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茶是世界上最重要的非酒精饮料作物之一。随着日益增长的消费需求,茶园面积逐渐扩大,茶叶产量不断提高。作为一种叶用作物,茶树生长对大量营养元素氮磷钾的需求量较大,往往需要通过施肥才能满足。然而,由于缺乏科学的施肥指导,茶农对肥料的施用存在一定的盲目性。本研究首先对武夷山茶农施肥常用的氮磷钾比例进行了调研,同时采集了154个武夷岩茶主栽品种水仙的茶青样品,测定其氮磷钾比例。在此基础上进行了三种不同氮磷钾比例的肥料配施试验,研究其对水仙的产量和品质代谢物的影响,以期筛选到最适武夷茶园养分管理的氮磷钾比例。主要研究结果如下:(1)通过对武夷山不同岩区的水仙茶青样品进行大量采集与养分分析,结果表明,不同岩区的氮磷钾浓度存在一定的差异,并且高品质正岩茶中的氮磷钾浓度低于低品质洲茶;然而,不同岩区茶叶的氮磷钾之间存在着较为衡定的比例关系,约为7-1-6。结合对农户施肥习惯的调研与对水仙茶叶中氮磷钾比例的研究,设计了三种氮磷钾配施试验,其中T1处理为15-15-15,T2处理为18-8-18,T3处理为21-8-11。(2)通过对水仙茶青的产量进行测定分析发现,在所调查分析的春夏秋三季中,不同氮磷钾比例配施对不同季节水仙茶叶的芽数和百芽干重均影响不大;然而,T3配施方式均能够增加水仙茶青中标准叶的比例,并且显著高于T1与T2处理。结果表明,适当降低总养分含量对茶叶产量影响不大,而适当降低磷和钾的比例反而有利于提高茶叶的制率。(3)通过对水仙茶青样品中的氮磷钾浓度进行测定发现,季节对茶叶氮磷钾浓度的影响显著,春茶的氮磷钾浓度显著高于夏茶与秋茶,氮磷钾养分的累积可能有助于春茶优质品质的形成,随着季节的推移,夏茶与秋茶的氮钾浓度逐渐降低;而不同的氮磷钾配施比例对茶叶中氮和钾的浓度具有十分显著的影响,尤其是T3处理的茶叶样品中,氮与钾的浓度显著高于T1与T2处理;此外,茶青的磷浓度受到季节和施肥处理的共同交互作用。结果表明,不同比例配施显著影响茶青中的氮磷钾浓度。(4)通过对水仙茶青的主要品质代谢物进行靶向分析发现,不同季节的茶青中主要次级代谢物的变化较为明显,夏茶的浓度普遍高于春茶与秋茶,包括总茶多酚、主要的儿茶素EGCG与ECG,以及游离氨基酸、茶氨酸和咖啡碱等;不同氮磷钾比例配施对游离氨基酸和茶氨酸浓度影响最大,尤其是在春茶与夏茶中,T3处理的茶青中游离氨基酸与茶氨酸显著高于T1与T2处理。同时,利用限制性主坐标轴分析方法(CPCo A)对茶青的香气和非靶向代谢物进行分析发现不同施肥处理间茶青的香气和非靶向成分存在极显著差异(P<0.001),不同的氮磷钾配比施肥处理可分别解释香气成分和非靶向代谢物成分总变异的13.789%和13.981%。结果表明,通过不同比例的氮磷钾配施能够改变茶叶的品质相关代谢物。(5)通过对施肥前以及施肥后不同季节的土壤状况进行连续监测,结果发现,不管施用何种氮磷钾比例的化肥,均显著降低了土壤的p H值,并且不改变土壤的有机质含量;在施肥当季,除了氮占比最低的T1处理土壤中的碱解氮与钾占比最低的T3处理土壤中的速效钾无明显变化以外,施肥能够显著提高土壤中碱解氮、有效磷与速效钾的含量,随着时间的延长,土壤肥力存在下降的趋势;同时,不同施肥处理的土壤肥力之间存在着显著的差异,磷占比最高的T1处理土壤中有效磷高于T2与T3,而钾占比最高的T2处理速效钾在施肥当季高于T1与T3。结果表明,肥料中的氮磷钾配比显著影响土壤的养分组成,进而影响到茶叶的养分浓度和代谢物。综上所述,本研究通过对武夷山主要栽培品种水仙进行茶园调研与氮磷钾配施试验,发现不同氮磷钾配比施肥对不同季节的茶青产量影响不大,但能够显著影响茶叶的制率、养分,以及品质状况;其中,肥料中降低磷与钾比例的T3处理,不仅有利于水仙茶叶制率的提高与品质代谢物的形成,而且能够节约资源、保护生态环境,这一研究成果将为武夷岩茶水仙的科学施肥和合理种植提供重要的理论依据。