一种茶树抗寒剂及其应用

技术领域

本发明涉及茶树栽培技术领域，特别是涉及一种茶树抗寒剂及其应用。

背景技术

茶树(Camellia sinensis(L.)O.Kuntze)是一种多年生的喜湿喜温的经济作物。低温是影响茶叶生产、茶树生长和地域分布的最重要环境因子之一。我国大部分茶区都会常遭受寒害冻害，轻者减产，重者茶树死亡。近年来随着气候变化加剧，不规律的极端低温天气频发，对茶叶生产造成巨大损失。春季茶树脱驯化后，茶树抗寒性减弱，茶芽萌发后，遭受的“倒春寒”对茶叶生产影响最大。我国大部分茶区以名优茶生产为主，春茶经济效益占全年的70％以上。春季“倒春寒”会使幼嫩芽叶冻伤，停止萌发，新芽褐变死亡，导致春茶减产、经济效益严重下降。

当前困扰茶产业的关键瓶颈是“倒春寒”的影响。在生产上应对茶树低温冻害，主要是采用冠面覆盖、熏烟、喷灌等方法，但由于费工费力，难以大面积使用；也有喷施脱落酸(ABA)等激素，但成本较高、效果不佳，且由于春季萌芽后持续采摘，其残留对人体有一定的安全隐患。因此，在春茶采摘期，急需绿色、安全、高效的防御“倒春寒”的危害方法与技术。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种茶树抗寒剂及其应用。通过将本发明提供的茶树抗寒剂应用到茶树上，能够激发茶树新梢自身的抗寒性，并且抗寒剂成分均为茶树固有的活性成分，安全无害。

为了实现上述目的，本发明提供了一种茶树抗寒剂，所述茶树抗寒剂的有效成分为精氨酸。

优选的，所述茶树抗寒剂中还包括茶皂素。

优选的，所述精氨酸为L-精氨酸；所述茶皂素的纯度为90％；

所述茶树抗寒剂的剂型包括粉剂。

本发明提供了上述技术方案所述的茶树抗寒剂在提高茶树抗寒性中的应用。

优选的，所述茶树包括幼龄茶树和/或成年茶树。

本发明还提供了一种提高茶树抗寒性的方法，包括：将茶树抗寒剂的水溶液施用于茶树植株；

所述茶树抗寒剂为上述技术方案所述的茶树抗寒剂。

优选的，所述茶树抗寒剂的水溶液中精氨酸的浓度为5～10g/L，茶皂素的浓度为2g/L。

优选的，施用所述茶树抗寒剂的水溶液的时间为在“倒春寒”发生前7～10d。

优选的，所述施用的次数为2～3次；施用的间隔时间为3～5d，所述施用的剂量为40～45L/亩。

优选的，所述施用方式为喷施；所述喷施的部位为茶树冠面叶片。

有益效果：

本发明提供了一种茶树抗寒剂，所述茶树抗寒剂的有效成分为精氨酸。相较于水杨酸、脱落酸、褪黑素等制备的抗寒剂，本发明所述茶树抗寒剂的主要成分精氨酸，其是茶树叶片中主要氨基酸之一。在“倒春寒”发生前期，采用本发明所述茶树抗寒剂处理后的，通过叶片吸收、代谢，显著提高了Fv/Fm(叶绿素荧光参数)、可溶性糖、可溶性蛋白含量、总抗氧化能力、羟自由基抑制率以及SOD活性，显著减少了茶叶中H

本发明所述茶树抗寒剂还具有如下优势：

1、成本较低，使用方便

本发明所述茶树抗寒剂以L-精氨酸作为主要抗寒成分，成本比以脱落酸、褪黑素等激素为抗寒成分的抗寒剂低，且施用方法简单。

2、绿色环保，功能多效

本发明所述茶树抗寒剂以精氨酸为主要成分，精氨酸是茶树叶片中主要氨基酸之一。精氨酸是氮碳比最高的氨基酸，具体调控氮代谢作用。同时精氨酸是多胺、一氧化氮等生物合成的前体，而多胺和一氧化氮是重要的信使，涉及几乎所有的生理和生化过程，生长和发育以及植物对胁迫的适应。且精氨酸对环境无任何不良影响，是一种绿色环保的小分子物质。所用的茶皂素作为表面活性剂，是茶叶籽提取物，天然绿色。

基于上述技术优势，本发明还提供了一种提高茶树抗寒性方法，包括：将茶树抗寒剂的水溶液施于茶树植株；所述茶树抗寒剂为上述技术方案所述的茶树抗寒剂。该方法通过喷施茶树抗寒剂水溶液能够达到提高茶树防御低温的效果，具有方便、实用、绿色、环保等优点。因此，本发明很好的解决了上述技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为茶树叶片Fv/Fm的变化；

图2为不同温度处理下茶树叶片MDA含量；

图3为不同温度处理下茶树叶片H

图4为不同温度下茶树叶片的SOD活性；

图5为不同温度处理下茶树叶片可溶性糖含量；

图6为不同温度处理下茶树叶片可溶性蛋白含量；

图7为大田喷施抗寒剂效果。

具体实施方式

本发明提供了一种茶树抗寒剂，所述茶树抗寒剂的有效成分为精氨酸。

在本发明中，所述茶树抗寒剂中还优选包括茶皂素；所述茶皂素的浓度为2g/L。本发明所述精氨酸优选为L-精氨酸；所述茶皂素的纯度优选为90％，所述茶皂素作为润滑剂和表面活性剂；所述茶树抗寒剂的剂型优选为粉剂，通过限定粉剂剂型便于茶树抗寒剂的保藏与运输。

在本发明中，所述茶树抗寒剂的储藏温度优选为常温，还优选为20～25℃，更优选为25℃，便于存放，不会影响茶树抗寒剂的品质。通过将适量的L-精氨酸和茶皂素混合后，有利于最大限度的提高茶树抗寒剂的使用性能，提高茶树的抗寒性。

本发明提供了上述技术方案所述的茶树抗寒剂在提高茶树抗寒性中的应用。在本发明中，所述茶树优选包括幼龄茶树和/或成年茶树，更优选为幼龄茶树或成年茶树；所述应用优选为防御茶园“倒春寒”中的应用。本发明采用茶树抗寒剂处理茶树后，能够提高茶叶中Fv/Fm值，提高茶叶的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、总抗氧化能力和羟自由基抑制率，降低茶叶中MDA含量和H

本发明还提供了一种提高茶树抗寒性的方法，包括：将茶树抗寒剂的水溶液施用于茶树植株；所述茶树抗寒剂为上述技术方案所述的茶树抗寒剂。

本发明优选将茶树抗寒剂与水混合，得到茶树抗寒剂的水溶液。在本发明中，所述茶树抗寒剂水溶液中精氨酸的浓度优选为5～10g/L，更优选为10g/L；所述茶树抗寒剂中茶皂素的浓度优选为2g/L。

所述混合后，本发明优选将所述茶树抗寒剂的水溶液喷施于茶树植株。在本发明中，喷施所述茶树抗寒剂水溶液部位优选为茶树冠面叶片；喷施所述茶树抗寒剂水溶液的时间优选为在“倒春寒”发生前7～10d，更优选为在“倒春寒”发生前10d；所述“倒春寒”发生的时间优选以天气预报为准；所述喷施处理的次数优选为2～3次，更优选为3次；所述喷施处理的间隔时间优选为3～5d，更优选为3d；所述茶树抗寒剂水溶液的用量优选为40～45L/亩，更优选为45L/亩。本发明具体实施例在春季“倒春寒”发生之前采用茶树抗寒剂水溶液处理茶树后，能缓解低温对茶树叶片细胞膜的氧化伤害，为减弱茶树低温胁迫伤害提供理论参考，同时也为增强茶树抗寒性的提供科学依据。

实验表明，采用本发明提供的技术方案后，茶树的抗寒效率较高，具体为：提能够提高茶叶中Fv/Fm值，提高茶叶的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、总抗氧化能力和羟自由基抑制率，降低茶叶中MDA含量和H

为了进一步说明本发明，下面结合附图和实施例对本发明提供一种茶树抗寒剂及其应用进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

准备例一

选取7年生且长势一致的成年茶园，设置试验小区面积15m

实施例1

实验时间为2021年4月2日，喷施茶树抗寒剂的水溶液(其中，抗寒剂水溶液中精氨酸浓度为5g/L，茶皂素浓度为2g/L)。以叶面喷施处理茶树，连续3日，每日18：00时喷施1次，单个试验小区每次的喷施量为1L，设置3个生物学重复试验。

实施例2

与实施例1的不同之处在于，喷施抗寒剂水溶液中精氨酸浓度为10g/L，茶皂素浓度为2g/L。

对比例1

与实施例1的不同之处在于，喷施抗寒剂水溶液中精氨酸浓度为2g/L，茶皂素浓度为2g/L。

对比例2

与实施例1的不同之处在于，喷施抗寒剂水溶液中精氨酸浓度为15g/L，茶皂素浓度为2g/L。

对比例3

与实施例1的不同之处在于，喷施抗寒剂水溶液中精氨酸浓度为20g/L，茶皂素浓度为2g/L。

对比例4

与实施例1的不同之处在于，喷施清水来替换抗寒剂水溶液。

结果与分析：

将实施例1～2和对比例1～4中的抗寒剂水溶液分别对茶树喷施3次后，剪取带有一芽二叶的枝条，长度为15cm。实施例1～2和对比例1～4分别剪下18个枝条，将所得枝条插入浸透水的花泥中。将9个枝条放入25℃培养箱中6h后进行光系统II的光化学效率测定，结果记为25℃；将另外的9个枝条放入-4℃低温培养箱进行冷冻胁迫6h后进行光系统II的光化学效率测定，结果记为-4℃。光系统II的光化学效率测定采用叶绿素荧光成像系统IMAGING-13PAM，每组进行3次平行实验，取平均值，测定结果见表1。

表1不同处理对低温处理下光系统II的光化学效率的影响

注：表1中的数据为9个枝条的平均值。

由表1可知，在低温胁迫后，茶树喷施含有浓度为5g/L和10g/L精氨酸的茶树抗寒剂水溶液后，维持较高的Fv/Fm值，防御低温的效果较佳。

准备例二

选取7年生且长势一致的成年茶园，设置试验小区面积15m

实施例3

实验时间为2021年4月2日，配制茶树抗寒剂水溶液，其中精氨酸浓度为10g/L，茶皂素浓度为2g/L。以叶面喷施处理茶树，连续3日，每日18：00时喷施1次，单个试验小区每次的喷施量为1L，设置3个生物学重复试验。

对比例5

与实施例3的不同之处在于，采用10g/L的脯氨酸水溶剂替换实施例3中的茶树抗寒剂水溶液。

对比例6

与实施例3的不同之处在于，采用10g/L的褪黑素水溶剂替换实施例3中的茶树抗寒剂水溶液。

对比例7

与实施例3的不同之处在于，采用0.1％(w/v)的脱落酸(ABA)水溶剂替换实施例3中的茶树抗寒剂水溶液。

对比例8

与实施例3的不同之处在于，采用清水替换实施例3中的茶树抗寒剂水溶液。

结果与分析：

将实施例3和对比例5～8的茶树抗寒剂水溶液分别对茶树喷施3日后，剪取带有一芽二叶的枝条，长度为15cm，实施例3和对比例5～8分别剪下18个枝条；将所得枝条插入浸透水的花泥中，利用安徽农业大学科技楼内的低温培养箱模拟“倒春寒”实验，具体参数为：初始温度20℃；第一时间段：2021年4月5日21：30～2021年4月6日0：00时段温度为15℃；第二时间段：2021年4月6日0：01～3：30时段保持-2℃的低温；第三时间段：2021年4月6日3：31～9:30时段温度保持在5℃。在模拟“倒春寒”处理后的6h、12h和24h，分别调查茶树新梢总抗氧化能力和羟自由基抑制率。

总抗氧化能力的检测方法为采用索莱宝总抗氧化能力(T-AOC)检测试剂盒进行，具体步骤为：取0.1g茶芽进行液氮研磨，加1ml生理盐水，冰浴匀浆，涡旋混匀后2000rpm离心10min，取上清液待测；测定所需试剂使用南京建成生物工程研究所货号A015-1总抗氧化能力(T-AOC)测定试剂盒内含试剂，实验步骤根据试剂盒说明书进行，以比色法测量OD值，每组在18个枝条中随机选择3个进行检测，取平均值，结果见表2；

羟自由基抑制率的检测方法：通过南京建成生物工程研究所提供的羟自由基最佳取样浓度及最佳取样率测定样本的最佳取样浓度，再通过其货号A018-1-1羟自由基测定试剂盒附带说明书，依据试剂盒内试剂，对样本进行测定，利用比色法测量OD值，每组在18个枝条中随机选择3个进行检测，取其平均值，检测结果见表3。

表2不同处理在模拟“倒春寒”后对茶树新梢总抗氧化能力的影响

由表2可知，在模拟茶园“倒春寒”之后第6h，实施例3和对比例5～7的总抗氧化能力显著高于对比例8。在第12h和第24h，实施例3相比于对比例5～8抗氧化能力更好。由此可见，本发明在茶树“倒春寒”前叶面喷施精氨酸能够显著提高茶树新梢总抗氧化能力。

表3不同处理在模拟“倒春寒”后对茶树新梢羟自由基抑制率的影响

由表3可知，在模拟茶园“倒春寒”之后第6h，实施例3和对比例5～7的羟自由基抑制率显著高于对比例8。在第12h和第24h，叶面喷施精氨酸处理，相比于喷施清水、脯氨酸、褪黑素和ABA溶液，能显著提高对茶树新梢羟自由基抑制率。由此可见，本发明在茶树“倒春寒”前叶面喷施精氨酸能够显著提高新稍羟自由基抑制率。

准备例三

选取60株1年生且长势一致的无纺布袋容器茶苗，该茶苗作为实施例4和对比例8的实验材料，品种为‘舒茶早’，容器规格为15cm×17cm，每个容器种植1株。

实施例4

实验时间为2021年4月15日，配制抗寒剂水溶液，其中精氨酸浓度为10g/L，茶皂素浓度为2g/L，叶面喷施处理茶苗，连续3日，每日18：00时喷施1次，每次的喷施量10ml～20ml/株，共处理30株。

喷施处理后，将30株茶苗分为5组，依次记为25℃组、15℃组、4℃组、0℃组和-3℃组，具体为：

25℃组：喷施处理的第7d，将其置于低温培养箱中，温度为25℃，时间为6h，该组处理6株茶苗；

15℃组：与25℃组步骤相同，区别为温度为15℃；

4℃组：与25℃组步骤相同，区别为温度为4℃；

0℃组：与25℃组步骤相同，区别为温度为0℃；

-3℃组：与25℃组步骤相同，区别为温度为-3℃。

对比例8

实验时间为2021年4月15日，采用清水作为茶树抗寒剂，以叶面喷施处理茶苗，连续3日，每日18：00时喷施1次，每次的喷施量为10ml～20ml/株，共处理30株。

喷施处理后，将30株茶苗分为5组，依次记为25℃组、15℃组、4℃组、0℃组和-3℃组，具体为：

25℃组：喷施处理的第7d，将其置于低温培养箱中，温度为25℃，时间为6h，该组处理6株茶苗；

15℃组：与25℃组步骤相同，区别为温度为15℃；

4℃组：与25℃组步骤相同，区别为温度为4℃；

0℃组：与25℃组步骤相同，区别为温度为0℃；

-3℃组：与25℃组步骤相同，区别为温度为-3℃。

实施例4和对比例8的茶苗处理6h后立即进行生理指标测定，具体为Fv/Fm值、MDA含量、H

由图1可知，4℃、0℃和-3℃处理下，实施例4要显著高于对比例8。与对比例8相比，实施例4在0℃和-3℃处理后，Fv/Fm的值分别提高了17.42％和45.19％。

由图2可知，在0℃和-3℃处理下，实施例4要显著高于对比例8。与对比例8相比，实施例4在25℃、15℃、4℃、0℃和-3℃处理后，MDA含量分别显著降低了52.99％、28.20％、37.84％、37.39％、38.54％。

由图3可知，与对比例8相比，实施例4在25℃、15℃、4℃、0℃和-3℃处理后，H

由图4可知，在4℃、0℃、-3℃处理时，实施例4中茶苗叶片的SOD活性显著高于对比例8中的各个处理，显著增加了23.35％、17.48％、16.82％。

由图5和图6可知，实施例4中可溶性糖含量和可溶性蛋白含量在0℃和-3℃处理后显著增加，能起到平衡叶片细胞渗透压的作用，降低植物的冰点，增强植株抗冷性。

实施例5

试验时间：2023年2月～2023年4月。

试验茶园：位于安庆市岳西县绿山农业科技有限公司所属有机茶园。

供试茶树：品种‘黄金芽’，8年树龄，茶树行距1.3m，株距40cm，株高80cm，树幅90cm。

取实施例1的茶树抗寒剂，于2023年2月25日进行叶面喷施，设置试验小区面积15m

取茶树一芽二叶为原料进行微波杀青，烘干，固样，测定样品中总游离氨基酸、茶多酚和儿茶素含量。其中，总游离氨基酸含量根据《GB/T 8314-2013茶-游离氨基酸总量的测定》中的茚三酮比色法测定。茶多酚和儿茶素含量根据《GB/T 8313-2018茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》测定。检测结果如表4所示。

表4外源喷施精氨酸处理对春茶品质的影响

由表4可知，采用抗寒剂水溶液处理的茶树，干茶中总游离氨基酸和儿茶素含量增加，茶多酚与酚氨比降低，茶汤鲜醇度提高。

综上所述可知，本发明提供的防御茶园“倒春寒”的抗寒剂抗寒效果明显，具体体现在：茶树使用所述茶树抗寒剂后能够提高茶叶中Fv/Fm值，提高可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、总抗氧化能力和羟自由基抑制率，降低MDA含量和H

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。