富硒区茶树鲜叶中硒累积与土壤因子的相关性分析

张豪杰，郝心愿*，周超，王璐，王新超，杨亚军，曾建明,2*，孙冷雪，戴居会，向俊，罗鸿，王朝阳，张贤贵，刘涛

富硒区茶树鲜叶中硒累积与土壤因子的相关性分析

张豪杰1，郝心愿1*，周超1，王璐1，王新超1，杨亚军1，曾建明1,2*，孙冷雪1，戴居会3，向俊3，罗鸿3，王朝阳4，张贤贵5，刘涛6

1. 中国农业科学院茶叶研究所，国家茶树改良中心，农业农村部茶树生物学与资源利用重点实验室，浙江 杭州 310008；2. 中国农业科学院都市农业研究所，四川 成都 610213；3. 恩施土家族苗族自治州农业科学院，湖北 恩施 445000；4. 安康市农业科学研究所，陕西 安康 726000；5. 紫阳县茶叶研究所，陕西 紫阳 725300；6. 平利县茶叶和绞股蓝发展中心，陕西 平利 725500

茶树是富硒植物，饮用富硒茶是一种安全、有效的补硒途径之一。茶叶的硒含量受多种环境因素影响，但有关富硒茶区茶树硒积累特性及主要影响因子的研究还鲜有报道。以高硒茶区湖北恩施、陕西安康不同地点生产茶园成龄茶树和根际土壤为研究对象，结合土壤及植物样品全硒含量等多种指标，明确了根际土壤硒含量对茶树硒分布特性的影响，分析了富硒区土壤pH、硒含量等9个重要土壤特性相关因子的数值分布规律。通过对186组具有代表性的土壤样品和附生茶树新梢组织检测数据进行分组和整体相关性分析，证实了富硒区茶叶全硒含量与土壤硒含量之间存在极显著相关（相关系数=0.59，<0.01），揭示了茶叶全硒含量与土壤有机质含量、水解性氮、锌含量以及茶叶中硫、锌含量的显著相关，同时对安康和恩施地区的土壤和茶叶硒含量相关因素进行了深入分析。提出了茶叶硒含量对土壤有机质含量、硫含量、硒含量和锌含量的数学模型，模型拟合优度为0.512 6，达极显著水平（<0.01）。

富硒茶；硒含量；积累特性；土壤因子；相关性分析

硒是一种人体必需的微量元素。人类主要通过食用含硒农产品来摄入硒元素，而植物中硒的含量与土壤中硒的多寡密切相关[1]。中国硒资源分布极不平衡，最新调查发现约51%的土壤为缺硒状态，有39%~61%的中国居民每日硒的摄入量低于WHO/FAO推荐标准（26~34 µg·d-1）[2]。茶树具有较强的富硒能力，土壤硒供应充足时茶叶中存在较高的硒积累[3-4]。中国茶叶的生产量和消费量均居世界第一，而且高硒资源分布地区也多为主要茶产区，如湖北恩施、陕西紫阳、贵州开阳等。因此，研究富硒茶区茶树硒积累特性及主要影响因子对揭示茶树富硒机理、指导富硒茶生产有重要意义。

硒并非植物生长所必需，但是硒的吸收能够促进植物生长、繁殖，增强生物和非生物逆境抗性[5]。不同植物对土壤硒的吸收能力和耐受能力存在明显差异[5-6]。植物体硒含量的高低受土壤中硒的生物利用度和自身吸收、转运和同化硒的能力等多种因素影响[7-9]。植物可以通过硫、磷和硅等元素吸收途径对土壤中不同形态的硒元素进行吸收同化[10-14]。前期研究表明，通过叶面喷施硒肥、营养液加硒和土壤施硒能够显著提高茶叶硒含量，同时低浓度硒溶液培养对茶树生长有明显的促进作用[15]。研究还证实，外源施硒对茶叶硒含量的提高及品质改善都非常有利[16-18]。茶树中硒主要以有机硒的形式存在，以碱溶性蛋白结合硒含量最高[19-20]。同位素示踪检测表明，茶树各部位硒的积累水平主要取决于各部位接受硒营养时的生理活性，同时与积累时间有一定关系[20]。茶叶硒含量受土壤中有效态硒的含量、土壤pH和有机质含量，以及茶树品种、茶鲜叶的采摘季节等多种因素影响[21-23]。近年来，转录组分析和硫酸盐转运蛋白家族基因的克隆和功能分析进一步从分子水平对茶树吸收和响应硒的机理进行了初步研究[24-26]。但茶树作为多年生木本植物，在硒的吸收特性和富硒机理方面的研究还较为薄弱。

土壤中硒的水平影响植物硒的积累，而富硒植物对硒在土壤乃至局部生态系统中的循环同样产生影响[27]。茶树为喜酸植物，生理代谢易受环境影响，长期的栽培措施和环境互作可能对茶树硒的积累产生影响。早期茶树硒积累特性及影响因子分析中多以盆栽或者水培等方式进行，不同硒水平的处理多采用外源添加的方式，而富硒土壤存在多种硒的赋存形态，短期和长期加硒效应存在显著不同[1]。为此，本研究为明确不同土壤含硒水平茶园茶树的硒积累特性，以富硒区湖北恩施和陕西紫阳生产茶园土壤及附生茶树为研究对象，于代表性地区采样、测定硒含量并结合数据分析，以期探明影响富硒区茶树鲜叶中硒积累的关键土壤因子。

1 材料与方法

1.1 试材及取样

1.1.1 不同茶树组织样品

在茶树不同组织硒含量分析试验中，供试植物材料取自陕西省安康市汉滨区龙泉镇（高硒区）、紫阳县蒿坪镇（高硒区）、紫阳县渚河沿岸（低硒区，包括向阳、东木、红椿）的生产茶园，栽培品种包括龙井43、福鼎大白茶、陕茶1号和中茶108。于2013年8月9—11日，通过五点取样和整株挖取的方式进行采样，并且对每株茶树的不同组织分离归类，包括第一叶（从新梢顶端向下数第一个完全展开叶）、第二叶、第三叶、第四叶、完整新梢（顶芽及第一至四叶嫩茎）、新梢韧皮部、新梢木质部、成熟叶、主干、主干韧皮部、主干木质部、主根、主根韧皮部、主根木质部和须根。同时，对取样植株根际周围土壤进行取样，除去土表附着的枯枝落叶，钻取0~60 cm深度的土样作为试验材料。每次采样植物或土壤样品设5次重复，均用于硒含量检测。

1.1.2 富硒区茶园土壤及附生茶树组织样品调查取样

在影响茶树新梢硒含量的土壤因子分析中，于2017年5—8月，对湖北省恩施州和陕西省安康市两个富硒茶区不同生产茶园进行分批采样，每个抽样地块遵循五点取样法对土壤和附生茶树进行有代表性的取样。共计获取土壤样品和附生茶树的一芽二叶新梢组织样品186对（干样），其中来自湖北恩施富硒区样品53对，来自安康市富硒区样品133对。

1.2 茶树组织、土壤样品硒含量和相关指标测定

本研究中各指标的测定均依照相关标准执行。土壤测定指标及依据标准：pH，LY/T 1239—1999；有机质（g·kg-1），LY/T 1237—1999；水解性氮（mg·kg-1），LY/T 1228—2015；有效磷（mg·kg-1），LY/T 1232—2015；速效钾（mg·kg-1），LY/T 1234—2015；硫（mg·kg-1），LY/T 1255—1999；有效硫（mg·kg-1），LY/T 1265—1999；总硒（mg·kg-1），NY/T 1104—2006；锌（mg·kg-1），GB/T 17138—1997。茶树组织测定指标及依据标准：磷（g·kg-1），LY/T 1270—1999；硫（g·kg-1），LY/T 1270—1999；硒（mg·kg-1），GB 5009.268—2016；锌（mg·kg-1），LY/T 1270—1999。不同茶树组织硒含量的测定是在本实验室完成。不同季节获取的茶树组织，以及在安康市和恩施州获取的186对土壤和茶树组织样品均委托国家林业局经济林产品质量检验检测中心（杭州）（www.caf.ac.cn/news/kjcx/201112/2011-12-16-12-33.html）进行测定。

1.3 数据分析及作图

利用软件R（Version 3.5.1）进行数据分析及作图。主要利用“heatmap.2”绘制不同组织和不同季节茶树组织硒含量的热图，并依据皮尔逊相关系数（Pearson correlation coefficient）分别按照行和列进行系统聚类分析，为消除地域差异影响，不同组织样品硒含量数据进行z-score标准化处理；利用“boxplot”进行各测定指标的数据分布作图；基于皮尔逊相关系数分析，利用“cor”和“chart.Correlation”函数进行影响茶树聚硒的土壤因子和叶中部分元素含量组成矩阵的相关性分析和图形显示；土壤测定指标与茶叶硒含量的回归分析中，利用“relweights”函数进行土壤各检测指标的相对权重分析，利用“regsubsets”函数进行全子集回归的土壤预测变量选择，利用car包中的“influencePlot”函数进行离群点、杠杆值和强影响点的分析作图，利用“lm”函数进行多元线性回归的拟合及检验。

2 结果与分析

2.1 根际土壤硒含量对茶树硒分布特性的影响

为明确根际土壤硒含量对茶树硒分布特性的影响，本研究以不同土壤含硒水平的茶园为对象，对茶树根际土壤和15种不同组织中的硒含量进行了测定。由表1可知，取样点土壤硒含量分布在0.312~0.631 mg·kg-1范围。紫阳蒿坪、安康龙泉和渚河流域3个主要采样点的土壤硒含量依次降低。茶树组织硒含量呈现地下部分高于地上部分、成熟组织高于幼嫩组织、韧皮部高于木质部的分布规律，且该分布规律受土壤含硒水平影响较小（图1）。紫阳蒿坪、安康龙泉土壤硒含量明显高于渚河沿岸地区。在不同茶树组织硒含量系统聚类中，附生在高硒土壤的茶树组织硒含量分布与低硒土壤茶树组织硒含量分布被聚到两个不同分支。生长在高硒土壤的茶树叶中（成熟叶及第二至第四叶）硒含量整体高于低硒土壤生长茶树。可见茶树组织硒含量分布与附生土壤硒含量高低密切相关。

表1 采样茶树根际土壤硒含量

图1 根际土壤硒含量对茶树硒分布特性的影响

2.2 富硒区土壤及茶叶特性分析

茶树中的硒主要靠根吸收，因此本研究测定了包括pH、有机质、水解性氮等9个主要的土壤理化性质和营养状况相关因子。将恩施、安康以及所有土壤样本各因子检测数据分布情况独立分析，结果见图2。本研究检测样本数量大，代表性强，土壤因子数值分布广、连续性好。每个检测指标中均有极少数土壤样本检测值表现异常，但总体上数值集中度好，多呈正态分布。具体地，土壤pH、有机质、水解性氮、速效钾、硫和锌含量数值对称性优于有效磷、有效硫和硒含量，而有效磷、硫和硒的含量数值分布较其他因子更为集中。此外，恩施和安康两个富硒区土壤特性存在明显差异。安康高硒区土壤pH主要集中在5.0~6.0，而恩施高硒区土壤pH主要集中在4.5~5.5，二者数值分布区别明显，中位数存在显著差异。恩施地区土壤的有机质含量总体高于安康地区。同时恩施地区土壤的水解性氮、速效钾、有效硫总体高于安康地区，但是在有效磷、硫和锌含量上区别并不明显。安康和恩施地区的土壤硒含量检测中均存在异常检测值，个别样本硒含量高于5 mg·kg-1，可能与硒的不均匀分布和取样偶然性有关。总体上两个地区土壤硒含量呈左偏态分布，分布范围相似，恩施地区高硒土壤样本较安康地区分布稍密集。

注：A—I分别代表土壤测定指标pH、有机质、水解性氮、有效磷、速效钾、硫、有效硫、总硒和锌

土壤采样点附生茶树茶叶（一芽二叶）硒等元素含量检测结果表明（图3），茶叶硒含量数值主要分布在0.5 mg·kg-1以下，恩施高硒区茶叶硒含量存在多个离群值，个别检测值大于2 mg·kg-1，而安康高硒区茶叶离群值均在2 mg·kg-1以下。两地茶叶硒含量分布存在明显差异，安康地区样本硒含量整体高于恩施地区，而且高硒样本数显著高于低硒样本数。两个地区样本综合分析显示，样本硒含量分布连续性较好，基本符合正态分布。茶叶中磷、硫和锌元素含量分布存在极少数的离群值，其中恩施地区样品磷和硫含量整体高于安康地区，但分布范围基本重合。两个地区茶叶锌含量差异更为显著，安康地区整体高于恩施地区，且分布范围差异较为明显。由于两个地区样本数量存在差异，可能对数据分布产生一定影响，但是两地综合数据分布具有较好的连续性和代表性。

2.3 富硒区土壤硒含量与其他因子相关性分析

我们将采样土壤的9个测定因子及茶叶中硒等元素含量进行了相关性分析（图4—图6）。就土壤样品而言，安康地区土壤硒含量与土壤硫含量存在极显著的正相关（<0.01），相关系数（）为0.54。同时还与土壤有机质含量、水解性氮含量和锌含量存在极显著的正相关，相关系数分别为0.31、0.28和0.28。恩施地区土壤硒含量除与硫含量存在极显著（<0.01）的正相关（=0.50）外，还与有机质含量和锌含量存在极显著的正相关（<0.01），相关系数分别为0.59和0.65；与水解性氮含量和速效钾含量也存在显著的正相关（<0.05），相关系数分别为0.34和0.31。

除硒含量以外的土壤因子间同样存在复杂的相关性。在安康和恩施地区，有机质含量与水解性氮含量、有机质含量与硫含量、硫含量与锌含量均存在极显著的正相关（<0.01），相关系数大于0.40。在安康地区，土壤速效钾含量与有效硫含量存在强正相关性（=0.70，<0.01），而在恩施地区则仅存在弱正相关（=0.29，<0.05）。与安康地区相比，恩施地区的土壤pH与锌含量、有机质含量与有效硫含量、水解性氮含量与速效钾含量和硫含量、硫含量与有效硫含量还存在中等强度正相关（=0.40~0.60，<0.01）。另外，该地区土壤pH与有效硫含量存在中等强度负相关（=–0.59，<0.01）。

注：A—D分别代表茶树组织测定指标磷、硫、硒和锌

注：图中每个变量的分布显示在对角线；在对角线的左下部显示具有回归线的双变量散布图。在对角线的右上部显示相关系数加上星号显示显著性水平；每个显著性级别都与一个符号相关联：P值（0：“***”，0.001：“**”，0.01：“*”，0.05：“.”，0.1：“”）；A—I分别代表土壤测定指标pH值、有机质、水解性氮、有效磷、速效钾、硫、有效硫、总硒和锌，J到M分别代表茶树组织测定指标磷、硫、硒和锌。下同

所有采集土样综合分析显示，富硒区土壤硒含量主要与有机质含量、水解性氮含量和硫含量相关，其中与有机质含量和硫含量存在极显著正相关（<0.01），相关系数分别为0.43和0.42。此外，土壤的有机质含量与水解性氮含量存在极显著的正相关（=0.72，<0.01），而这两个土壤因子还与土壤pH存在极显著的负相关，与速效钾含量和硫含量存在极显著的正相关。另外，土壤pH与有效磷含量和有效硫含量也存在极显著的负相关，速效钾含量与有效硫含量、硫含量与锌含量存在极显著的正相关，其中速效钾含量与有效硫含量相关系数达0.63。

2.4 影响茶叶硒积累的土壤因子分析

含硒茶鲜叶是富硒茶园最重要的产出，明确影响茶叶硒含量的土壤因子对富硒茶生产有重要意义。抽样调查的186个土样及对应茶样进行相关性分析显示（图6），整体上茶叶中的硒含量与土壤中的硒、有机质、水解性氮和锌的含量存在极显著正相关（<0.01），相关系数分别为0.59、0.27、0.25和0.21。其中安康茶区茶叶硒含量主要与土壤硒含量、有机质含量和硫含量存在极显著正相关（<0.01），相关系数分别为0.30、0.28和0.31；恩施茶区茶叶硒含量与土壤硒、硫和锌含量存在极显著正相关（<0.01），相关系数分别为0.75、0.76和0.44，与有机质含量显著正相关（<0.05），相关系数为0.32。茶叶中硒含量可能还受到茶树本身对其他元素吸收利用的影响，为此我们分析了茶样中硒与磷、硫、锌元素含量的相关性，结果显示茶叶中的硒与硫含量存在显著的正相关（<0.05），与锌含量存在极显著的负相关（<0.01），相关系数分别为0.16和–0.20；茶叶中硫与磷的含量存在极强的正相关性（<0.01），相关系数为0.80。

图5 恩施高硒区茶鲜叶硒含量与多种土壤因子含量的相关性分析

图6 富硒区茶叶硒含量与多种土壤因子含量的相关性分析

分析表明186个独立土样和对应茶样各检测指标的数值分布基本符合正态分布，有着较好的代表性和可靠性，为此我们将茶叶硒含量对土壤各因子进行了多元回归分析，以期为富硒区高硒茶叶生产指导奠定理论基础。与相关性分析结果相似，土壤硒含量是最重要的变量，对评价目标的相对权重为70%。其他土壤因子影响相对较小，依次为土壤有机质、锌、水解性氮和硫等。利用全子集回归法对所有土壤因子变量进行筛选优化，结果表明利用土壤有机质、硫、硒和锌这4个因子变量可以获得最佳多元回归模型。依据以上结果，将186个观测值进行茶叶硒含量对土壤有机质、硫、硒和锌含量多元回归的异常值分析，包括离群点、杠杆值和强影响点。最终我们将8个异常观测值进行了删除，剩余178个观测值用于多元回归分析，获得如下回归方程：

茶叶硒含量（mg·kg-1）=0.071 6＋0.002 4×土壤有机质含量（g·kg-1）－0.888 0×土壤硫含量（g·kg-1）＋0.297 3×土壤硒含量（mg·kg-1）－0.000 2×土壤锌含量（mg·kg-1）

该方程各变量检验显示,变量土壤硫含量和土壤硒含量均<0.01，为显著性变量；方程拟合优度（Multiple2）和修正的拟合优度（Adjusted2）分别为0.512 6和0.501 3，可靠性较好；F检验中F=45.49，<0.01，表明回归方程对解释变量整体呈极显著性。利用观测值对富硒区茶叶对土壤特定因子的线性回归方程进行全面诊断，残差与拟合图表明解释变量与自变量（土壤因子）间存在线性相关。正态Q-Q分析显示，除两端个别离散观测值外，绝大多数观测值落在直线上，说明分析数值符合正态分布。位置尺度分析显示观测值在曲线两边随机分布，随机变量满足同方差性。残差与杠杆分析显示在较大数量的观测点中仅存在极少数的离散点。以上分析表明数据分析满足回归模型拟合要求，获得的回归方程具有较好的可靠性和稳定性。

3 讨论

茶树是富硒能力较强的植物，富硒茶叶及其冲泡茶汤中近80%以上的硒为蛋白质结合态的有机硒[28-29]。研究证实富硒绿茶与普通绿茶相比有着更强的抗氧化活性[30-31]。提高富硒区茶叶中硒的含量对富硒茶生产有重要意义。杜琪珍等[20]利用同位素示踪法较早地对水培茶树个体中硒的动态分布进行了分析，发现处理根部新生侧根中存在硒积累饱和现象，同时茎比叶中硒的积累水平高，推测根中含硒物质通过茎进入叶，是叶中含硒化合物合成的硒源。本研究以安康市土壤不同含硒水平的生产茶园成龄茶树为研究对象，在研究根际土壤硒含量对茶树硒分布特性影响的过程中，对茶树组织进行了更为详细的分解，检测结果显示茶树不同组织存在较为一致的硒分布特性且基本不受根际土壤硒含量影响，总体上具有较高养分吸收活力的茶树须根中硒含量最高。将茶树主根和主干组织的木质部和韧皮部独立检测发现，韧皮部中硒含量明显高于木质部。以上结果表明，茶树主要通过活力较高的侧根进行土壤中硒元素的吸收积累，并通过贯穿地上和地下部的韧皮部进行硒的储存和转运。但有关不同组织部位硒的主要赋存形态还有待进一步研究[32]。

通常植物通过硫酸盐转运体吸收土壤中的硒酸盐，而在湿润和酸性土壤中多为亚硒酸盐，主要通过根中的磷酸盐运载体吸收[32]。植物对硒的吸收和积累受多种环境因素的影响[33]，且与土壤中有效硒的浓度关系最为密切[34]。茶叶中总硒含量同样受土壤有效硒含量影响[22-23]。本研究基于大样本取样，用数据分析验证了土壤全硒与茶树新梢硒含量之间的显著相关性。不同类型的茶园土壤有效态硒含量存在显著差异，同时土壤的理化性质和营养状况对茶树的硒吸收可能存在直接或间接的影响。本研究除测定土壤总硒含量外，还对pH、有机质、氮、磷、钾等土壤因子进行了测定和相关性分析。结果发现茶叶中的硒含量与土壤中的有机质、水解性氮和锌含量存在极显著相关，多个土壤因子间也存在高度相关。该研究结果将为富硒茶园的肥培措施和硒锌等元素交互作用的研究提供数据支持[35-36]，也为富硒区如何提高茶树聚硒能力奠定理论基础[37]。秦玉燕等[38]对土壤施硒茶树叶片硒及矿质元素含量分析中发现，外施硒肥能够显著提高茶树嫩叶中锌的含量。本研究还发现，茶叶中的硒与硫、锌含量均存在一定的相关性，但是不同因子间的互作机理还有待深入研究。

对来自安康和恩施两个地区土壤样品的各检测因子数值分布和相关性进行独立分析表明，两个高硒区土壤特性存在明显差异。恩施地区土壤pH较安康地区偏酸，可能与该地区较高的有机质、水解性氮和有效硫含量有关。赵兴华等[39]证实向新建茶园土壤中加入硫磺粉和草炭后可以显著降低土壤pH。pH影响土壤中硒的赋存形态，进而影响植物对硒的利用度[27,40]。两个高硒区土壤特性的差异可能还与当地硒矿和土壤形成背景有关。恩施州东部渔塘坝硒矿床主要赋存于双河斜向西北翼下二叠统茅口组灰岩顶部含炭硅质岩及硅页岩之上的薄层腐泥煤界面附近，矿石中硒呈分散状以炭质吸附为主，硒与有机碳和硫含量存在明显的线性相关关系[41]。本研究采集的恩施地区土壤样品硒含量同样与硫含量和有机质含量存在极显著的正相关性（图5）。目前该地区土壤中锌与硒的含量关系还不清楚，但是本研究表明二者可能也存在共同富集现象。有报道认为以紫阳为中心的安康富硒区域有着独特的地理环境，是富硒面积较大、富硒地层较厚的富硒区[42]，但是安康地区土壤高硒形成机理目前仍不清楚。本研究发现安康高硒区土壤硒与硫含量呈正相关；与恩施地区土壤相比，安康土壤样品的速效钾含量与有效硫含量存在强正相关。安康和恩施地区影响茶叶硒含量的土壤因子基本一致，但是相关关系强弱存在明显差异。对两个地区调查样本的独立分析有助于了解二者的土壤特性和茶树富硒规律差异，为合理的茶树栽培和土壤调控措施的提出提供了重要理论依据。

虽然土壤硒含量是影响茶叶硒含量的重要因素，但是二者是否存在可靠的相关性，其他土壤因子是否会对茶叶硒含量产生影响仍不清楚。李明伟等[43]曾对恩施地区茶园土壤硒含量与茶叶硒含量之间的相关关系进行过探索研究，并提出了二者的一元线性回归模型，但其研究中用于相关性分析的样品量有限（60对），未考虑其他土壤因子的影响，虽然有着较好的相关系数（0.599 2），但是未达到显著水平。本研究采用安康和恩施两个富硒区共186对具有代表性的土壤和附生茶树新梢组织样品，同时考虑土壤pH等9个因子的影响，通过土壤因子变量优化、异常值去除和多元回归分析检验，最终提出了可靠的茶叶硒含量数学模型，拟合优度为0.512 6，达极显著水平。该模型将9个土壤因子优化为4个，其中变量土壤硒含量和有机质含量被赋于正的系数，而硫含量和锌含量则被赋于负的系数，说明土壤硒含量和有机质含量增加对提高茶叶硒含量有正向作用。土壤硒含量和硫含量呈现显著负相关，这可能与茶树主要通过硫通路进行对硒的吸收和转运，二者存在竞争关系有关[24]。土壤锌含量与茶叶硒积累呈负相关（图6），前期研究也表明锌对茶叶硒的积累有抑制作用[44]。由模型可知，在土壤硒含量确定的条件下，通过施用有机肥等措施以增加土壤有机质含量是提高茶叶硒含量的重要方式。另外，将影响茶叶硒含量的土壤因子进行简化，可降低检测成本。同时将该模型表达形式进行简单变换，对茶叶硒含量（可参考富硒茶标准）和土壤有机质含量、硫含量和锌含量进行赋值后，可以用于推测生产富硒茶所需的合理土壤硒含量要求，对于指导生产和划定核心富硒茶区有重要意义。

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Correlation Analysis Between Selenium Accumulation in Tea Leaves and Soil Factors in Selenium-rich Areas

ZHANG Haojie1, HAO Xinyuan1*, ZHOU Chao1, WANG Lu1, WANG Xinchao1, YANG Yajun1, ZENG Jianming1,2*, SUN Lengxue1, DAI Juhui3, XIANG Jun3, LUO Hong3,WANG Chaoyang4, ZHANG Xiangui5, LIU Tao6

1. Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Science/National Center for Tea Improvement/Key Laboratory of Tea Biology and Resources Utilization, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Hangzhou 310008, China; 2. Institute of Urban Agriculture, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Chengdu 610213, China; 3. Enshi Academy of Agricultural Sciences, Enshi 445000, China; 4. Ankang Institute of Agricultural Science, Ankang 726000, China; 5. Ziyang Tea Research Institute, Ziyang 725300, China; 6. Pingli County Tea and Gynostemma Pentaphyllum Development Center, Pingli 725500, China

Tea plant is a selenium-rich species and selenium-enriched tea products consumption is a safe and effective way to replenish selenium. Though the selenium content in fresh tea leaves can be affected by many environmental factors, selenium accumulation characteristics and main influencing factors of tea plants in selenium-rich areas were rarely reported. In this study, adult tea plants and rhizosphere soils from tea plantations in Enshi, Hubei and Ankang, Shaanxi were taken as research objects. Combined with various indicators such as total selenium content in soil and plant samples, the effect of selenium content in rhizosphere soil on the accumulation characteristics of selenium in tea plant was clarified. In addition, the importance of 9 important soil characteristics related factors such as soil pH and selenium content in selenium-rich areas were analyzed. Through grouping and overall correlation analysis of 186 representative soil samples and fresh tea samples, it was confirmed that there was a significant correlation between the total selenium contents in teas and soils (correlation coefficient=0.59,<0.01). Moreover, the total selenium content in tea was also significantly related to organic matter, hydrolysable nitrogen, zinc contents in soil and sulfur, zinc contents in shoots. The related factors of selenium content in soils and teas in Ankang and Enshi areas were also analyzed. A reliable mathematical model of selenium content in tea shoots on soil organic matter, sulfur, selenium and zinc contents was proposed. The goodness of fit was 0.512 6, reaching a highly significant level (<0.01). The above results were of great significance to improve the production technology of selenium-enriched fresh tea leaves in selenium-enriched tea areas and further revealed the selenium accumulation mechanism in tea plants.

selenium-enriched tea, selenium content, accumulation characteristics, soil factors, correlation analysis

S571.1；S151.9

A

1000-369X(2020)04-465-13

2019-10-12

2020-02-18

中国农业科学院茶叶研究所基本科研业务费专项（1610212016001）、中国农业科学院科技创新工程项目（CAAS-ASTIP-2017-TRICAAS-01）、中国农业科学院科技创新工程协同任务（CAAS-XTCX20190025-7）

张豪杰，男，硕士研究生，主要从事茶树富硒分子机理方面的研究。

haoxy@tricaas.com；zengjm@tricaas.com

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