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紫外辐射对茶树生理代谢的影响及防控策略

2020-08-25  作者: admin  来源: 未知  已阅读

紫外线(Ultraviolet,UV)辐射根据生物效应分为UV-A(315~400 nm)、UV-B(280~315 nm)、UV-C(200~280 nm)。大量研究表明,UV-B辐射对地球上动植物的生长发育、生理生化过程等方面有显著影响,而UV-B辐射下植物在形态结构、生理代谢等方面的变化也是植物对UV-B应激的防御策略。UV-B辐射作为重要的光照作用因子,对茶树的生长发育及物质代谢有重要的影响。本文分析紫外辐射对茶树的生理代谢的影响,并提出相应防控策略。

 

 

一  紫外辐射对茶树生长和生理代谢的影响及调控

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紫外辐射对茶树生长及形态的影响

UV-B辐射通过影响茶树等植物的生长素等激素使其分解形成多种光氧化产物,进而抑制茎的伸长,抑制植物生长。茶树叶片对UV-B辐射最为敏感,UV-B辐射普遍造成叶面积减小,光合能力下降;严重时叶片上会出现青铜色或棕色的斑点,叶缘卷曲、发黄、坏死以及枯萎。UV-B辐射导致的叶片表皮细胞中增厚的蜡质层可衰减一部分辐射;同时,UV-B辐射诱导的茶树叶片表皮细胞中的类黄酮和花色素苷等紫外吸收化合物的积累能够进一步阻止太阳紫外辐射穿透表皮伤害下层叶肉细胞,这是茶树对UV-B辐射胁迫的防御调控。

 

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紫外辐射对茶树生理代谢的影响与调控

UV-B辐射促进茶树叶片多酚积累增加,有研究显示UV-B辐射对茶树叶片儿茶素的影响与UV-B处理方式有关。除此之外,UV-B辐射还能够间接调控花青素、儿茶素的代谢途径。

 

UV-B辐射对茶叶挥发性化合物影响显著,已有研究显示一定时间内UV-B辐射处理茶树鲜叶能够增加挥发性化合物种类,时间过长则导致香气物质种类的减少,即短时间UV-B处理能够促进茶叶香气成分的释放。

 

二  紫外辐射对茶园生态系统的影响

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紫外辐射对茶园土壤环境的影响

UV-B辐射可显著降低土壤中总碳含量,增加土壤中可溶性有机碳和复合酚含量,土层厚度越小受UV-B辐射影响作用越大。UV-B辐射增强可促进根际土壤酶活性、降低土壤微生物呼吸,同时影响土壤中微生物定殖能力,进而影响土壤系统中微生物多样性。

 

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紫外辐射对“茶树-病虫”互作体系的影响

目前研究发现,环境变化引起的UV-B辐射量的增加并未严重威胁茶树的生存,相反UV-B辐射作为控制植物代谢、生长发育的调控因子,一定程度内诱导茶树体内如生物碱、黄酮、萜类、香豆素等次生代谢产物的积累,这些次生代谢产物同样也具有抗病、抗虫及抗逆境等功能。

 

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紫外辐射对生态系统碳循环的影响

已有研究显示,防止UV-B辐射增强并维持良好的水分状况可能是增强茶树植物抵御水分胁迫和UV-B辐射复合作用的一种有效措施。在某些生态系统中,UV-B辐射降低生物量,抵消部分碳库增加,同时UV-B辐射对植物碳氮比的改变使暖冬造成的虫害减少,缓解植物损失。CO2浓度增加与UV-B辐射增强可导致凋落物化学性质的变化,促进凋落物的降解,改变土壤中碳库的积累;同时二者共同作用还可增强微生物对氮的固定,从而影响碳和氮的循环。

 

三  茶园紫外辐射防控策略

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选择优良抗性茶树品种

栽培品种应该选择具有环境适应性、抗病虫能力强的品种,同时面积较大的茶园,应尽量避免种植单一茶树品种,注意茶树品种的合理搭配及保证茶树品种的遗传多样性。

 

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强化土壤管理

土壤管理中应科学施肥,加大有机肥施用比例,秋冬季及时施足茶园基肥,采用机械深施,深度15~20 cm;追肥结合机械翻耕施用,深度5~10 cm。茶园灌溉要根据实际情况适时适度进行,一般茶园土壤含水量小于田间持水量70%时需及时进行灌溉,可根据茶园设施采用流灌、喷灌和滴灌等形式,流灌水量大,对适用地形限制较大,灌溉时避免出水量过大造成地表径流,否则易造成土壤流失及土壤板结。

 

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适时合理修剪

配合肥培管理,地上部分结合生产季开展合理修剪,以名优绿茶采摘茶园为例,春茶结束进行重修剪(离地40~50 cm),茶树休眠后(10月下旬至11月上中旬) 进行轻修剪。大宗绿茶采摘茶园,连续机采1~2年后,留养1季;连续机采4~5年后,进行重修剪更新茶树,重新培养机采蓬面。对于已经遭受气象灾害的茶园,视受害表现,若叶片受害症状表现较轻,则保持树势,自行恢复生长;若危害表现严重,出现大量枯死枝条,则需及时进行修剪,剪去受害症状严重的枝条,修剪程度宜轻不宜重。

 

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科学遮阴

在大面积茶园发生光照或高温干旱等灾害时,要对茶树及时进行科学遮阴,根据光照强度在茶树上方架设遮阳网,与茶蓬保持40~50 cm的距离,可有效遮挡强光伤害、降低叶面温度。此外,对于刚采摘或修剪过且还未萌发的茶树及幼龄茶园,更应做好遮阴措施。

 

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茶园生态管理

茶园合理覆盖或间作不同功能植物是茶园生态管理主要措施之一,利于增加茶园物种多样性,形成良好的生态循环,提高生态系统稳定性。

责任编辑:千鹤茶苗