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摘要 为了探讨氟铝交互作用下对茶树生长的影响，以水仙茶苗为材料，研究不同铝、氟浓度交互处理对茶苗生长过程中叶面积、茎长、根系生长等方面的影响。结果表明，氟铝交互处理下，在铝浓度为40 mg/L、氟浓度为8 mg/L时茶苗叶面积的增长量最大。随着氟、铝浓度比例范围的改变，茶苗根、茎、叶会产生不同程度的变化，说明铝、氟交互处理对茶苗的生长具有一定影响。
关键词 氟；铝；交互处理；茶苗；生长；影响
中图分类号 S517.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）19-0019-03
Effect of Fluorine and Aluminum Interaction on Tea Plants Growth
LU Li ZHANG Qi-fen
（College of Tea and Food Science，Wuyi University，Wuyishan Fujian 354300）
Abstract To analyze the influence of growth under fluorine（F）and aluminum（Al）interaction in tea plants（narcissus） through hydroponic cultivation experiments，the influence of the concentration of root length，stem length and leaf area was investigated.The results showed that in the process of fluorine and aluminum interaction，the growth of leaf area of tea plants were increased concentration of the largest，when the concentration of aluminum was 40 mg/L and the concentration of fluorine was 8 mg/L.As the proportion of fluorine and aluminum concentration changes in the scope，tea plants root，stem and leaf produced different degrees of change，which indicated that the interaction of fluorine and aluminum treatment resulted a certain effects on the growth of tea plants.
Key words fluorine；aluminum；interactive processing；tea；plants growth；effect
茶树中有2种特殊的元素，它们在茶叶中的含量水平远远超过其他农作物。一种是铝，铝能促进茶树的生长，主要表现为促进茶树根系的生长；另一种是氟，茶树是一种富氟植物，对氟有很强的积累能力。铝能促进茶树对氟的吸收[1]。茶树素有“氟、铝聚积体”之称[2]，1芽2叶新梢和成熟叶中的氟含量分别可达100～300、1 000 mg/kg，而铝大多分布在茶树的成叶和老叶中，老叶中的最高含量可达2 000 mg/kg[3]。氟具有高度的生物活性，与铝形成较稳定Al-F络合物，有效降低氟的生物毒性[4]。已有相关研究表明，在茶园的酸性土壤中，铝与氟络合构成一个平衡系统，其中Al3 、AlF2 、AlF2 、AlF3、AlF4-等可以共同存在，并以铝氟络合离子形态向叶部转移，从而消除铝、氟离子本身的毒性，并且不同部位的Al/F比值基本保持恒定[5-6]。本研究通过不同浓度氟铝交互处理，对茶苗进行观察，并测量根长、茎长、叶面积等。从测量的数据以及各阶段茶苗的生长情况来探讨氟铝交互处理对茶苗生长的影响。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试茶苗为长势一致的二年生无性系水仙茶苗330株，购自武夷山星村水仙育苗圃。供试仪器设备为3 L黑色塑料桶75个、微型气泵38个、直尺1把。
1.2 试验设计
不同梯度的氟铝进行正交设计交互处理的浓度情况详见表1。试验中培养75桶茶苗，共25个处理，每个处理3次重复。
1.3 试验方法
选择长势一致的二年生水仙茶苗，洗净原有根部的土壤，然后移植到外壁涂有黑漆的3 L塑料桶中进行水培，每桶3～4株。先在每桶里加入基本培养液，基本营养液参考小西茂毅培养液[7]。再加入不同梯度的氟铝，放入温室（25±2）℃进行培养，每天通气2次，每次2 h，每7 d更换营养液。在各处理培养30 d以后，观察茶苗叶片变化并按时测定茶苗的根、茎长度及叶面积。根据以上测得的茶苗数据，分析氟铝交互处理对茶苗生长的影响。
2 结果与分析
2.1 氟处理对茶苗生长的影响
缺氟对茶苗生长没有明显的影响，长期缺氟培养没有发现明显的不良症状。方兴汉等[8]认为，氟不是茶苗的必需元素。缺氟对茶苗生长无明显抑制作用，当铝过剩的情况下氟具有中和铝毒的作用。从表2可以看出，在低浓度氟的处理下，茶苗根系的生长不明显，随着氟浓度的升高，茶苗根系增长量增加。当氟浓度为8 mg/L时，茶苗根系增长了3.26 cm，达到最大值；浓度增长到12 mg/L时，茶苗根系的增长量明显下降，说明氟浓度过高对茶苗根的生长促进作用减弱。茶苗在单因素氟的作用下，其茎的增长量先是呈现递增的趋势，随着氟浓度达到8 mg/L之后，茶苗茎的增长量下降。 试验结果证明，氟和铝确实存在交互作用，随着氟铝交互比例范围的改变，茶苗根的生长、茎的生长、茶苗的叶面积以及茶苗的长势都产生不同程度的变化，表明氟铝交互产生的效果对茶苗的生长具有一定影响。氟铝对茶苗的作用都具双重性，表现为较低浓度氟铝水平下，促进茶苗生长；氟铝胁迫下，抑制茶苗生长。超过此范围以后呈缓慢上升或下降趋势。氟对茶苗生长无非常明显的促进作用，在铝过剩的情况下氟具有中和铝毒的作用。
4 参考文献
[1] 骆耀平.茶树栽培学[M].北京：中国农业出版社，2008：213-214.
[2] 顾谦，陆锦时，叶宝存.茶叶化学[M].合肥：中国科技大学出版社，2002.
[3] MICHAEL P WHYTE，KEVAN ESSMYER，FRANCIS H GANNON，et al.Reinus.Skeletal fuorosis and instant tea[J].The American Journal of Medicine，2005（118）：78-82.
[4] JIAN Y R，MING H W.Accumulation of fluoride and aluminum related to different varieties of tea plant[J].Envimnmenta1 Geochemistry and Heahh， 2001（23）：53-63.
[5] DING R X，HUANGX.Biogechemical cycle aluminum and fluoride in tea garden soil system and its relationship to soil acidification[J].Acta Pedo1ngica Sinica，1991，28（3）：229-236.
[6] AKIO M，HIDEKI H，YOUSUKEF，et al.Chemical forms of aluminum in xylem sap of tea plants（Camellia sinensis L.）[J].Phytochemistry，2004（65）：2775-2780.
[7] 小西茂毅.铝对茶树生长的促进作用[J].茶叶，1995，21（3）：18-22.
[8] 方兴汉，吴彩.铝对茶树无机营养吸收和分布的影响[J].中国茶叶，1989，11（4）：34-35.
[9] 李海生，张志权，陈连周.铝对茶幼苗生长的影响[J].广东教育学院学报，2000，20（3）：107-110.
[10] 唐茜，赵先明，杜晓，等.氟对茶树生长、叶片生理生化指标与茶叶品质的影响[J].植物营养与肥料学报，2011，17（1）：186-194.
[11] 于翠平，潘志强，陈杰，等.铝对茶树生长与生理特性影响的研究[J].植物营养与肥料学报，2012，18（1）：182-187.
[12] FOY C D，CHANG R C，WHITE MC.The physiology of metal toxicity in plants[J].Ann.Rev P1.Physiol，1978（29）：511-566.
[13] WILLEM G.Keltjens and Elisabeth van Loenen.Effects of aluminium and mineral nutrition on growth and chemical composition of hydroponically grown seedings of five different forest tree species[J].Plant and Soil，1989（119）：39-50.
[14] 向勤锃，刘德华.茶树富铝的研究进展及展望[J].茶叶通讯，2003（2）：33-36.
关键词 氟；铝；交互处理；茶苗；生长；影响
中图分类号 S517.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）19-0019-03
Effect of Fluorine and Aluminum Interaction on Tea Plants Growth
LU Li ZHANG Qi-fen
（College of Tea and Food Science，Wuyi University，Wuyishan Fujian 354300）
Abstract To analyze the influence of growth under fluorine（F）and aluminum（Al）interaction in tea plants（narcissus） through hydroponic cultivation experiments，the influence of the concentration of root length，stem length and leaf area was investigated.The results showed that in the process of fluorine and aluminum interaction，the growth of leaf area of tea plants were increased concentration of the largest，when the concentration of aluminum was 40 mg/L and the concentration of fluorine was 8 mg/L.As the proportion of fluorine and aluminum concentration changes in the scope，tea plants root，stem and leaf produced different degrees of change，which indicated that the interaction of fluorine and aluminum treatment resulted a certain effects on the growth of tea plants.
Key words fluorine；aluminum；interactive processing；tea；plants growth；effect
茶树中有2种特殊的元素，它们在茶叶中的含量水平远远超过其他农作物。一种是铝，铝能促进茶树的生长，主要表现为促进茶树根系的生长；另一种是氟，茶树是一种富氟植物，对氟有很强的积累能力。铝能促进茶树对氟的吸收[1]。茶树素有“氟、铝聚积体”之称[2]，1芽2叶新梢和成熟叶中的氟含量分别可达100～300、1 000 mg/kg，而铝大多分布在茶树的成叶和老叶中，老叶中的最高含量可达2 000 mg/kg[3]。氟具有高度的生物活性，与铝形成较稳定Al-F络合物，有效降低氟的生物毒性[4]。已有相关研究表明，在茶园的酸性土壤中，铝与氟络合构成一个平衡系统，其中Al3 、AlF2 、AlF2 、AlF3、AlF4-等可以共同存在，并以铝氟络合离子形态向叶部转移，从而消除铝、氟离子本身的毒性，并且不同部位的Al/F比值基本保持恒定[5-6]。本研究通过不同浓度氟铝交互处理，对茶苗进行观察，并测量根长、茎长、叶面积等。从测量的数据以及各阶段茶苗的生长情况来探讨氟铝交互处理对茶苗生长的影响。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试茶苗为长势一致的二年生无性系水仙茶苗330株，购自武夷山星村水仙育苗圃。供试仪器设备为3 L黑色塑料桶75个、微型气泵38个、直尺1把。
1.2 试验设计
不同梯度的氟铝进行正交设计交互处理的浓度情况详见表1。试验中培养75桶茶苗，共25个处理，每个处理3次重复。
1.3 试验方法
选择长势一致的二年生水仙茶苗，洗净原有根部的土壤，然后移植到外壁涂有黑漆的3 L塑料桶中进行水培，每桶3～4株。先在每桶里加入基本培养液，基本营养液参考小西茂毅培养液[7]。再加入不同梯度的氟铝，放入温室（25±2）℃进行培养，每天通气2次，每次2 h，每7 d更换营养液。在各处理培养30 d以后，观察茶苗叶片变化并按时测定茶苗的根、茎长度及叶面积。根据以上测得的茶苗数据，分析氟铝交互处理对茶苗生长的影响。
2 结果与分析
2.1 氟处理对茶苗生长的影响
缺氟对茶苗生长没有明显的影响，长期缺氟培养没有发现明显的不良症状。方兴汉等[8]认为，氟不是茶苗的必需元素。缺氟对茶苗生长无明显抑制作用，当铝过剩的情况下氟具有中和铝毒的作用。从表2可以看出，在低浓度氟的处理下，茶苗根系的生长不明显，随着氟浓度的升高，茶苗根系增长量增加。当氟浓度为8 mg/L时，茶苗根系增长了3.26 cm，达到最大值；浓度增长到12 mg/L时，茶苗根系的增长量明显下降，说明氟浓度过高对茶苗根的生长促进作用减弱。茶苗在单因素氟的作用下，其茎的增长量先是呈现递增的趋势，随着氟浓度达到8 mg/L之后，茶苗茎的增长量下降。 试验结果证明，氟和铝确实存在交互作用，随着氟铝交互比例范围的改变，茶苗根的生长、茎的生长、茶苗的叶面积以及茶苗的长势都产生不同程度的变化，表明氟铝交互产生的效果对茶苗的生长具有一定影响。氟铝对茶苗的作用都具双重性，表现为较低浓度氟铝水平下，促进茶苗生长；氟铝胁迫下，抑制茶苗生长。超过此范围以后呈缓慢上升或下降趋势。氟对茶苗生长无非常明显的促进作用，在铝过剩的情况下氟具有中和铝毒的作用。
4 参考文献
[1] 骆耀平.茶树栽培学[M].北京：中国农业出版社，2008：213-214.
[2] 顾谦，陆锦时，叶宝存.茶叶化学[M].合肥：中国科技大学出版社，2002.
[3] MICHAEL P WHYTE，KEVAN ESSMYER，FRANCIS H GANNON，et al.Reinus.Skeletal fuorosis and instant tea[J].The American Journal of Medicine，2005（118）：78-82.
[4] JIAN Y R，MING H W.Accumulation of fluoride and aluminum related to different varieties of tea plant[J].Envimnmenta1 Geochemistry and Heahh， 2001（23）：53-63.
[5] DING R X，HUANGX.Biogechemical cycle aluminum and fluoride in tea garden soil system and its relationship to soil acidification[J].Acta Pedo1ngica Sinica，1991，28（3）：229-236.
[6] AKIO M，HIDEKI H，YOUSUKEF，et al.Chemical forms of aluminum in xylem sap of tea plants（Camellia sinensis L.）[J].Phytochemistry，2004（65）：2775-2780.
[7] 小西茂毅.铝对茶树生长的促进作用[J].茶叶，1995，21（3）：18-22.
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[11] 于翠平，潘志强，陈杰，等.铝对茶树生长与生理特性影响的研究[J].植物营养与肥料学报，2012，18（1）：182-187.
[12] FOY C D，CHANG R C，WHITE MC.The physiology of metal toxicity in plants[J].Ann.Rev P1.Physiol，1978（29）：511-566.
[13] WILLEM G.Keltjens and Elisabeth van Loenen.Effects of aluminium and mineral nutrition on growth and chemical composition of hydroponically grown seedings of five different forest tree species[J].Plant and Soil，1989（119）：39-50.
[14] 向勤锃，刘德华.茶树富铝的研究进展及展望[J].茶叶通讯，2003（2）：33-36.