茶树抗寒性研究进展房用 李秀芬 慕宗昭 乔勇进 于连家 孙蕾 连建国 山东省林业科学研究院 山东济南 山东省林业引用外资项目办公室 山东济南 山东省聊城市林业局 山东聊城

摘要 针对茶树在北方地区易受冻害的特点 总结了茶树抗寒性研究的进展 提出了从选育抗冻良种 适地适种 合理布局 加强

抚育管理等方法来提高茶树抗冻能力 为进一步开展茶树抗寒性研究提供了理论依据

关键词 经济林 茶树 抗寒性 研究进展

中图分类号 S 文献标识码 文章编号 6

DevelopmentofResearchonAnti-frigidityofTeaTreePANGYong LIXiu-Fen MUZong-Zhao OIAOYong-Jin YULian-Jia SUNLei LIANJian-Guo Forestresearch cademyofShandongprovince Jinan Shandong China ForeignCapitalintroductionofficeofShandongprovince Jinan Shandong China ForestrybureauofliaochengCity Shandongprovince liaocheng Shandong Chian

Abstract Thedevelopmentofresearchonanti-frigidityofteatreewassummariZedinviewofcommonfreeZein uryinnorth Themethodsofimprovinganti-frigiditywereputforwardincludingselectionofanti-frigidityvariety adaptabilitysiteandspecies rationaldistributionandstrengtheningmanagement ThetheoreticalbasiswasofferedforfurtherresearchKeyWords nonwoodforest teatree anti-frigidity researchdevelopment

山东省自 年开始引种茶树 年来经过几次大规模的引种 现在已形成以鲁中南~东南沿海为重点的绿茶生产基地 世纪 年代以来 随着茶农经济意识的提高 山东茶叶产品逐步打开市场 茶树引种栽培规模不断扩大 截止到 年底山东省茶园面积达到 万hm 其中可采摘茶园约 万hm 年产茶 t 但由于缺乏相应技术支撑 年受持续低温的影响 致使全省茶园大面积受冻害 调查表明 青岛~临沂两市茶园受冻面积达 %左右 日照市达 %~ % 临沭县有 %茶园受冻 导致茶叶减产 %左右 农民经济利益直接受损 因此 对茶树抗寒性研究进展加以科学总结 能为山东省茶树冬季正常生长提供重要参考和理论依据

茶树冻害的症状及原因 茶树冻害的症状表现研究报道 冻害发生后各类茶树品种都有以下的表现 开始是部分幼叶叶片和顶芽呈水渍状 随即顶芽转变为褐色 叶片自上而下部分或大部分转变为浅褐色 并失水向背面卷缩 继而叶片部分或全部脱落 枝梢由细到粗逐级脱水枯萎干缩 严重者直至整株死亡 茶树的冻害程度可以划分为五个等级 具体标准为 一级 对树势和产量基本无影响 叶片枯萎脱落 %以下 除晚秋梢外枝梢基本未受冻 二级 对树势稍有损害 对当年产量影响较小 叶片枯萎脱落 %以下 一年生以下枝梢有冻害症状 三级 对树势有损害 对产量影响较大 叶片 %以下枯萎脱落 小枝少量受冻 骨干枝和主干枝无冻害症状

经济林研究ZOO4 ZZ(Z):69-7Z

NonzoodForestResearch

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基金项目 山东省农业良种产业化开发抗寒茶树新品种选育项目的部分内容

作者简介 房用 6 男 山东荣成人 研究员 大学 主要从事造林和茶树育种方面的研究 四级.树势受害较严重.当年产量甚微.75%以上的叶片枯萎脱落.小枝多数受冻.骨干枝部分受冻.主干枝受冻轻微 五级.树势受冻严重.当年无产量.叶片全部枯萎脱落.小枝几乎全部死亡.骨干枝大部分受冻或枯死.主干枝受冻严重或枯死.植株有可能死亡 1.2造成茶树冻害的主要原因茶树冻害是由于组织内部结冰引起的 当气温逐渐降低时.细胞间隙的自由水首先形成冰晶的核心.随着温度的继续下降.冰晶体不断增大.细胞内部的自由水不断凝结或外渗.结果细胞的原生质严重脱水.同时受到冰块的挤压而造成伤害 当缺水和挤压超过一定限度时就会造成细胞原生质不可逆的破坏.引起细胞脱水 破裂以至死亡 茶树的冻害受到许多因子的影响 茶树冻害与低温及其持续的时间 茶树的品种以及茶树茎叶上附生的微生物等因子均密切相关[1]

1.2.1低温是冻害发生的主要因子温度越低.茶树受冻害越严重 气温低于OC时.乔木型或半乔木型的大叶种茶树会受冻.灌木型的中小叶种茶树在-1OC时也会出现冻害 低温持续时间越长.茶树受冻就愈重 1.2.2不同茶树品种抗冻能力茶树的品种不同.抗冻的能力也不一样 日本对12个国家的茶树材料进行抗冻性研究的结果表明:中国 日本 朝鲜的茶树品种抗冻性强.而印度 斯里兰卡 缅甸等国的茶树品种抗冻性弱 我国的研究者认为.我国北方的茶树品种叶小.叶色深.叶肉厚.保护组织发达.抗冻能力较强.不易受冻 而南方的茶树品种叶大.叶色浅.叶肉薄.保护组织不发达.易受低温危害 1.2.s茶树各器官的抗冻能力叶的抗冻能力最强.茎次之.根最弱 但在露地栽培的条件下.主干叶对茎 茎叶对根有保护作用.所以在越冬期树冠上部 中部与根部周际的温度总是由上而下依次递增 因此在生产实践中.茶树的冻害往往表现为先顶部枝叶.再到茎部.只有在极度严寒的情况下.根部才受冻害 1.2.4茶树冻害与其茎叶附生微生物的关系近年来的研究发现.茶树的冻害与其茎叶上附生微生物也密切相关 此类微生物具有很高的冰核活性.冰核形成温度平均为-2.7C.能诱发叶片冻害.加重茶树冻害的程度 影响茶树冻害的因子还有许多.例如茶树的树龄 树势 立地纬度 海拔高度 地形 地势 土壤条件 施肥水平 寒潮来势的缓急 降温时的风力 湿度以及冻后解冻的天气条件等等

2茶树抗寒性研究进展植物在适应某种环境时.其形态结构及生理生化方面均发生相应的变化 茶树的抗寒性是茶树长期适应低温胁迫的过程中通过自然选择而逐步发展和形成的一种形态和生理生化特征 茶树属于木本植物.其最基本 最可靠的抗寒性鉴定方法是通过较长时间的田间栽培.即直接鉴定 但是有些地方往往间隔七八年甚至十年才遇到极端低温.直接鉴定的周期就太长 由于茶树抗寒性的强弱是不同品种茶树的性状在一定条件下表现的必然结果.因此可以根据茶树的某个或某些性状表现及生化成分的不同来间接鉴定它的抗寒性[2]

2.1叶片的形态及解剖结构研究在分辨不同环境植物特征中.以叶的结构变化最为明显 茶树叶片不仅是主要的产品器官.同时也是茶树进行光合作用 呼吸作用以及蒸腾作用等生理代谢活动的重要器官 叶片的内部结构和外部特征除了与茶树的遗传性状有关以外.与它后天生长的生态环境有着密切的关系 因此.常将茶树叶片内部结构与外部特征作为评价茶树生理活性 抗逆性以及产量 品质的指标和选种育种的重要依据 茶树抗寒性的解剖结构是个体发育过程中为适应环境而长期形成的 郭见早等[s]对茶树抗寒的单株筛选研究表明.茶树单株叶片较小.较厚.叶面隆起是抗寒性较强的叶片外部特征 叶片解剖结构抗寒性鉴定[4]的主要部位是叶肉组织 抗寒性强的茶树叶片的解剖结构特征为:茶树叶肉组织发达.分化程度高.栅栏组织的厚度大.层数多.排列紧密.细胞较小 栅栏组织的发达程度还可以用栅栏组织厚度与海绵组织厚度的比值来表示 进行抗寒性鉴定时必须对几项指标进行综合分析 例如.一般大叶种茶树叶片栅栏组织虽厚.但是细胞大.排列疏松.因此抗寒性较差 茶树叶表皮细胞的角质层属脂肪性物质.它不仅可在植物分类上反映种间的差异.而且不同的角质层厚度与它发育过程中的环境条件有着密切的关系.角质化程度高.则对细胞的受冻与解冻具有很好的缓冲作用 因此.角质层的厚度也是抗寒性鉴定的指标之一 叶片上下表皮直接与角质层相连.位于叶的表面.构成叶的保护层.其厚度与机体的抗寒性具有一定的关系.上表皮层的作用比下表皮层更为显著[5.6] 因此.可以用上表皮细胞厚与海绵组织厚的比值或用栅栏组织厚与海绵组织厚的比值来鉴定不同品种茶树的抗寒性 根据栅栏组织厚度同海绵组织厚度的比值与抗寒性的关系得到的直线回归方程为:Y=5.47X-

O7经济林研究第22卷1.78O其中在采用回归方程进行鉴定时 应注意茶树的栽培条件~自然条件的相似性O束际林[4]对100多个茶树叶片解剖结构鉴定结果表明 叶片结构特征与茶树耐寒性有着密切关系 并提出以下叶片解剖特征[6] 可作为茶树叶片抗寒结构的具体指标:1)栅栏组织细胞层为2层以上;2)上表皮细胞厚度与海绵组织细胞厚度之比值在0.18以上;3)栅栏组织与海绵组织厚度之比值在0.60以上;4)上表皮厚度在20pm以上;5)剖面上400pm范围内第一层栅栏组织细胞数目在52个以上等均为耐寒性强的品种O2.2束缚水含量研究茶树含水量低 代谢活动弱 有利于抗冻O因为含水量低意味着容易结冰的自由水含量少 可减轻组织结冰给茶树带来的危害O就叶片水分动态而言 自由水与束缚水所起的作用是不同的O当冬季茶树叶温下降到0C

以下时 细胞间隙的自由水便开始结冰 而束缚水的冰点在-20~-25C以下O因此束缚水的相对含量较高 自由水的相对含量较低时 有利于抗冻O

2.3细胞液浓度研究潘根生~杨跃华等认为 细胞液浓度与抗冻性的关系密切 主要表现在以下两方面O1)细胞液浓度反映细胞内含物和水分比例的关系 细胞液浓度高 可溶性糖和蛋白质的含量高 细胞内的束缚水含量就高 自由水含量则相对减少 抗冻性就强O因此 茶树品种间抗冻性的强弱与细胞液浓度的高低是一致的O茶树在不同温度下细胞液浓度的变幅也与抗冻能力相关 变化幅度越大 意味着细胞自身调节水分状况和调节预防低温保护性物质的能力较强 抗寒的能力也越强O2)细胞内可溶性糖含量多时 可使细胞渗透压增大 保水能力增强O此外 糖还具有保护蛋白质避免低温所引起的凝固作用O

2.4保护性酶类研究植物体在低温条件下细胞内的自由基产生和消除的平衡会遭到破坏 积累的自由基对植物的膜系统造成伤害 使膜脂产生过氧化作用 导致细胞膜的结构和功能受到破坏O而自由基的产生和消除又被细胞中的保护酶系所控制[7] 保护系统包括SOD(超氧化物歧化酶)~CAT(过氧化氢酶)~POX(过氧化物酶)~谷胱甘肽过氧化物酶等[8]酶类以及VE~VA~VC~辅酶@~类胡萝卜素等还原性物质O研究表明[9] 茶树保护性酶类与抗冻性有着密切的关系O抗冻性强的品系SOD~CAT的活性在低温时能够维持较高的水平;SOD~POX同工酶总活性及谱带数目明显强于和多于抗性弱的品系[10 11]O