эксклюзив
Частичную замену агрохимических удобрений рапсовым жмыхом ученые назвали лучшей стратегией производства премиального чая
К такому выводу пришла группа ученых из Научно-исследовательского института чая Китайской академии сельскохозяйственных наук и Ключевой лаборатории биологии чая и использования ресурсов МСХ КНР, опубликовав статью в журнале Horticulturae 2022 на портале MDPI.
«Чай – одна из важных культур, которая является опорной для многих сельских районов в Китае. Качество чая определяется внутренним химическим составом, и на это большое влияние оказывает снабжение чайных растений питательными веществами.
Вкус и качество чая приписываются полифенолам, алкалоидам и свободным аминокислотам. Аминокислоты вносят основной вклад в мягкий вкус заваренного зеленого чая. Зеленый чай премиум-класса имеет высокое содержание свободных аминокислот.
Азот (N), фосфор (P) и калий (K) наиболее широко применяются на чайных плантациях. Но благоприятный эффект удобрений на урожай и качество реализуется только при правильном их применении. В противном случае, чрезмерное внесение азотных, фосфорных и калиевых удобрений угнетает биосинтез и накопление свободных аминокислот, катехинов и липидный состав, снижает качество чая, не говоря об экологических проблемах.
С другой стороны, есть органические удобрения с доказанными преимуществами. Они повышают плодородие почвы и микробиологическую активность, смягчают закисление и уменьшают сток питательных веществ. Препятствие в том, что синхронизация высвобождения питательных веществ из органических удобрений с потребностью культур, — сложная задача, поскольку первая составляющая сильно зависит от температуры почвы.
Например, в Китае весенний чай, особенно ранний весенний, лучше по качеству по сравнению с чаем других сезонов. Следовательно, рост и биосинтез метаболитов весеннего чая могут тормозиться слабым и медленным высвобождением питательных веществ из органических удобрений по причине низких температур. Чисто органически выращенный чай показывает низкое содержание свободных аминокислот.
Но что будет, если совместить химические удобрения с органическими?
Полевой эксперимент был организован в уезде Тяньтай, провинция Чжэцзян, Китай, на сорте чая Чжунхуан-2. Этот сорт относится к так называемому хлоротичному чаю премиум. В последние годы в Китае и Японии селекционировали несколько природных мутантов с хлоротичными молодыми листьями, чувствительными к интенсивности света. Эти хлоротичные сорта чая имеют повышенный уровень свободных аминокислот и превосходное качество приготовленного напитка, продаются дороже обычных сортов.
Высокое содержание свободных аминокислот в этих сортах чая является результатом аномальной деградации белка и ослабления биосинтеза азотсодержащих соединений, таких как хлорофилл, пурины и нуклеотиды, а не усиленного биосинтеза аминокислот. Однако из-за ограниченной фотосинтетической способности хлоротических листьев эти сорта менее урожайны традиционных в связи с чем нужна правильная стратегия удобрений.
В ходе исследования проведено пять обработок: контроль без каких-либо удобрений (CK), химические удобрения с оптимизированными нормами внесения (обозначаемые как NPK), полная или частичная замена химических удобрений органическими удобрениями (обозначаемые как OM и NPKOM соответственно) и высокие нормы внесения химических удобрений (обозначаемых как NPK-H).
В качестве органического удобрения использовали рапсовый жмых, в случае NPKOM их совмещали со смесью из комплексных удобрений и мочевины. Молодые побеги, состоящие из одной почки с одним или двумя распускающимися листьями, собирали вручную и взвешивали как свежий урожай и анализировали.
Результаты показали, что чрезмерное внесение удобрений значительно увеличило урожай и содержание свободных аминокислот (TFAA), но снизило содержание общего полифенола (TP) и соотношение TP/TFAA.
Полная замена химических удобрений органическими удобрениями не показала особой пользы для качества чая и имела более низкую эффективность агрономического использования азота и фосфора из-за низкой биодоступности питательных веществ.
Частичная замена химических удобрений органическими удобрениями значительно повысила урожайность чая (на шесть процентов), его качество, прибыль, а также экономическую и экологическую устойчивость».
По статье группы авторов (Лифэн Ма, Юнь Чжу, Сайпан Генг, Цзяньюн Руан), опубликованной на портале www.mdpi.com.