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茶树对氟具有超累积特性,本文对茶树氟吸收动力学特性进行了进一步研究,并通过盆栽试验研究了氟对茶叶品质成分代谢的影响。1.采用改良耗竭法研究茶树氟吸收动力学,吸收溶液中氟的浓度分别为5.25μmol L-1、10.53μmol L-1、21.05μmol L-1、31.58μmol L-1、42.11μmol L-1、52.63μmol L-1、105.26μmol L-1、210.53μmol L-1、421.10μmol L-1五次重复,吸收12、24、36、48、60、72小时后分别吸取营养液测定氟浓度,结果表明:(1)在一定浓度范围内,茶树根系对氟的总吸收量及随蒸腾作用的吸收量均随外界氟浓度的升高而升高。(2)外界F浓度小于200μmol L-1茶树不同时间段的氟净吸收速率动力学曲线基本符合Michalis-Menten动力学模型,其动力学参数分别为Vmax = 0.25μmol g-1 root h-1,Km = 25.3μmol L-1,r2 = 0.76。2.氟对茶叶品质成分代谢的影响。采用盆栽试验,茶树为5年生龙井43,每盆四株,每盆土重11kg,土壤F本底值为1.5mg/kg。氟施入量(mg/kg土)分别为0、50、100、250、500和1000,记为F0、F1、F2、F3、F4和F5。定期取土、新梢、成熟叶,最后整株取回,进行相应处理测定F及氨基酸等品质成分。2.1新梢产量及氟含量。不同处理间土壤水溶性F含量随施F量的增加而上升,施氟量从F0到F1水平,产量有增加,但到F2水平后,产量开始呈下降趋势,施氟量超过F3后,产量明显下降。随着外界F浓度的升高,成熟叶、茎、吸收根及主根F含量都随外界施F浓度的升高呈上升趋势。随施F时间增加,成熟叶F浓度逐渐增加表现为逐步累积趋势。2.2酶活性。PAL活性在F1处理时高于F0,但随着施氟量的增加,F2、F3、F4到F5处理PAL酶活性逐渐降低。GOGAT活性在F5时显著下降。2.3氨基酸与茶多酚。当施F量从F0升至F3,新梢及成熟叶总游离氨基酸及茶氨酸含量逐渐升高,到F5呈下降趋势。谷氨酸、谷氨酰胺、苯丙氨酸等游离氨基酸含量变化趋势不明显,但都表现为低浓度升高高浓度降低。吸收根中总游离氨基酸、谷氨酸、谷氨酰胺等含量随施F量的增加逐步降低,茶氨酸表现为F0到F2升高,随后又降低到对照水平。新梢茶多酚、咖啡碱含量及EGCG等儿茶素组分含量随施F量的加大呈下降趋势。随时间延长,施氟处理对新梢及成熟叶氨基酸、新梢茶多酚含量的影响越明显。2.4 C、N含量及C/N比。新梢、成熟叶全氮含量从F0到F3逐渐升高,F3到F5降低。茎中全氮含量随施F量增加无显著变化,在F5时明显下降。吸收根全氮含量从F0到F5逐步降低。主根全氮含量F1高于F0,F5显著降低。新梢、成熟叶、茎及吸收根全碳含量随F施入量的增加变化趋势不明显。主根全碳含量随氟含量增加升高。F0到F3时新梢与成熟叶的C/N降低,F3到F5升高,茎、主根及吸收根C/N随F施入量的增加逐渐升高。2.5糖含量。主根、茎及成熟叶的蔗糖含量F0到F1升高,F1至F5逐渐降低,吸收根蔗糖含量F0至F4逐渐降低。成熟叶葡萄糖及果糖含量与蔗糖的变化趋势基本相同,也表现为F0到F1升高,F2、F3至F5下降。以上实验结果表明,在一定浓度范围内茶树对氟的吸收动力学曲线符合Michalis-Menten动力学模型,说明其对氟的吸收可能存在一个主动的过程。氟对茶树生长和品质成分的影响与氟水平有关,虽然低浓度氟对茶树新梢产量及氨基酸等成分含量有一定的促进作用,但高浓度氟抑制茶树生长和茶多酚、氨基酸等品质成分的代谢,且随施氟时间延长影响更加明显。研究表明氟通过影响茶树体光合作用及代谢过程中关键酶的活性来产生作用。