农林学类论文-茶树特征信息研究进展.doc

农林学类论文-茶树特征信息研究进展作者：张明霞周铁军贺歆里李聪超摘要：中国是世界上最早发现茶树和利用茶树的国家，大量的历史资料和近代调查研究材料，都证明了中国是茶树的原产地。饮茶的习惯最早起源于中国，如今饮茶更成为世界性的风尚。茶，作为世界三大健康饮品之一，足迹遍布了整个世界。相应的对茶的高产优质的要求也很重要。关键词：茶叶；茶业；品种资源；树冠结构；病虫害预测1背景茶业的发展与中国国家的发展紧密联系，茶业是中国文化发展不可分割的一部分。茶文化的发展能从另一个侧面反映历代中国政治、经济及文化的面貌。我们栽培茶树的目的是获得高产优质的茶叶，而茶树的品种资源的差异，树冠的构成状况，病虫害的预测与控制都与茶叶的高产优质密切相关。茶树种质资源是茶树育种的重要材料。筛选和培育优良的茶树品种,是茶树育种的重要任务。我们可以运用计算机技术，对茶树种质资源进行分析,以其为茶树种质资源的开发利用和茶树生理育种提供理论依据。茶树树冠结构的构成状况，影响着茶叶的产量和品质。对不同树龄茶树的树冠结构进行科学分析，为制定合理的农业技术措施提供科学依据。如合理修剪，施肥以达到理想的树冠结构，有效地提高茶叶产量，增进茶叶品质，适应机械化作业，便于采摘和管理，提高生产效率，塑造丰产树冠。控制茶树的病虫害，是获取茶叶高产优质的一个关键环节。我国茶树分布地域气候温暖、雨量充沛，提供了病害滋生的有利环境。已记载的我国茶树病害有130多种。茶树病害发生种类，因气候条件、种植年限和种植面积而有所不同。据估计，由于病害，茶叶产量每年要损失10%15%，同时还严重影响茶叶质量。因此茶树病虫害防治历来是茶叶生产上的重要管理措施。茶叶病害的防治，往往因为诊断上的失误，使防治药剂选择不当或失去防治时效，造成病害发生严重。提供一种较准确且操作简单的茶树病害诊断方法，使茶树病害能通过简单的特征或病状，就可初步诊断出发生病害的种类，及早对所发生的病害采取预防措施，是减少病害损失的有效方法。从上个世纪五十年代起，随着现代科学技术的进步，茶叶生产也有了较大发展，但国内外对茶叶的研究仍主要集中在茶叶理化审评方面，依然是使用传统的感观评测方法对茶叶进行评定，将计算机技术用于茶叶领域的为数不多。利用计算机技术，将茶叶的各种外形，内质作为各项指标，使用户只需通过简单的鼠标操作，即可对茶叶品质进行分类与识别。2国内外研究动态随着茶叶产业的迅速发展，茶叶为人们创造了越来越多的经济效益，科研和生产实践均已证明，要想获得高的经济效益，茶叶的高产和优质是关键因素，品种的好坏，树冠的构成状况，病害的预测与防治是关键环节。2.1茶树种质资源研究我国是世界上是茶树资源最为丰富的国家,目前收集和保存的茶树资源已达3300多份。但是,我国对茶树种质资源的研究,基本上仍停留在外部形态特征的描述上。须海荣等对茶树资源的生理生化特性进行了系统的研究。收集了我国主要产茶省有代表性的茶树种质资源100多份材料的基础上,并经统一管理和栽培,对茶树种质资源的主要生理特性进行了系统的测定。湖南农业大学唐和平，陈兴琰早在1995年就从形态学、解剖学、化学三个方面进行测定，采用数学方法综合分析，探讨了茶树种质资源的形状差异和亲缘关系。2001，湖南农业大学茶学系罗军武教授等运用RAPD（随机扩增多态性）技术对茶树品种资源的亲缘关系进行系统研究，旨在为茶树品种资源的分类和科学利用提供理论依据。2005年，罗军武教授联合广东省农业科学院茶叶研究所的专家们，利用AFLP-银染分子标记技术,对40个茶树品种(系)进行遗传多样性与亲缘关系分析。2.2树冠结构的研究在茶树树冠结构的研究方面，张颖彬等研究了茶树树冠的不同留养方式对早春萌芽量的影响，结果显示，茶树树冠的不同留养方式对早春荼芽萌发时间有不同的影响。立体留养的茶树因留养时间长，在肥培管理条件满足茶树生长需求的情况下，其茶芽较平面留养树冠的更为肥壮。杨德庄总结了丰产区经验，得到茶树要丰产其树冠结构必须达到的目标，为丰产树冠结构的塑造提供了科学依据。近年来，专家根据树冠结构指标的动态变化规律。建立相应的数学模型，为品种在规范化栽培条件下树冠结构的达标测定提供科学依据。2000年，罗军武、唐和平、黄意欢选用湖南省规范化栽培茶园118年生的槠叶齐品种为材料,以与产量、品质密切相关的14项树冠结构作为指标，根据它们的变化规律，建立相应的数学模型。同年，罗军武、唐和平、黄意欢以小乔木型品种福鼎大白茶和灌木型品种槠叶齐为材料,对湖南8个地(市)规范化栽培茶园118年生两类型品种茶树树冠结构的15项指标进行系统调查,并运用计算机作数据分析。结果表明,两类型品种树冠结构指标随树龄的增大呈现出基本一致的变化规律，各项树冠指标均可用一定的数学模型予以表达。研究结果还表明,两茶树品种在16年生期间,各项树冠指标增幅较大,714年生期间树冠指标的增加或减少的幅度不大,树冠结构比较稳定；14年生后,一些与茶叶品质和产量密切相关的指标,如新梢密度、生产枝密度、百芽重、一芽三叶长度和单叶面积下降幅度加大。同时，从两类型品种树冠结构指标的变化来看,茶树类型不同,树冠结构动态变化存在着差异。2.3茶树病虫害研究随着工业的发达，茶树病虫防治已由传统的农业措施防治过度到使用农药的化学措施防治，尹勇对茶树主要的病虫害的发生提供了生物防治和化学防治两类防治方法。但这些都需要首先对茶树的病虫害进行早期的预测和诊断，进而才能在还没造成严重发病的情况下进行防治和控制。2003年，徐云等采用数值诊断的原理和方法，先将茶叶上发生病害的种类，按照病害发生时具有的病症及特征进行分类、分组，将组中各个病害的病状特征分解为单独的特征性状，对每一个特征性状给予对诊病的意义的量化分值，做成各病害组的数值诊断表，再利用数学的方法，对各量化的分值进行比较，得到诊断结果，利用诊断病害的可信度表达诊断的准确性，当病害准确度达到60以上的分值时，可以认为诊断准确，点击详细资料即可得到有关该病的相关资料，包括病原菌、发病症状、发生规律、防治方法等。2.4茶叶品质鉴定与分类研究在国内外，茶叶品质大多数是通过人的感官评定的，其原因是由于茶叶的成分比较复杂，茶叶的品质并不能通过某种成分的量化就能表达的，它是各种茶叶成分的综合反映。近100多年来，各国在茶叶品质评价的内容和深度上都不断有新的发展，使其更加科学和规范，提高了感官审评的准确性和可比性。感官审评包括干看审评外形、开汤审评内质两个方面，分外形、香气、汤色、滋味和叶底等五个评审项目，每个项目又包含许多因子。茶叶感官审评是通过人的感觉器官来评价茶叶的特征和品质，是一门应用感官分析技术的学科。但人的感觉器官的灵敏度易受外界因素的干扰而改变，从而影响评定的准确性。2004年，周亦斌等综述了国内外运用相关的仪器和技术对茶叶外形、汤色、香气和滋味进行品质评价的研究进展，特别是机器视觉技术在茶叶外形和汤色评价，电子鼻技术在茶叶香气评价和电子舌技术在茶叶滋味评价等方面的应用，并提出了新技术在茶叶品质评价中应用的发展趋势。文中特别提出了机器视觉系统，就是计算机数字图像处理系统，它是用计算机实现部分人类视觉的功能，把所测对象映射成数字图像，并模拟人的判别准则去理解图像和识别图像，进而对所摄图像进行分类或分级。计算机辅助品质检测可以使品质指标定量化和标准化，而且计算机图像处理的精度优于人的视觉精度，对颜色和外形变化的反应也更灵敏。所以其技术和方法可以用于茶叶颜色和外形的评价。2006年，李姣等开发了茶叶鉴定专家系统，选择形状、色泽、纤维素、氨基酸、咖啡碱、茶多酚这六个指标作为参数，将茶叶的理化分析与专家系统相结合，开发了一种功能齐备、智能性强的茶叶鉴定专家系统。3结束语目前关于茶树、茶叶方面的研究，主要是针对它们的生理生化方面，运用生物技术或数学方法进行研究，或者生物技术与数学方法相结合进行研究，而将计算机技术应用到其中虽然也有，但是很少。所以，运用计算机技术与其它学科相结合来对茶树、茶叶进行研究是当前很热门的一项技术。参考文献1,施兆鹏,沈程文,刘春林,龚志华,黄意欢.茶树品种资源遗传亲缘关系的RAPD分析J.茶叶科学,2002,22(2):140-146.2.茶树丰产树冠的构成与塑造J.福建农业,2003,(6):21.3.茶树主要病虫害的发生与防治J.四川农业科技,1998,(20).4,梅红,林莉,施晓群,周汇.茶树病害诊断与防治专家系统研制J.农业系统科学与综合研究,2003,19(2):93-100.5,何东健,杜子鲁.茶叶鉴定专家系统的研究与开发J.福建茶业,2006,(2):18-20.6须海荣,董尚胜,骆耀平,童启庆.茶树种质资源的主要生理特性J.茶叶科学,1997,17(增刊):100-103.7,陈兴琰.茶树品种资源氨基酸组成与亲缘关系的研究J.湖南农学院学报,1995,21(2),126-129.8,李家贤,黄意欢,罗军武,龚志华,刘仲华.茶树品种资源遗传多样性的AFLP研究J.园艺学报,2006,33(2):317-322.9,梅鑫,徐懿,张奇华.茶树树冠的不同留养