神农架绿茶气候生态品质评价模式的制作方法

本发明属于茶叶的品质评价
技术领域：
，涉及一种神农架绿茶气候生态品质评价模式。
背景技术：
：气候对于绿茶品质的影响是多方面的，既影响着鲜叶的色泽、大小、厚薄及嫩度，也影响着其内涵物质的形成与积累，从而也影响着这些鲜叶的品质优劣和适制性，并进一步影响到绿茶的品质。在长期的饮茶活动中，人们对绿茶品质优劣的评定，通常将它归纳为“色、香、味、形”四个方面，即主要体现在绿茶的外形形状、色泽和它内质的香气及滋味中。如何运用气候学、农业气象学等原理和方法，应用实时监测数据、历史气候资料和神农架绿茶品质检验结果，通过对影响神农架绿茶品质的气候生态因子整理汇编，进行统计分析后确定能够科学客观地评价神农架绿茶的品质，是目前研究的一个热点问题。技术实现要素：本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。本发明从影响神农架绿茶这四个方面的主要气候因子入手，综合分析茶园生态环境、管理措施、生长期气温日较差及干燥度、氨基酸等化学成分含量、酚氨比、鲜叶嫩度、气象灾害影响、采摘日天气等影响因素，量化权重值，研发确立神农架绿茶气候生态品质评价模式，实现对不同产地、不同采摘生产期的神农架绿茶进行气候生态品质定量评价。为此，本发明提供的技术方案为：一种神农架绿茶气候生态品质评价模式，神农架绿茶气候生态品质之评价模式的计算公式中包括氨基酸含量指数KP的权重，其中，氨基酸含量质量指数KP的计算公式如下：KP=0.52+(AnAn′)/2.1]]>其中An(单位：％)为氨基酸含量比例，其与采摘前20天平均气温的关系为T20为采摘日前20天平均气温；An’为优质绿茶氨基酸含量比例，An’取3％。优选的是，所述的神农架绿茶气候生态品质评价模式中，所述神农架绿茶气候生态品质之评价模式的计算公式中还包括酚氨比指数KF的权重，酚氨比指数KF计算公式如下：KF=0,FAR≥81-FAR8,FAR<8]]>其中FAR为酚氨比，即茶树鲜叶中茶多酚和氨基酸的含量的比值，其计算方法为：FAR＝-16.122+2.867*10-3*∑T+0.255S，∑T(℃·d)为年平均活动积温(≥10℃)，S(％)为鲜叶采摘前20天平均日照百分率。优选的是，所述的神农架绿茶气候生态品质评价模式中，所述神农架绿茶气候生态品质之评价模式的计算公式中还包括鲜叶嫩度X的权重，鲜叶嫩度X计算公式如下：X=0.75+U-UPUP,0.75+U-UPUP≥00,0.75+U-UPUP<0]]>其中U为采摘前20天平均相对湿度；UP为茶叶生长发育最适相对湿度的下限，定义为80％。优选的是，所述的神农架绿茶气候生态品质评价模式中，所述神农架绿茶气候生态品质之评价模式的计算公式为：Q=6H+6G+2KT+2KZ+63KP+2KF+2X+3W+4Y+10P,ΣT20≥150(6H+6G+2KT+2KZ+63KP+2KF+2X+3W+4Y+10P)*0.6,ΣT20<150]]>其中，∑T20为采摘前20天日平均气温大于10℃的积温总和，H为生态环境评分权重，G为管理措施评分权重，KT为气温日较差指数，Kz为生长期干燥度指数，W为采摘日天气指数，Y为气象灾害影响权重，P为其它影响权重。优选的是，所述的神农架绿茶气候生态品质评价模式中，所述气温日较差指数的判别公式为：KT=1,TC20≥TC,Tmin>-15TC20TC,TC20<TC,Tmin>-150,Tmin<-15]]>其中Tc20为采摘前20天气温日较差均值，计算公式为Tc20＝(Tm-Tn)/20，Tm为采茶前20天的日最高气温累加值，Tn为采茶前20天的日最低气温累加值；Tc为采摘前20天气温日较差均值历史最大值；Tmin为采茶前20天的日最低气温极值。优选的是，所述的神农架绿茶气候生态品质评价模式中，所述干燥度指数Kz的计算公式如下：KZ=1-|Z-ZnZn|,1-|Z-ZnZn|>00,1-|Z-ZnZn|≤0]]>Z为干燥度，计算公式为∑T20为采摘前20天日平均气温大于10℃的积温总和，∑R20为采摘前20天日平均气温大于10℃期间的降水总和；Zn为优质绿茶的最适干燥度值，其值为0.5左右。优选的是，所述的神农架绿茶气候生态品质评价模式中，所述采摘日天气指数W的计算公式如下：W＝0.7*WR+0.3*WT其中WR是晴雨适宜度指数，R是采摘时段06:00-10:00的降雨量，且规定可采摘上限降雨量为2mm；WT是气温适宜度指数，WT=1,Tmax≤25,Tmin≥131-13-Tmin13,13≤Tmax≤25,Tmax≤131-Tmax-2525,Tmax≥25,13≤Tmin≤2451-|Tmax-2525|-|13-Tmin13|,Tmax≥25,Tmin≤13;Tmax<13;Tmin>25]]>Tmax为采摘时段内最高气温，Tmin为采摘时段内最低气温，且Tmax的温度上限为25℃，Tmin的温度下限为13℃。优选的是，所述的神农架绿茶气候生态品质评价模式中，所述气象灾害影响权重Y的计算公式为：Y＝0.6*YD+0.4*YH其中YD为冻害影响指数，YH为干旱影响指数，f＝0代表灾害未发生，f＝1代表灾害影响程度较轻，f＝2代表灾害影响程度中等，f＝3代表灾害影响程度重。优选的是，所述的神农架绿茶气候生态品质评价模式中，所述生态环境评分权重H的取值范围为0～1。优选的是，所述的神农架绿茶气候生态品质评价模式中，所述管理措施评分权重G的取值范围为0.1～1。本发明至少包括以下有益效果：本发明的氨基酸等化学成分含量、酚氨比、鲜叶嫩度计算准确，运用于神农架绿茶气候生态品质评价模式的计算公式中时，该模式对茶叶品质的计算结果与实际情况基本一致，说明了该评价模式较为科学合理，能够准确地评价茶叶品质。本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为2011年木鱼镇绿茶气候生态品质模式计算结果。图2为2012年木鱼镇绿茶气候生态品质模式计算结果。图3为2013年木鱼镇绿茶气候生态品质模式计算结果。具体实施方式下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。本发明运用气候学、农业气象学等原理和方法，应用实时监测数据、历史气候资料和神农架绿茶品质检验结果，通过对影响神农架绿茶品质的气候生态因子整理汇编，进行统计分析后建立回归方程，计算并确定各项影响因子权重，研发确立科学客观的多元分析评价模式，实现对具体到产品的神农架绿茶进行气候生态品质定量评价。本发明提供一种神农架绿茶气候生态品质评价模式，神农架绿茶气候生态品质之评价模式的计算公式中包括氨基酸含量指数KP的权重，其中，氨基酸含量质量指数KP的计算公式如下：KP=0.52+(AnAn′)/2.1]]>其中An为氨基酸含量比例，其与采摘前20天平均气温的关系为T20为采摘日前20天平均气温；An’为优质绿茶氨基酸含量比例，An’取3％。在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述神农架绿茶气候生态品质之评价模式的计算公式中还包括酚氨比指数KF的权重，酚氨比指数KF计算公式如下：KF=0,FAR≥81-FAR8,FAR<8]]>其中FAR为酚氨比，即茶树鲜叶中茶多酚和氨基酸的含量的比值，其计算方法为：FAR＝-16.122+2.867*10-3*∑T+0.255S，∑T为年平均活动积温，S为鲜叶采摘前20天平均日照百分率。在上述方案中，作为优选，所述神农架绿茶气候生态品质之评价模式的计算公式中还包括鲜叶嫩度X的权重，鲜叶嫩度X计算公式如下：X=0.75+U-UPUP,0.75+U-UPUP≥00,0.75+U-UPUP<0]]>其中U为采摘前20天平均相对湿度；UP为茶叶生长发育最适相对湿度的下限，定义为80％。在上述方案中，作为优选，所述神农架绿茶气候生态品质评价模式的计算公式为：Q=6H+6G+2KT+2KZ+63KP+2KF+2X+3W+4Y+10P,ΣT20≥150(6H+6G+2KT+2KZ+63KP+2KF+2X+3W+4Y+10P)*0.6,ΣT20<150]]>其中，∑T20为采摘前20天日平均气温大于10℃的积温总和，H为生态环境评分权重，G为管理措施评分权重，KT为气温日较差指数，KZ为生长期干燥度指数，W为采摘日天气指数，Y为气象灾害影响权重，P为其它影响权重。在上述方案中，作为优选，所述气温日较差指数的判别公式为：KT=1,TC20≥TC,Tmin>-15TC20TC,TC20<TC,Tmin>-150,Tmin<-15]]>其中Tc20为采摘前20天气温日较差均值，计算公式为Tc20＝(Tm-Tn)/20，Tm为采茶前20天的日最高气温累加值，Tn为采茶前20天的日最低气温累加值；Tc为采摘前20天气温日较差均值历史最大值；Tmin为采茶前20天的日最低气温极值。在上述方案中，作为优选，所述干燥度指数Kz的计算公式如下：KZ=1-|Z-ZnZn|,1-|Z-ZnZn|>00,1-|Z-ZnZn|≤0]]>Z为干燥度，计算公式为ΣT20为采摘前20天日平均气温大于10℃的积温总和，ΣR20为采摘前20天日平均气温大于10℃期间的降水总和；Zn为优质绿茶的最适干燥度值，其值为0.5左右。在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述采摘日天气指数W的计算公式如下：W＝0.7*WR+0.3*WT其中WR是晴雨适宜度指数，R是采摘时段06:00-10:00的降雨量，且规定可采摘上限降雨量为2mm；WT是气温适宜度指数，WT=1,Tmax≤25,Tmin≥131-13-Tmin13,13≤Tmax≤25,Tmax≤131-Tmax-2525,Tmax≥25,13≤Tmin≤251-|Tmax-2525|-|13-Tmin13|,Tmax≥25,Tmin≤13;Tmax<13;Tmin>25]]>Tmax为采摘时段内最高气温，Tmin为采摘时段内最低气温，且Tmax的温度上限为25℃，Tmin的温度下限为13℃。在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述气象灾害影响权重Y的计算公式为：Y＝0.6*YD+0.4*YH其中YD为冻害影响指数，YH为干旱影响指数，f＝0代表灾害未发生，f＝1代表灾害影响程度较轻，f＝2代表灾害影响程度中等，f＝3代表灾害影响程度重。在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述生态环境评分权重H的取值范围为0～1。在本发明的其中一个实施例中，作为优选，所述管理措施评分权重G的取值范围为0.1～1。实施例11资料来源气象观测资料：神农架绿茶主产区木鱼镇2011～2013年日气温、日降水量、日相对湿度、日照时数(因木鱼镇观测资料不完整，日相对湿度、日照时数资料采用松柏镇观测资料进行差值代替)。绿茶品质资料：神农架林区农林局、深山茶叶专业合作社的绿茶品质等级数据。2评价模式通过分析茶树的植物学特性及物候、气象因子对茶树生长发育的影响，确定适宜的生态环境；通过对决定绿茶品质的主要化学成分如茶多酚、氨基酸、芳香物质含量的气候生态影响分析，确定气候生态影响因子序列；分析天气气候对茶叶的采摘、加工等方面的影响，将绿茶品质气候生态影响因子序列补充完善；通过对这些影响因子分析整理，运用现代线性系统理论，研发神农架绿茶气候生态品质评价模式。2.1影响因子定量化公式2.1.1生态环境H茶树是典型的亚热带作物，其生长发育与外界生态环境条件紧密联系在一起。根据茶树的植物学特性，从其生长地的地形地貌、土壤环境以及地域气候等方面综合考量，判定生态环境H评分标准如下：表1生态环境H评分标准表2.1.2管理措施G根据茶树各个不同生长发育阶段对外界环境条件的不同要求，采取适当措施，不断改造茶园土壤和环境条件，对绿茶的品质也具有重要影响。茶园管理措施主要涉及到施肥、除草、灌溉以及病虫害防治等方面，其判定标准如下：表2管理措施G评分标准表2.1.3气温日较差指数KT气温日较差对茶树有机物质的积累具有重要意义，在茶树正常生长期间，气温日较差越大，对有机物质的形成越有好处。用日较差指数KT来表征茶叶有机物质的含量，其判别公式如下：KT=1,TC20≥TC,Tmin>-15TC20TC,TC20<TC,Tmin>-150,Tmin<-15]]>其中Tc20为采摘前20天气温日较差均值，计算公式为Tc20＝(Tm-Tn)/20，Tm为采茶前20天的日最高气温累加值，Tn为采茶前20天的日最低气温累加值；Tc为采摘前20天气温日较差均值历史最大值；Tmin为采茶前20天的日最低气温极值，根据有关研究，当气温低于-15℃时，茶树叶片全部枯落。2.1.4生长期干燥度指数Kz茶树是喜欢湿润多雨环境下的作物，其新梢中的含水量高达75％～80％，可见水分在茶树生育过程中起着十分重要的作用。通过计算干燥度指数Kz来表征水分对绿茶品质的影响，其计算公式如下：KZ=1-|Z-ZnZn|,1-|Z-ZnZn|>00,1-|Z-ZnZn|≤0]]>其中Z为干燥度，计算公式为∑T20为采摘前20天日平均气温大于10℃的积温总和，∑R20为采摘前20天日平均气温大于10℃期间的降水总和；Zn为优质绿茶的最适干燥度值，根据有关研究，其值为0.5左右。2.1.5氨基酸含量指数KP相关研究结果表明，茶树鲜叶中氨基酸和蛋白质是增加茶汤鲜爽滋味和浓度的重要物质，对绿茶品质起着决定性作用。因蛋白质亦是由多种氨基酸组成，所以只通过计算氨基酸含量即可表征其影响。氨基酸含量指数KP计算公式如下：KP=0.52+(AnAn′)/2.1]]>其中An(单位：％)为氨基酸含量比例，其与采摘前20天平均气温的关系为T20为采摘日前20天平均气温；An’为优质绿茶氨基酸含量比例，根据相关研究成果，鲜叶中氨基酸含量比例大于等于2％即可制出优质绿茶，针对神农架实际情况，An’取3％。2.1.6酚氨比指数KF同一茶区在不同季节的茶叶生产中，随着某些气候要素的变动，茶树鲜叶中茶多酚和氨基酸的含量呈现出明显的时空变化差异，从而也导致了它们含量比值(简称酚氨比)的差异[1]。根据相关研究成果，酚氨比小于8时所产的鲜叶适制绿茶，大于等于8时所产的鲜叶适制红茶。通过酚氨比来判别鲜叶的适制性(即适宜制成绿茶或红茶)，使之能够获得品质最佳的成茶，酚氨比指数KF计算公式如下：KF=0,FAR≥81-FAR8,FAR<8]]>其中FAR为酚氨比，其计算方法为：FAR＝-16.122+2.867*10-3*∑T+0.255S，∑T(℃·d)为年平均活动积温(≥10℃)，S(％)为鲜叶采摘前20天平均日照百分率。2.1.7鲜叶嫩度X在高度湿润的环境中，茶树新梢柔嫩，长出的叶片薄而大，内含物质丰富，品质好。因此以鲜叶嫩度X表示空气相对湿度对绿茶品质的影响，其计算公式如下：X=0.75+U-UPUP,0.75+U-UPUP≥00,0.75+U-UPUP<0]]>其中U为采摘前20天平均相对湿度；UP为茶叶生长发育最适相对湿度的下限，根据相关研究成果，定义为80％。2.1.8采摘日天气指数W茶叶鲜叶采摘时气温过高，已采鲜叶容易老化而降低品质；带水的鲜叶，经杀青焖炒、烘干后，往往有一种水闷气，从而失去茶叶应有的香气。一般认为鲜叶采摘宜在晴朗凉爽的清晨、晨露已干时进行，且气温在13-25℃之间最为适宜。用采摘日天气指数W来表征鲜叶采摘时的天气对绿茶品质的影响，其计算公式如下：W＝0.7*WR+0.3*WT其中WR是晴雨适宜度指数，R是采摘时段(06:00-10:00)降雨量，明显的降雨天气不利于鲜叶采摘作业，规定可采摘上限降雨量为2mm；WT是气温适宜度指数，WT=1,Tmax≤25,Tmin≥131-13-Tmin13,13≤Tmax≤25,Tmax≤131-Tmax-2525,Tmax≥25,13≤Tmin≤251-|Tmax-2525|-|13-Tmin13|,Tmax≥25,Tmin≤13;Tmax<13;Tmin>25]]>Tmax为采摘时段内最高气温，Tmin为采摘时段内最低气温，适宜采摘的温度上下限分别为25℃、13℃。2.1.9气象灾害影响Y茶树在生长发育期间，气象灾害对茶树的生理代谢、生化成分和茶叶的产量与品质均有显著的影响。神农架常见的茶树气象灾害主要有冻害和干旱，其对绿茶品质的影响计算公式如下：Y＝0.6*YD+0.4*YH其中YD为冻害影响指数，YH为干旱影响指数，f＝0代表灾害未发生，f＝1代表灾害影响程度较轻，f＝2代表灾害影响程度中等，f＝3代表灾害影响程度重。2.1.10其它影响P包括环境变化、人类活动以及其它目前未预知因素的影响。2.2模式方程组综合分析茶园生态环境、管理措施、生长期气温日较差及干燥度指数、氨基酸含量指数、酚氨比指数、鲜叶嫩度、气象灾害影响、采摘日天气和其它影响等因子，并量化权重值，确立科学客观的多元分析评价模式如下：Q=6H+6G+2KT+2KZ+63KP+2KF+2X+3W+4Y+10P,ΣT20≥150(6H+6G+2KT+2KZ+63KP+2KF+2X+3W+4Y+10P)*0.6,ΣT20<150]]>其中∑T20为采摘前20天日平均气温大于10℃的积温总和，相关研究结果表明，从茶芽萌动到新梢成熟开采所需∑T20为150℃·d左右。3应用检验3.1模式计算结果对木鱼镇2011～2013年所生产绿茶的气候生态品质进行模式计算，结果如图1、2和3所示。从2011至2013年的模式计算结果看，评分曲线变化趋势基本一致，即4月中下旬至5月底6月初为绿茶品质最好时期，8月中下旬至9月下旬略次之，6月下旬至8月初最差。3.2检验结果3.2.1客观数据检验从神农架林区农林局和深山茶叶专业合作社提供的木鱼镇绿茶品质等级数据(表3)可以看出，模式计算结果与实际情况基本一致，说明该评价模式较为科学合理；模式评分的突变，也很好的印证了茶农中流传的一句谚语：“早采三天是个宝，晚采三天是个草”，即茶叶品质可以在短时间内发生质变。表3木鱼镇绿茶品质等级数据表3.2.2茶艺师现场检验随机抽取6份木鱼镇绿茶样品，分别进行模式计算和现场品茶，从现场检验结果数据(表4)可以看出，模式计算结果与茶艺师评级结论基本一致，表明该评价模式科学性和可信度较高。表4木鱼镇绿茶品质现场检验与模式计算结果对比表4结论(1)对于神农架绿茶主产区木鱼镇的茶树品种而言，要想生产出较为优质的绿茶，天气气候条件是十分重要的影响因素。(2)气候对于绿茶品质的影响是多方面的，既影响着鲜叶的嫩度，也影响着其内含物质的形成与积累，从而也影响到鲜叶的适制性，并最终影响到绿茶的品质。(3)该评价模式的开发，对于神农架林区其它农林产品的气候生态品质评价具有十分重要的借鉴意义。(4)受限于研究者学术水平以及气象观测资料的完整性和准确性，该评价模式的准确性和适用性还有待于进一步提高，后期将通过加强气象资料收集整理和对不同茶区进行模式检验，进一步完善该评价模式。这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的神农架绿茶气候生态品质评价模式的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。如上所述，根据本发明，由于利用神农架绿茶气候生态品质评价模式对茶叶的品质进行评分，因此能够对茶叶的品质作出准确地判定，能够初步判断收货的茶叶适宜用于制作何种茶叶。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。当前第1页1 2 3