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摘要：中國是世界上最早發(fā)現(xiàn)茶樹和利用茶樹的國家，大量的歷史資料和近代調(diào)查研究材料，都證明了中國是茶樹的原產(chǎn)地。飲茶的習(xí)慣最早起源于中國，如今飲茶更成為世界性的風(fēng)尚。茶，作為世界三大健康飲品之一，足跡遍布了整個世界。相應(yīng)的對茶的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的要求也很重要。

關(guān)鍵詞：茶葉；茶業(yè)；品種資源；樹冠結(jié)構(gòu)；病蟲害預(yù)測

1背景

茶業(yè)的發(fā)展與中國國家的發(fā)展緊密聯(lián)系，茶業(yè)是中國文化發(fā)展不可分割的一部分。茶文化的發(fā)展能從另一個側(cè)面反映歷代中國政治、經(jīng)濟及文化的面貌。我們栽培茶樹的目的是獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的茶葉，而茶樹的品種資源的差異，樹冠的構(gòu)成狀況，病蟲害的預(yù)測與控制都與茶葉的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)密切相關(guān)。

茶樹種質(zhì)資源是茶樹育種的重要材料。篩選和培育優(yōu)良的茶樹品種,是茶樹育種的重要任務(wù)。我們可以運用計算機技術(shù)，對茶樹種質(zhì)資源進行分析,以其為茶樹種質(zhì)資源的開發(fā)利用和茶樹生理育種提供理論依據(jù)。

茶樹樹冠結(jié)構(gòu)的構(gòu)成狀況，影響著茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。對不同樹齡茶樹的樹冠結(jié)構(gòu)進行科學(xué)分析，為制定合理的農(nóng)業(yè)技術(shù)措施提供科學(xué)依據(jù)。如合理修剪，施肥以達到理想的樹冠結(jié)構(gòu)，有效地提高茶葉產(chǎn)量，增進茶葉品質(zhì)，適應(yīng)機械化作業(yè)，便于采摘和管理，提高生產(chǎn)效率，塑造豐產(chǎn)樹冠。

控制茶樹的病蟲害，是獲取茶葉高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。我國茶樹分布地域氣候溫暖、雨量充沛，提供了病害滋生的有利環(huán)境。已記載的我國茶樹病害有130多種。茶樹病害發(fā)生種類，因氣候條件、種植年限和種植面積而有所不同。據(jù)估計，由于病害，茶葉產(chǎn)量每年要損失10%—15%，同時還嚴重影響茶葉質(zhì)量。因此茶樹病蟲害防治歷來是茶葉生產(chǎn)上的重要管理措施。茶葉病害的防治，往往因為診斷上的失誤，使防治藥劑選擇不當(dāng)或失去防治時效，造成病害發(fā)生嚴重。提供一種較準確且操作簡單的茶樹病害診斷方法，使茶樹病害能通過簡單的特征或病狀，就可初步診斷出發(fā)生病害的種類，及早對所發(fā)生的病害采取預(yù)防措施，是減少病害損失的有效方法。

從上個世紀五十年代起，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步，茶葉生產(chǎn)也有了較大發(fā)展，但國內(nèi)外對茶葉的研究仍主要集中在茶葉理化審評方面，依然是使用傳統(tǒng)的感觀評測方法對茶葉進行評定，將計算機技術(shù)用于茶葉領(lǐng)域的為數(shù)不多。利用計算機技術(shù)，將茶葉的各種外形，內(nèi)質(zhì)作為各項指標，使用戶只需通過簡單的鼠標操作，即可對茶葉品質(zhì)進行分類與識別。

2國內(nèi)外研究動態(tài)

隨著茶葉產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，茶葉為人們創(chuàng)造了越來越多的經(jīng)濟效益，科研和生產(chǎn)實踐均已證明，要想獲得高的經(jīng)濟效益，茶葉的高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)是關(guān)鍵因素，品種的好壞，樹冠的構(gòu)成狀況，病害的預(yù)測與防治是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2.1茶樹種質(zhì)資源研究

我國是世界上是茶樹資源最為豐富的國家,目前收集和保存的茶樹資源已達3300多份。但是,我國對茶樹種質(zhì)資源的研究,基本上仍停留在外部形態(tài)特征的描述上。須海榮等對茶樹資源的生理生化特性進行了系統(tǒng)的研究。收集了我國主要產(chǎn)茶省有代表性的茶樹種質(zhì)資源100多份材料的基礎(chǔ)上,并經(jīng)統(tǒng)一管理和栽培,對茶樹種質(zhì)資源的主要生理特性進行了系統(tǒng)的測定。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)唐和平，陳興琰早在1995年就從形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、化學(xué)三個方面進行測定，采用數(shù)學(xué)方法綜合分析，探討了茶樹種質(zhì)資源的形狀差異和親緣關(guān)系。2001，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)茶學(xué)系羅軍武教授等運用RAPD（隨機擴增多態(tài)性）技術(shù)對茶樹品種資源的親緣關(guān)系進行系統(tǒng)研究，旨在為茶樹品種資源的分類和科學(xué)利用提供理論依據(jù)。2005年，羅軍武教授聯(lián)合廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所的專家們，利用AFLP-銀染分子標記技術(shù),對40個茶樹品種(系)進行遺傳多樣性與親緣關(guān)系分析。

2.2樹冠結(jié)構(gòu)的研究

在茶樹樹冠結(jié)構(gòu)的研究方面，張穎彬等研究了茶樹樹冠的不同留養(yǎng)方式對早春萌芽量的影響，結(jié)果顯示，茶樹樹冠的不同留養(yǎng)方式對早春荼芽萌發(fā)時間有不同的影響。立體留養(yǎng)的茶樹因留養(yǎng)時間長，在肥培管理條件滿足茶樹生長需求的情況下，其茶芽較平面留養(yǎng)樹冠的更為肥壯。楊德莊總結(jié)了豐產(chǎn)區(qū)經(jīng)驗，得到茶樹要豐產(chǎn)其樹冠結(jié)構(gòu)必須達到的目標，為豐產(chǎn)樹冠結(jié)構(gòu)的塑造提供了科學(xué)依據(jù)。近年來，專家根據(jù)樹冠結(jié)構(gòu)指標的動態(tài)變化規(guī)律。建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，為品種在規(guī)范化栽培條件下樹冠結(jié)構(gòu)的達標測定提供科學(xué)依據(jù)。2000年，羅軍武、唐和平、黃意歡選用湖南省規(guī)范化栽培茶園1～18年生的櫧葉齊品種為材料,以與產(chǎn)量、品質(zhì)密切相關(guān)的14項樹冠結(jié)構(gòu)作為指標，根據(jù)它們的變化規(guī)律，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。同年，羅軍武、唐和平、黃意歡以小喬木型品種福鼎大白茶和灌木型品種櫧葉齊為材料,對湖南8個地(市)規(guī)范化栽培茶園1～18年生兩類型品種茶樹樹冠結(jié)構(gòu)的15項指標進行系統(tǒng)調(diào)查,并運用計算機作數(shù)據(jù)分析。結(jié)果表明,兩類型品種樹冠結(jié)構(gòu)指標隨樹齡的增大呈現(xiàn)出基本一致的變化規(guī)律，各項樹冠指標均可用一定的數(shù)學(xué)模型予以表達。研究結(jié)果還表明,兩茶樹品種在1～6年生期間,各項樹冠指標增幅較大,7～14年生期間樹冠指標的增加或減少的幅度不大,樹冠結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定；14年生后,一些與茶葉品質(zhì)和產(chǎn)量密切相關(guān)的指標,如新梢密度、生產(chǎn)枝密度、百芽重、一芽三葉長度和單葉面積下降幅度加大。同時，從兩類型品種樹冠結(jié)構(gòu)指標的變化來看,茶樹類型不同,樹冠結(jié)構(gòu)動態(tài)變化存在著差異。2.3茶樹病蟲害研究

隨著工業(yè)的發(fā)達，茶樹病蟲防治已由傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)措施防治過度到使用農(nóng)藥的化學(xué)措施防治，尹勇對茶樹主要的病蟲害的發(fā)生提供了生物防治和化學(xué)防治兩類防治方法。但這些都需要首先對茶樹的病蟲害進行早期的預(yù)測和診斷，進而才能在還沒造成嚴重發(fā)病的情況下進行防治和控制。2003年，徐云等采用數(shù)值診斷的原理和方法，先將茶葉上發(fā)生病害的種類，按照病害發(fā)生時具有的病癥及特征進行分類、分組，將組中各個病害的病狀特征分解為單獨的特征性狀，對每一個特征性狀給予對診病的意義的量化分值，做成各病害組的數(shù)值診斷表，再利用數(shù)學(xué)的方法，對各量化的分值進行比較，得到診斷結(jié)果，利用診斷病害的可信度表達診斷的準確性，當(dāng)病害準確度達到60％以上的分值時，可以認為診斷準確，點擊詳細資料即可得到有關(guān)該病的相關(guān)資料，包括病原菌、發(fā)病癥狀、發(fā)生規(guī)律、防治方法等。

2.4茶葉品質(zhì)鑒定與分類研究

在國內(nèi)外，茶葉品質(zhì)大多數(shù)是通過人的感官評定的，其原因是由于茶葉的成分比較復(fù)雜，茶葉的品質(zhì)并不能通過某種成分的量化就能表達的，它是各種茶葉成分的綜合反映。近100多年來，各國在茶葉品質(zhì)評價的內(nèi)容和深度上都不斷有新的發(fā)展，使其更加科學(xué)和規(guī)范，提高了感官審評的準確性和可比性。感官審評包括干看審評外形、開湯審評內(nèi)質(zhì)兩個方面，分外形、香氣、湯色、滋味和葉底等五個評審項目，每個項目又包含許多因子。茶葉感官審評是通過人的感覺器官來評價茶葉的特征和品質(zhì)，是一門應(yīng)用感官分析技術(shù)的學(xué)科。但人的感覺器官的靈敏度易受外界因素的干擾而改變，從而影響評定的準確性。2004年，周亦斌等綜述了國內(nèi)外運用相關(guān)的儀器和技術(shù)對茶葉外形、湯色、香氣和滋味進行品質(zhì)評價的研究進展，特別是機器視覺技術(shù)在茶葉外形和湯色評價，電子鼻技術(shù)在茶葉香氣評價和電子舌技術(shù)在茶葉滋味評價等方面的應(yīng)用，并提出了新技術(shù)在茶葉品質(zhì)評價中應(yīng)用的發(fā)展趨勢。文中特別提出了機器視覺系統(tǒng)，就是計算機數(shù)字圖像處理系統(tǒng)，它是用計算機實現(xiàn)部分人類視覺的功能，把所測對象映射成數(shù)字圖像，并模擬人的判別準則去理解圖像和識別圖像，進而對所攝圖像進行分類或分級。計算機輔助品質(zhì)檢測可以使品質(zhì)指標定量化和標準化，而且計算機圖像處理的精度優(yōu)于人的視覺精度，對顏色和外形變化的反應(yīng)也更靈敏。所以其技術(shù)和方法可以用于茶葉顏色和外形的評價。2006年，李姣等開發(fā)了茶葉鑒定專家系統(tǒng)，選擇形狀、色澤、纖維素、氨基酸、咖啡堿、茶多酚這六個指標作為參數(shù)，將茶葉的理化分析與專家系統(tǒng)相結(jié)合，開發(fā)了一種功能齊備、智能性強的茶葉鑒定專家系統(tǒng)。

3結(jié)束語

目前關(guān)于茶樹、茶葉方面的研究，主要是針對它們的生理生化方面，運用生物技術(shù)或數(shù)學(xué)方法進行研究，或者生物技術(shù)與數(shù)學(xué)方法相結(jié)合進行研究，而將計算機技術(shù)應(yīng)用到其中雖然也有，但是很少。所以，運用計算機技術(shù)與其它學(xué)科相結(jié)合來對茶樹、茶葉進行研究是當(dāng)前很熱門的一項技術(shù)。

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