在品飲巖茶時，香氣一直是茶友們重點談?wù)摰脑掝}之一。而在品種、地域、工藝等影響巖茶香氣形成的因子中，地域?qū)傩跃哂信e足輕重的地位，愛茶的朋友無不以喝到武夷巖茶最核心產(chǎn)區(qū)“三坑兩澗”的巖茶而驕傲。那么武夷山場賦予巖茶特殊“地域香”是否客觀真實呢？
??本期說茶大講堂由武夷學(xué)院茶葉科學(xué)研究所副所長、武夷茶學(xué)院副院長、博士、副教授、福建農(nóng)林大學(xué)碩士研究生導(dǎo)師葉江華，帶來《聞香識茶：武夷巖茶“地域香”之科學(xué)解釋》主題講座。分享在代謝組學(xué)結(jié)合離子組學(xué)基礎(chǔ)上，通過對巖茶（水仙）揮發(fā)性代謝物大數(shù)據(jù)分析，解析武夷巖茶“地域香”成因，比較地域條件與修剪模式下香氣代謝物的差異，探究巖茶“山場味”相關(guān)影響因素。
此研究成果以論文形式發(fā)表于國內(nèi)的頂級期刊《中國科學(xué)》雜志。
??△圖片來源：葉江華《聞香識茶：武夷巖茶“地域香”之科學(xué)解釋》PPT內(nèi)容
影響香氣的因素地域條件與
修剪模式香氣代謝物的比較
茶葉香氣代謝物的含量和種類決定了茶香的強(qiáng)弱和香型。從茶葉中分離鑒定出的香氣成分達(dá)700多種，茶青中大約有100余種。茶葉中香氣成分含量雖少，卻是決定茶葉品質(zhì)的關(guān)鍵評價指標(biāo)。
巖茶中水仙品種在栽培管理存在不修剪留高現(xiàn)象，形成與其它灌木型茶樹不同的品質(zhì)特征，如木質(zhì)香、青苔香和粽葉香等，其中以樹齡超過60年未修剪的“老叢”水仙特征香氣最顯，這表明水仙香氣可能受修剪模式的影響較大。
??△圖片來源：葉江華《聞香識茶：武夷巖茶“地域香”之科學(xué)解釋》PPT內(nèi)容
??△圖片來源：葉江華《聞香識茶：武夷巖茶“地域香”之科學(xué)解釋》PPT內(nèi)容
2019年4月底，研究組以水仙茶樹品種為樣本，對來自3500個不同地域茶園的茶青樣本，共計329個代謝信號進(jìn)行樣本聚類分析。得出高山、正巖、半巖、洲茶四個地域香氣代謝物差異值22.9%，矮叢、高叢、老叢三種修剪模式香氣代謝物差異值4.75%。說明地域?qū)τ诓枨嘞銡獾挠绊戯@著高于修剪模式，究其原因，可能是地域條件對茶葉香氣的影響為主效因素，削弱了修剪模式對香氣的貢獻(xiàn)。
??△圖片來源：葉江華《聞香識茶：武夷巖茶“地域香”之科學(xué)解釋》PPT內(nèi)容
另外對地域和修剪模式共同包含的199個差異香氣代謝物進(jìn)行聚類，共獲得具有協(xié)同變化趨勢六個差異代謝物模塊M1至M6，再將這六個差異模塊分別與地域條件和修剪模式進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)M1，M2，M4三個模塊與地域條件的相關(guān)系數(shù)明顯高于修剪模式，結(jié)果表明相比修剪模式，地域因素對香氣影響權(quán)重大得多。
香氣代謝物類型的比較
醇醛酮類物質(zhì)有助積累優(yōu)質(zhì)香
??△圖片來源：葉江華《聞香識茶：武夷巖茶“地域香”之科學(xué)解釋》PPT內(nèi)容
將與地域條件顯著相關(guān)的模塊中包含的158個差異代謝物進(jìn)行物質(zhì)鑒定，發(fā)現(xiàn)有89個已知代謝物主要富集到14條代謝通路上，其中與己內(nèi)酰胺降解、萘和蒽的降解、酮體的合成與降解、乙苯降解最為相關(guān)，同時涉及苯丙素生物合成。表明地域差異性可能主要出現(xiàn)在芳香族化合物的降解、酮類化合物的轉(zhuǎn)化及苯丙素類化合物的合成這些代謝途徑上。
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對這些差異代謝物的相對含量進(jìn)行地域間比較分析發(fā)現(xiàn)，差異主要集中在醇類、醛類、酮類、酯類和碳?xì)浠衔?。其中醇類與碳?xì)浠衔镌谒膫€地域的含量變化趨勢最顯著。
醇類相對含量為高山（14.86%）>正巖（11.57%）>半巖（7.52%）>洲茶（6%），呈依次遞減趨勢；醛類、酮類、酯類，相對含量均為高山與正巖大于半巖與洲茶；碳?xì)浠衔镒兓厔輨t與之相反，相對含量為高山（31.27%）<正巖（35.02%）<半巖（49.24%）<洲茶（53.0%），呈依次遞增趨勢。
高山巖茶（水仙）以醇類、醛類物質(zhì)占比多，多積累花香類、果香類物質(zhì)，而洲茶（水仙）則以碳?xì)浠衔锖空急榷?，例如葵烷、十六烷等具有化學(xué)氣息的物質(zhì)。表明巖茶（水仙）的香氣代謝途徑和類別存在明顯差異，高山和正巖茶青的香氣揮發(fā)物類別顯著優(yōu)于洲茶?；ㄏ?、果香及木香等香氣是優(yōu)質(zhì)巖茶（水仙）的主要特征。
礦質(zhì)養(yǎng)分的重要性
“地域香”關(guān)鍵礦質(zhì)元素——磷
礦質(zhì)養(yǎng)分是茶樹結(jié)構(gòu)物質(zhì)的重要組成成分，也是各種酶促代謝反應(yīng)的關(guān)鍵輔因子，因而茶葉香氣代謝與礦質(zhì)養(yǎng)分密不可分。
本研究對茶青的13種主要礦質(zhì)元素進(jìn)行離子組分析，發(fā)現(xiàn)礦質(zhì)元素對香氣代謝物的地域性差異影響總貢獻(xiàn)為50.31%，說明礦質(zhì)元素對“地域香”的形成十分重要。影響最大的依次為磷、鋅、鈣、鐵和鉬等元素。其中，磷的貢獻(xiàn)最大，占總貢獻(xiàn)的1/3以上（39.39%），并且與關(guān)鍵的香氣代謝物呈負(fù)調(diào)控關(guān)系。
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磷參與茶樹體內(nèi)蛋白質(zhì)、糖類和單寧類物質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)化，與茶葉品質(zhì)息息相關(guān)。然而，烏龍茶茶青（包括巖茶水仙）的氮磷鉀比例約為10:1:5，對磷的需求并不高。
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在茶青磷濃度與關(guān)鍵香氣代謝物的線性回歸分析中，最終發(fā)現(xiàn)三種香氣代謝物與磷濃度建立的模型具有較高的擬合程度（R2>0.4），分別為3-辛烯-2-醇（奶油香特征）、4,8-二甲基-1,7-壬二烯-4-醇（花果香特征）和3-乙基-4-甲基吡咯-2,5-二酮（檀木香特征），且與磷濃度呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。
這三種關(guān)鍵香氣代謝物相對含量在高山、正巖、半巖和洲茶中，呈顯著的逐級遞減趨勢，具有明顯的地域性差異。
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為進(jìn)一步探究磷含量對香氣的影響，研究組還進(jìn)行不同磷水平處理的田間施肥試驗，發(fā)現(xiàn)三種關(guān)鍵香代謝物在高磷處理下的峰面積顯著低于低磷處理。由此可見，大量施用磷肥會顯著降低優(yōu)質(zhì)香氣代謝物的累積，因此減少磷肥的施用更有利于巖茶（水仙）優(yōu)質(zhì)香氣的積累。從進(jìn)化角度考慮，可能是由于茶樹長期適應(yīng)于酸性土壤，而酸性士壤的有效磷含量低，茶樹在低磷環(huán)境下內(nèi)部代謝通路往偏向合成優(yōu)質(zhì)香氣代謝物種類的方向。
研究組通過代謝組學(xué)結(jié)合離子組學(xué)的大數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)巖茶（水仙）揮發(fā)性代謝物在地域間存在顯著的差異，證實巖茶確實具有“地域香”；而在武夷山丹山碧水共存的得天獨(dú)厚自然生態(tài)環(huán)境中，高山山場與各個坑、澗、巖、洞、谷形成一個個相對獨(dú)立穩(wěn)定的生態(tài)小環(huán)境、小氣候。
正是這獨(dú)特的地域因素，形成了武夷巖茶豐富多樣的“巖骨花香”，使武夷巖茶獨(dú)具魅力。
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