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高原山区茶园土壤pH和重金属铬的空间异质性研究——以贵州省贵定县为例

王宗磊, 徐颖, 李作为, 文锡梅, 朱栋, 湛天丽

王宗磊, 徐颖, 李作为, 等. 高原山区茶园土壤pH和重金属铬的空间异质性研究——以贵州省贵定县为例[J]. 云南农业大学学报(自然科学), 2024, 39(4): 159−165. DOI: 10.12101/j.issn.1004-390X(n).202208025
引用本文: 王宗磊, 徐颖, 李作为, 等. 高原山区茶园土壤pH和重金属铬的空间异质性研究——以贵州省贵定县为例[J]. 云南农业大学学报(自然科学), 2024, 39(4): 159−165. DOI: 10.12101/j.issn.1004-390X(n).202208025
WANG Zonglei, XU Ying, LI Zuowei, et al. Spatial Heterogeneity of Soil pH and Chromium Content in Tea Plantations in Plateau Mountainous Areas: a Case Study of Guiding County, Guizhou Province[J]. JOURNAL OF YUNNAN AGRICULTURAL UNIVERSITY(Natural Science), 2024, 39(4): 159-165. DOI: 10.12101/j.issn.1004-390X(n).202208025
Citation: WANG Zonglei, XU Ying, LI Zuowei, et al. Spatial Heterogeneity of Soil pH and Chromium Content in Tea Plantations in Plateau Mountainous Areas: a Case Study of Guiding County, Guizhou Province[J]. JOURNAL OF YUNNAN AGRICULTURAL UNIVERSITY(Natural Science), 2024, 39(4): 159-165. DOI: 10.12101/j.issn.1004-390X(n).202208025

高原山区茶园土壤pH和重金属铬的空间异质性研究——以贵州省贵定县为例

基金项目: 贵州省成果转化项目(黔科合成果[2024] 一般102);贵州科学院青年基金项目(黔科院J字[2020] 17号)。
详细信息
    作者简介:

    王宗磊(1984—),男,贵州贵阳人,学士,工程师,主要从事土地管理与土地规划研究。E-mail:478932047@qq.com

    通信作者:

    文锡梅(1974—),女,贵州凯里人,硕士,副研究员,主要从事GIS应用与生态环境研究。E-mail:wxm220706@163.com

  • 中图分类号: S153.61

摘要:
目的 

探究高原山区茶园土壤pH及重金属铬(chromium,Cr)含量的空间异质性及其驱动因素,为茶树高产优质栽培提供科学依据。

方法 

采集贵州省贵定县423个茶园土壤样品,采用地统计学和半方差函数模型法探究茶园土壤pH和Cr的空间异质性,并利用随机森林算法研究不同pH下Cr含量变化的驱动因素。

结果 

高原山区茶园土壤pH值为4.5~6.0的样品占74%,适宜茶树生长。研究区域内土壤Cr含量处于安全水平。土壤pH值自西南向东北逐渐减小,呈明显的带状分布。土壤重金属Cr含量的空间分布呈现自北向东南逐渐降低的趋势,低值斑块多出现在东南区域,高值斑块集中在中西部。

结论 

不同土壤pH值对Cr含量的影响不同。在pH≤5.5的茶园土壤中,土壤pH对Cr含量影响最大;在5.5<pH≤6.5的茶园土壤中,土壤颗粒对Cr含量影响最大。

 

Spatial Heterogeneity of Soil pH and Chromium Content in Tea Plantations in Plateau Mountainous Areas: a Case Study of Guiding County, Guizhou Province

Abstract:
Purpose 

To investigate the spatial heterogeneity and driving factors of soil pH and heavy metal chromium (Cr) content in tea plantations in plateau mountainous areas, providing a scientific basis for high-yield and high-quality tea cultivation.

Methods 

Soil samples from 423 tea plantations in Guiding County, Guizhou Province were collected. Geostatistics and semivariance function models were used to explore the spatial heterogeneity of soil pH and Cr in the tea plantations. Random forest algorithm was used to study the driving factors of Cr content variations under different pH conditions.

Results 

74% of soil samples in plateau mountainous tea plantations had a pH value between 4.5 and 6.0, suitable for tea cultivation. The Cr content in the soil was within safe levels. The soil pH value decreased gradually from southwest to northeast, showing a clear zonal distribution. The spatial distribution of soil heavy metal Cr decreased gradually from north to southeast, with low-value patches mostly appearing in the southeast and high-value patches concentrated in the central-western region.

Conclusion 

Different soil pH values have varying impacts on Cr content. In tea plantation soils with pH≤5.5, soil pH has the greatest impact on Cr content; in soils with 5.5<pH≤6.5, soil particles have the greatest impact on Cr content.

 

  • 乌龙茶又称青茶,是中国特有茶叶,其滋味纯正,香气宜人,兼有红茶的甘醇与绿茶的鲜爽,深受消费者的青睐。乌龙茶主产地为台湾、福建和广东三省,而云南西南部的腾冲市属热带季风气候,其海拔高,降雨充沛,空气湿度大且冬暖夏凉的气候特点适合软枝乌龙生长。2001年腾冲从台湾引进了软枝乌龙品种进行栽种繁殖。

    软枝乌龙又称青心乌龙,滋味甘醇、鲜爽,具有典型的花果香[1],主要分布于台湾省。软枝乌龙茶按照产期先后采摘,根据加工级别可分为不同等级,一般等级越高品质越好,但是市场上乌龙茶分级标准比较混乱,更有甚者以次充好。软枝乌龙茶化学特征及品质差异是其等级划分的重要依据,而等级高低在一定程度上反映了茶叶的品质。因此,本研究以3个等级的软枝乌龙茶为研究对象,通过感官审评、内含成分及挥发性成分检测,研究其化学特征与茶叶等级的关系,以期为软枝乌龙茶等级划分和品质评价提供参考。

    软枝乌龙茶由云南腾冲极边茶业股份有限公司惠赠,为2019年春季产自云南省腾冲市由软枝乌龙品种加工而成的特级、一级和二级乌龙茶。

    茶叶分析常规设备:感官审评的天平、乌龙茶审评杯(110 mL)、随手泡、叶底盘、茶巾、品茶杯、汤勺、纯净水和废液桶等以及不同规格容量瓶(1000、500、50和25 mL)、锥形瓶、漏斗、蒸发皿、移液管和比色器等。

    茶样内含成分测定的主要设备:DHG-9140鼓风电热恒温干燥箱(上海中友仪器设备有限公司)、7230G分光光度计(上海菁华科技仪器有限公司)、756CRT紫外光分光光度计(上海菁华科技仪器有限公司)、FZ102微型植物试样粉碎机(北京市永光明医疗仪器厂)和DZF-6050真空干燥箱(上海博讯实业有限公司)等。

    按照GB/T 23776—2018[2]规定执行的乌龙茶盖碗审评方法进行茶叶感官审评并对各品质因子进行评分,外形、汤色、香气、滋味和叶底分别占总评分的20%、5%、35%、30%和10%,计算该茶样感官审评的总分。

    根据GB 5009.3—2016[3]测定茶叶含水量;根据GB/T 8313—2018[4]的分光光度法测定茶多酚含量;采用高效液相色谱法测定儿茶素种类及含量;根据GB/T 8314—2013[5]的茚三酮显色法测定游离氨基酸总量;根据GB/T 8305—2013[6]测定水浸出物含量;根据GB/T 8312—2013[7]测定咖啡碱含量。

    采用顶空固相微萃取(HS-SPME)与气相色谱−质谱联用(GC-MS)相结合的方法,取1.00 g磨碎的茶样放入20 mL顶空瓶中,加入沸水5 mL,密封瓶口。60 ℃稳定10 min,采用65 μm聚二甲基硅氧烷/二乙基苯(polydimethylsiloxane/divinylbenzene,PDMS/DVB)萃取头在60 ℃条件下萃取50 min,转速250 r/min;采用气相色谱−质谱联用仪检测,进样口温度230 ℃,脱吸附时间为5 min。

    GC 条件:HP-5 MS石英毛细管柱(30.0 m×0.25 mm,0.25 μm),载气He (99.999%),不分流进样,进样口温度250 ℃,柱温为起始温度50 ℃保持5 min,以6 ℃/min升至250 ℃保持10 min。

    MS 条件:电子轰击离子源(EI),温度280 ℃,电子能量70 eV,质量扫描范围35~450 u,扫描速度909 u/s,光电倍增管电压 800 V。

    挥发性物质的定性与定量:对获得的挥发性成分总离子色谱图,通过检索mainlib、replib和nist_ri谱库完成定性;依据峰面积归一化进行定量,并与文献研究结果[8-11]比较,完成最终确认。

    采用 SPSS 17.0 软件处理数据并对理化成分检测数据进行差异显著性分析。

    表1可知:特级、一级和二级软枝乌龙茶的感官审评分数分别是94.50、92.85和90.00,3个等级软枝乌龙茶均具备较高品质,并且级别越高审评得分越高。从外形上看,球形颗粒紧结是软枝乌龙茶典型的外形特征,且茶样等级越高颗粒越紧结,色泽越绿润;香气以花果香为主,等级越高花果香越浓郁,二级软枝乌龙茶带有锅巴香,汤色明亮;特级软枝乌龙茶茶样的汤色偏蜜、清亮,具备清香型乌龙茶的品质;3个等级的乌龙茶滋味以醇厚、鲜爽为主,等级越高滋味越醇厚甘爽;叶底黄绿柔软,软枝乌龙茶等级间的差异不明显,二级软枝乌龙茶叶底略有茶梗。

    表  1  3个等级乌龙茶感官审评结果
    Table  1.  Sensory evaluation results of three grades of oolong tea
    茶样
    tea sample
    外形
    appearance
    香气
    aroma
    汤色
    liquor color
    滋味
    taste
    叶底
    leaf bottom
    评分
    score
    特级
    the top grade
    颗粒紧结、翠绿油润、匀整、净度好
    tight and heavy granules, jade green color and bloom, even and neat
    花果香浓郁持久
    flowery and fruity aroma, strong and lasting
    黄绿明亮
    yellowish green and bright
    浓厚甘醇
    strong and thick, mellow and sweet
    黄绿肥厚、柔软、匀亮
    yellowish green, fat and thick, soft, even and bright
    94.50
    一级
    the first grade
    颗粒紧结、翠绿油润、匀整、净度好
    tight and heavy granules, jade green color and bloom, even and neat
    花果香高长
    flowery and fruity aroma, high and intensive aroma
    绿黄明亮
    greenish yellow and bright
    醇厚爽滑
    mellow and thick, smooth and brisk
    黄绿柔软、匀亮
    yellowish green and soft, even and bright
    92.85
    二级
    the second grade
    颗粒紧实、墨绿油润、匀整、净度好
    tight granules, dark green color and bloom, even and neat
    花果香较高长,带锅巴香
    flowery and fruity aroma, more high and intensive, with high-fired aroma
    金黄较明亮
    golden yellow and more bright
    醇厚较爽滑
    mellow and thick, more smooth and brisk
    黄绿柔软、匀亮、略有梗
    yellowish green and soft, even and bright, have some stalk
    90.00
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    表2可知:3个等级软枝乌龙茶含水量均较低,随等级升高含水量略有上升趋势,特级和二级的含水量存在显著差异,特级软枝乌龙茶的含水量比一级高0.20%、比二级高0.44%;软枝乌龙茶水浸出物含量均较高,且其随着等级增高呈增加趋势,但不同等级之间差异不明显,与滋味均较浓厚的感官审评结果一致;随着等级升高,软枝乌龙茶的茶多酚含量呈增加趋势,但一级和二级之间差异不显著;随着等级升高游离氨基酸含量呈增加趋势,特级软枝乌龙茶的游离氨基酸含量最高,分别比一级和二级软枝乌龙茶高0.02%和1.10%,但特级和一级之间差异不显著,一级和二级间差异显著;不同等级软枝乌龙茶的酚氨比差异显著,但无明显规律;随着等级降低,3个等级软枝乌龙茶咖啡碱含量先上升后下降,且特级和一级软枝乌龙茶的咖啡碱含量显著高于二级。

    表  2  3个等级乌龙茶主要内含成分含量
    Table  2.  Main components contents of three grades of oolong tea
    茶样
    tea sample
    含水量/%
    water content
    水浸出物/%
    water extract
    茶多酚/%
    tea polyphenol
    游离氨基酸/%
    amino acid
    酚氨比
    the ratio of polyphenols to amino acids
    咖啡碱/%
    caffeine
    特级
    the top grade
    2.99±0.01 a 39.17±4.24 a 21.45±0.28 a 3.90±0.00 a 5.50±0.01 b 3.06±0.01 b
    一级
    the first grade
    2.79±0.03 ab 38.86±2.04 a 19.25±0.16 b 3.88±0.01 a 4.96±0.02 a 3.42±0.11 a
    二级
    the second grade
    2.55±0.06 b 37.86±14.17 a 18.94±0.07 b 2.80±0.01 b 6.76±0.02 c 2.80±0.00 c
    注:不同小写字母表示数据之间差异显著 (P<0.05);下同。
    Note: Different lowercase letters indicate significantly difference among datas (P<0.05); the same as below.
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    表3可知:软枝乌龙茶儿茶素包括没食子儿茶素(gallocatechin,GC)、表没食子儿茶素(epigallocatechin,EGC)、儿茶素(catechin,C)、表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)、表儿茶素(epicatechin,EC)、没食子儿茶素没食子酸酯(gallocatechin gallate,GCG)、表儿茶素没食子酸酯(epicatechin gallate,ECG)和儿茶素没食子酸酯(catechin gallate,CG),其中ECG和CG含量随茶叶等级下降而减少,GCG含量随等级下降而增加。特级、一级和二级软枝乌龙茶儿茶素总含量分别为124.11、132.83和92.79 mg/g,儿茶素总量与茶叶等级并没有规律性。特级软枝乌龙茶酯型儿茶素和简单儿茶素含量分别为69.86 和54.2 4 mg/g,分别占56%和44%;一级软枝乌龙茶酯型儿茶素和简单儿茶素含量分别为75.21和 57.65 mg/g,分别占57%和43%;二级软枝乌龙茶酯型儿茶素和简单儿茶素含量分别为56.86 和40.21 mg/g,分别占61%和39%。酯型儿茶素占比随软枝乌龙茶等级升高而减少,简单儿茶素占比随等级升高而增加。

    表  3  3个等级乌龙茶儿茶素含量
    Table  3.  Catechin content of three grades of oolong tea mg/g
    茶样
    tea sample
    没食子儿茶素
    GC
    表没食子儿茶素
    EGC
    儿茶素
    C
    表没食子儿茶素
    没食子酸酯
    EGCG
    表儿茶素
    EC
    没食子儿茶素
    没食子酸酯
    GCG
    表儿茶素
    没食子酸酯
    ECG
    儿茶素没
    食子酸酯
    CG
    总量
    aggregate
    特级
    the top grade
    25.02±0.85 b 14.45±0.01 b 8.20±0.04 b 47.30±0.00 d 5.30±0.01 b 13.20±0.13 c 9.36±0.02 a 1.28±0.01 a 124.11±0.20 b
    一级
    the first grade
    26.72±0.91 a 15.55±0.01 a 8.67±0.01 a 52.17±0.01 a 5.65±0.00 a 13.75±0.00 b 9.29±0.04 b 1.07±0.01 b 132.83±0.05 a
    二级
    the second grade
    18.07±0.05 c 7.88±0.19 c 4.72±0.14 c 31.82±0.01 c 4.45±0.02 c 18.18±0.00 a 6.86±0.03 c 0.83±0.01 c 92.79±0.03 c
    注/Note: GC. gallocatechin; EGC. epigallocatechin; C. catechin; EGCG. epigallocatechin gallate; EC. epicatechin; GCG. gallocatechin gallate; ECG. epicatechin gallate; CG. catechin gallate.
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    3个等级软枝乌龙茶样品共检出191种挥发性成分,其种类及相对含量见表4

    表  4  3个等级乌龙茶挥发性组分种类及相对含量
    Table  4.  Type and relative content of volatile components in three grades of oolong tea
    茶样
    tea sample
    碳氢化合物
    hydrocarbons
    醇类
    alcohols
    醛类
    aldehydes
    酮类
    ketones
    酯类
    esters
    含氧化合物
    oxygenated compounds
    含氮化合物
    nitrogenous compounds
    酸类
    acids
    酚类
    phenols
    特级
    the top grade
    39 (21.69%) 11 (34.73%) 3 (0.50%) 5 (0.99%) 22 (25.39%) 10 (3.71%) 8 (12.86%) 1 (0.08%) 1 (0.05%)
    一级
    the first grade
    34 (14.13%) 16 (41.88%) 2 (0.49%) 8 (3.73%) 22 (21.09%) 10 (5.51%) 6 (13.07%) 0 (0.00%) 1 (0.07%)
    二级
    the second grade
    22 (31.70%) 13 (29.72%) 1 (0.07%) 9 (3.37%) 15 (12.33%) 5 (4.66%) 6 (17.82%) 1 (0.05%) 1 (0.27%)
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    特级软枝乌龙茶中共检出100种挥发性成分,包括碳氢化合物39种、醇类11种、醛类3种、酮类5种、酯类22种、含氧化合物10种、含氮化合物8种、酸类1种和酚类1种。其中,含量最多的组分是醇类(34.73%),其次是酯类(25.39%)、碳氢化合物(21.69%)和含氮化合物(12.86%);相对含量较高的成分为α-法尼烯(12.13%)、橙花叔醇(10.64%)、吲哚(10.42%)、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇(7.47%)、己酸己酯(6.23%)、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇(5.88%)、(Z)-己酸-3-己烯酯(4.88%)和香叶醇(4.30%)等,占总量的61.95%。

    一级软枝乌龙茶中共检出99种挥发性成分,包括碳氢化合物34种、醇类16种、醛类2种、酮类8种、酯类22种、含氧化合物10种、含氮化合物6种和酚类1种,未发现酸类。其中,含量最多的组分是醇类(41.88%),其次是酯类(21.09%)、碳氢化合物(14.13%)和含氮化合物(13.07%);相对含量较高的成分为吲哚(12.23%)、橙花叔醇(12.23%)、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇(10.06%)、α-法尼烯(6.84%)、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇(6.57%)、香叶醇(6.56%)、(Z)-己酸-3-己烯酯(6.19%)和己酸己酯(2.51%)等,占总量的63.19%。

    二级软枝乌龙茶中共检出73种挥发性成分,包括碳氢化合物22种、醇类13种、醛类1种、酮类9种、酯类15种、含氧化合物5种、含氮化合物6种、酸类1种和酚类1种。其中,含量最多的组分是碳氢化合物(31.70%),其次是醇类(29.72%)、含氮化合物(17.82%)和酯类(12.33%);相对含量较高的成分为α-法尼烯(20.07%)、吲哚(16.47%)、(E)-3,7,11-三甲基-1,6,10-十二碳三烯-3-醇(12.10%)、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇(6.87%)、(Z)-己酸-3-己烯酯(4.38%)、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇(4.22%)和香叶醇(3.84%)等,占总量的67.95%。

    经比较可知:软枝乌龙茶挥发性成分主要有α-法尼烯、橙花叔醇、吲哚、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇、己酸己酯、3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯-3-醇、(Z)-己酸-3-己烯酯和香叶醇等。3个等级茶样有24种共有成分,其中,随着等级升高,十七烷、十八烷、吲哚、八甲基环四硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、雪松醇和2,2,6-三甲基环己酮等含量减少;而己酸己酯、(E)-己酸-2-己烯酯和D-柠檬烯随等级升高而增加。吲哚相对含量从特级到二级依次为10.42%、12.23%和16.47%,己酸己酯相对含量从特级到二级依次为6.23%、2.51%和1.89%,2种挥发性组分在不同等级的软枝乌龙茶中相对含量差值较大,因此,初步判定吲哚和己酸己酯可作为软枝乌龙茶等级划分的指标之一。

    从类别上看,软枝乌龙茶挥发性组分主要以醇类、酯类、含氮化合物和碳氢化合物为主。随着软枝乌龙茶等级的增加,碳氢化合物和醛类组分数量增加、酮类组分数量减少,酮类、含氮化合物和酚类相对含量减少、醛类和酯类相对含量增加。

    软枝乌龙茶外形以紧结颗粒为主,花果香明显,汤色明亮,滋味醇厚,叶底柔软;等级越高颗粒越紧结、花果香越浓郁、汤色越绿亮、滋味越甘醇。3个等级软枝乌龙茶的感官审评得分在90分以上,从感官品质方面分析,3个等级软枝乌龙茶品质均较优,其得分与等级呈正相关。

    茶叶含水量是分析茶叶品质的重要依据之一,乌龙茶加工过程中有烘焙工序,不同烘焙程度的乌龙茶含水量不同[12]。丁晓芳[13]研究指出:茶叶含水量对茶叶多酚类物质含量影响呈“S”型,茶叶储存过程中,含水量控制在5.00%以下有利于减缓多酚类的变化。由此可见,茶叶含水量对茶叶储存有很大影响,在一定程度上影响着茶叶品质。本研究中的软枝乌龙茶含水量较低,3个等级茶样含水量均小于5.00%,故多酚类变化较为缓慢,同等条件下有利于保持优良的茶叶品质。课题组后期将试验样品及其他对照茶样贮藏半个月、1个月和2个月后,经多次审评比较,试验茶样品质保持较好,较耐贮藏。

    水浸出物含量影响茶汤的滋味,其含量可反映茶叶中可溶性物质的含量,标志着茶汤的厚薄、滋味的浓强程度,并与茶树鲜叶的老嫩和茶树品种等有密切关系[14]。本研究表明:随着软枝乌龙茶等级的升高,水浸出物含量增加,两者呈正相关,说明高等级的乌龙茶茶汤滋味更浓厚,这与感官审评结果一致。

    茶多酚是形成乌龙茶滋味浓醇和收敛性的重要成分,同时茶多酚还具有抗菌、抗氧化清除自由基和防治心血管疾病等保健功能[15]。茶多酚对茶叶滋味品质的影响较复杂,研究发现:茶多酚含量在20.00%以下时,滋味与其含量正相关,到22.00%左右达到峰值[16],这与本研究的结果一致。特级软枝乌龙茶茶多酚含量显著高于一级和二级软枝乌龙茶,这可能是其滋味较为浓厚回甘的原因之一。

    茶叶中的氨基酸有26种,其中茶氨酸含量约占50.00% [17]。本研究表明:软枝乌龙茶游离氨基酸含量与等级呈正比,与郑作芸[18]的研究结果一致。氨基酸的鲜爽味直接影响茶汤滋味的鲜爽度,含量高则茶汤口感鲜爽,反之则寡淡[19]。二级软枝乌龙茶氨基酸含量明显低于特级和一级,可能是其鲜爽度比特级和一级低的原因之一。此外,氨基酸和茶多酚含量及占比与茶叶品质直接相关。一般而言,酚氨比低,鲜爽度高;酚氨比高,鲜爽度低,但本研究中酚氨比与茶叶等级之间无明显的变化规律,这有可能跟其鲜叶原料和加工工艺有关[20]

    咖啡碱呈苦味,是乌龙茶重要的滋味物质之一。咖啡碱含量是茶叶质量的标志,咖啡碱与茶叶品质相关系数高达0.86[21]。杨伟丽等[22]研究发现:乌龙茶中的咖啡碱含量与香气、滋味、汤色和叶底的综合评分均呈显著负相关。而本研究中,咖啡碱含量与茶叶等级未呈现负相关,特级和一级软枝乌龙茶的咖啡碱含量高于二级,但是特级和一级茶仍比二级茶鲜醇,这可能是因为咖啡碱也是嫩度指标,级别越高的茶原料嫩度相对越高,且高级别茶中氨基酸含量高也会降低咖啡碱的苦味。

    儿茶素的组成及含量对茶汤滋味的影响极大,不同等级的乌龙茶儿茶素含量差异较大,从简单儿茶素和酯型儿茶素含量的比例来看,茶叶等级越高,酯型儿茶素占比越低,简单儿茶素占比越高。酯型儿茶素的苦涩味明显大于简单儿茶素,这也是二级软枝乌龙茶滋味稍差的原因之一。

    从类别上看,软枝乌龙茶挥发性组分主要以醇类、酯类、含氮化合物和碳氢化合物为主。挥发性成分种类随茶叶等级升高而减少,含氮化合物、酚类和酮类的相对含量随茶叶等级升高而减少,醛类和酯类相对含量随等级升高而增加,碳氢化合物和含氧化合物无明显规律。

    3个等级软枝乌龙茶共有的挥发性成分有24种,其中环三硅氧烷、六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十七烷、十八烷、吲哚和雪松醇等含量随着等级升高而减少;D-柠檬烯、己酸己酯和(E)-己酸-2-己烯酯含量随等级升高而增加。这些挥发性成分是区分不同等级软枝乌龙茶的重要物质,表明软枝乌龙茶挥发物具有显著的等级特征。吲哚和己酸己酯在不同等级的软枝乌龙茶中相对含量差异较大,因此,初步判定吲哚和己酸己酯可以作为软枝乌龙等级划分的指标之一。

    3个等级软枝乌龙茶含量较高的关键挥发性成分主要以具有愉悦花果香的醇类、醛类和酯类为主,如α-法尼烯具有花果香[23]。结合感官审评的结果,特级软枝乌龙茶的香气浓郁持久、花果香明显,一级软枝乌龙茶的香气花果香高长,而这2个等级的茶中检测到的醇类、醛类和酯类挥发性成分的总量显著高于二级软枝乌龙茶。二级软枝乌龙茶的香气呈现花果香略带锅巴香,这可能与其加工工艺有关,使其既具有花果香,又具有烘炒香,这与前人的研究结果[24]一致。另外,在191种挥发性成分中还有一些物质本身不具有特殊香气,但可能与其他香气物质互作而共同参与茶叶香气的构成。

    软枝乌龙茶感官审评得分越高,水浸出物、茶多酚和游离氨基酸的含量以及简单儿茶素的占比越高,挥发性成分越丰富,己酸己酯含量越高,吲哚含量越少,其茶叶等级越高、品质越好。水浸出物、茶多酚和游离氨基酸等含量以及儿茶素和挥发性成分的组成与茶叶等级相关性较大,可作为软枝乌龙茶等级划分的依据之一。研究结果为进一步规范软枝乌龙茶的品质评价和等级划分提供依据,也为其他茶类不同等级的品质评价提供参考。

  • 图  1   土壤样品分布图

    Figure  1.   Distribution map of soil samples

    图  2   土壤pH和重金属Cr含量的分布

    Figure  2.   Distribution of soil pH and Cr content

    图  3   土壤pH和重金属Cr的空间分布

    Figure  3.   Spatial distribution of soil pH and Cr

    图  4   不同pH下土壤重金属Cr含量的影响因素

    注/Note: a) pH≤5.5; b) 5.5<pH≤6.5.

    Figure  4.   Influence factors of Cr content in soil under different pH levels

    表  1   贵定县的土壤pH和重金属Cr含量

    Table  1   Soil pH and Cr content in Guiding County

    区域
    area
    pH Cr 含量/(mg·kg−1)
    Cr content
    平均值
    average
    变异系数/%
    coefficient of variation
    平均值
    average
    变异系数/%
    coefficient of variation
    盘江镇 Panjiang Town 5.11±0.22 4.31 55.42±12.27 22.14
    德新镇 Dexin Town 5.57±0.66 11.85 36.67±10.31 28.12
    宝山街道 Baoshan Street 4.59±0.18 3.92 34.21±12.11 35.40
    金南街道 Jinnan Street 5.23±0.74 14.15 46.83±22.27 47.55
    云雾镇 Yunwu Town 5.61±0.78 13.90 51.12±22.24 43.51
    新巴乡 Xinba Town 4.68±0.19 4.06 40.27±10.19 25.30
    沿山镇 Yanshan Town 4.80±0.32 6.67 30.19±12.16 40.28
    昌明镇 Changming Town 5.66±0.48 8.48 30.18±8.15 27.00
    全研究区 whole study area 5.23±0.70 45.57±52.92
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    表  2   贵定县土壤pH和重金属Cr空间插值半方差函数模型及参数

    Table  2   Spatial interpolation semivariance function model and parameters of soil pH and heavy metal Cr in Guiding County

    指标
    index
    模型
    model
    步长/m
    step length
    块金值 (C0)
    nugget value
    偏基台值 (C1)
    partial base value
    基台值 (C0+C1)
    base value
    块金效应 [C0/(C0+ C1) ]
    nugget effect
    变程/m
    range change
    pH 高斯 Gaussian 525 0.083 5 0.539 6 0.623 1 0.134 0 4 055.78
    Cr 高斯 Gaussian 525 465.7600 488.8000 954.560 0 0.487 9 3 568.07
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出版历程
  • 通信作者:  文锡梅 wxm220706@163.com
  • 收稿日期:  2022-08-16
  • 修回日期:  2024-07-04
  • 网络首发日期:  2024-08-20

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