	5.879 9	3.948 1	269.3**	0.996	典型式
中低产田 Medium-low-yield field	1.332 9	109.02	113.27	125.69	4.635 1	5.500 1	4.095 1	23.6**	0.952 9	典型式
低产田 Low yield field	4.322 7	57.68	51.86	89.13	7.724 3	10.570	5.962 7	13.0**	0.917 5	典型式

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表 7 基于农学效应的花生氮磷钾施肥限量标准

Table 7 NPK limits based on agronomic effects for peanut fertilization

施肥类别 Fertilization categories	试验点 No. of trials	空白区产量 Blank yield/ （kg·hm⁻²）	目标产量 Target yield/ （kg·hm⁻²）	最高施肥量及产量 Maximum fertilizer rate and yield/ （kg·hm⁻²）				经济施肥量及产量 Economic fertilizer rate and yield / （kg·hm⁻²）
施肥类别 Fertilization categories	试验点 No. of trials	空白区产量 Blank yield/ （kg·hm⁻²）	目标产量 Target yield/ （kg·hm⁻²）	N	P₂O₅	K₂O	产量 Yield	N	P₂O₅	K₂O	产量 Yield
高产田 High yield field	19	3 725±504	5 915±678	91	49	93	5 712	87	46	88	5 707
中产田 Middle yield field	21	2 761±411	4 349±363	107	66	116	4 288	98	60	102	4 274
中低产田 Medium- low-yield field	51	2 196±436	3 408±397	107	69	119	3 287	95	59	102	3 269
低产田 Low yield field	14	1 272±395	2 138±451	72	43	79	2 032	65	39	66	2 021

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表 8 氮磷钾推荐施肥对花生产量和施肥效益的影响

Table 8 Peanut yield and fertilization efficiency as affected by recommended NPK applications

地区 Regions	试验点 No. of trials	空白区产量 Blank yield/ （kg·hm⁻²）	习惯施肥 Farmer practice		推荐施肥 Recommended fertilization		推荐施肥效益 Benefits of recommended fertilization
地区 Regions	试验点 No. of trials	空白区产量 Blank yield/ （kg·hm⁻²）	肥料成本 Fertilizer cost/ （元·hm⁻²）	产量 Yield/ （kg·hm⁻²）	肥料成本 Fertilizer cost / （元·hm⁻²）	产量 Yield/ （kg·hm⁻²）	增产 Yield increase/ %	肥料成本 Fertilizer cost/ （元·hm⁻²）	净增收 Net income/ （元·hm⁻²）
莆田 Putian	19	3 692±1 397	1 312	4 682±1 631	1 467	5 157±1 621	10.1	+155	2 695
泉州 Quanzhou	6	2 403±796	1 473	2 973±633	1 183	3 278±506	10.3	−290	2 120
厦门 Xiamen	4	4 709±3 501	2 024	5 444±3 094	1 250	5 779±2 957	6.2	−770	2 780
漳州 Zhangzhou	5	1 727±161	1 733	5 541±329	1 661	6 261±275	13.0	−72	4 392

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表 9 不同施肥模式对花生产量和经济效益的影响

Table 9 Peanut yield and economic benefit under various fertilization models

序号 No.	处理 Treatment	南安灰泥田 Plaster field in Nan’an		南安灰沙田 Gray Sand field in Nan’an		晋江赤沙土 Red sand field in Jinjiang		晋江灰赤沙土 Gray red sand field in Jinjiang
序号 No.	处理 Treatment	产量 Yield/ （kg·hm⁻²）	净增收 Net income/ （元·hm⁻²）	产量 Yield/ （kg·hm⁻²）	净增收 Net income/ （元·hm⁻²）	产量 Yield/ （kg·hm⁻²）	净增收 Net income/ （元·hm⁻²）	产量 Yield/ （kg·hm⁻²）	净增收 Net income/ （元·hm⁻²）
1	空白 CK	3 300 d	-	2 885 d	-	2 261 d	-	-	-
2	习惯施肥 Farmer practice	3 890 c	-	3 455 c	-	2 835 c	-	3 602 b	-
3	推荐施肥 Recommended fertilization	4 467 ab	3 667	3 986 b	3 391	3 135 b	2 005	3 800 b	1 393
4	有机肥替代25%化肥 OR25%	4 934 a	6 469	4 386 a	4 664	3 495 a	3 038	4 200 a	2 666
5	有机肥替代50%化肥 OR50%	4 310 bc	1 598	3 248 c	−3 278	2 960 bc	−1 286	-	-
注：（1）产量方差分析：灰泥田的F_处理=37.5，灰沙田的F_处理=87.4，赤沙土的F_处理=32.3，灰赤沙土F_处理=43.6；（2）处理2至处理5的肥料成本分别为1 482元·hm⁻²、1 277元·hm⁻²、2 404元·hm⁻²和3 518元·hm⁻²；（3）OR25%表示有机肥替代25%化肥，OR50%有机肥替代50%化肥。 Note:（1）yield variance analysis: plaster field: F=37.5, gray sand field: F=87.4, red sand field: F=32.3，gray red sand field : F=43.6.（2）Fertilizer cost from treatment 2 to treatment 5 is 1 482 Yuan·hm⁻², 1 277 Yuan·hm⁻², 2 404 Yuan·hm⁻² and 3 518 Yuan·hm⁻², respectively.（3）OR25% stands for organic replacement of 25% chemical fertilizer, and OR50% stands for organic replacement of 50% chemical fertilizer.

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0. 引言
1. 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试剂和仪器
1.2.1 主要试剂
1.2.2 主要仪器
1.3 试验方法
1.3.1 茶叶常规生化成分测定
1.3.2 儿茶素和生物碱组分测定方法
1.3.3 氨基酸组分测定方法
1.4 数据处理
2. 结果与分析
2.1 不同茶季金牡丹多茶类主要生化成分含量分析
2.2 不同茶季金牡丹多茶类儿茶素组分与生物碱含量分析
2.3 不同茶季金牡丹多茶类氨基酸组分与含量分析
2.4 金牡丹茶的主要特征性代谢物相关性研究
2.5 不同茶季金牡丹多茶类OPLA-DA判别
3. 讨论与结论

0. 引言
1. 材料与方法
1.1 试验材料
1.2 试剂和仪器
1.2.1 主要试剂
1.2.2 主要仪器
1.3 试验方法
1.3.1 茶叶常规生化成分测定
1.3.2 儿茶素和生物碱组分测定方法
1.3.3 氨基酸组分测定方法
1.4 数据处理
2. 结果与分析
2.1 不同茶季金牡丹多茶类主要生化成分含量分析
2.2 不同茶季金牡丹多茶类儿茶素组分与生物碱含量分析
2.3 不同茶季金牡丹多茶类氨基酸组分与含量分析
2.4 金牡丹茶的主要特征性代谢物相关性研究
2.5 不同茶季金牡丹多茶类OPLA-DA判别
3. 讨论与结论

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福建花生氮磷钾推荐施肥与有机肥替代化肥潜力研究

作者简介: 李娟（1977−），女，硕士，副研究员，研究方向：作物营养与施肥研究（E-mail：lj-95@163.com）

通讯作者: 章明清（1963−），男，博士，研究员，研究方向：作物施肥原理和技术（E-mail：zhangmq2001@163.com）

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出版历程