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茶树生理特性:环境因素对茶树光合作用的影响

2019-11-13

在一般情况下,茶树光合作用的潜力不能完全发挥出来,这主要是由于环境因素对光合的限制。 (1)光照 光照是决定茶树生产力的重要因素,它是通过光照强度、光质和光周期而起作用的。茶树的光合作用通常随光强的增高而加快,但当光强上升到一定程度后,光合作用不再增高。茶树光饱和点约在30~50千勒克司,在年周期中,一般冬眠和春季光饱和点较低,而夏、秋季光饱和点较高。同一季节中,则又因茶树生育情况而异,表现为休止期和茶芽萌发期,以及茶叶采收后期光饱和点较低,而茶芽生长旺期和采摘前光饱和点较高,其补偿点约为全日照的1%。 光质对光合强度也有一定影响,茶树光合强度在橙色光下最高,其余依次为绿色光和青色光。在红光下光合产物以糖类较多,在蓝紫光下,其光合产物中氨基酸、蛋白质较多。 (2)温度 气温在25℃以下时,茶树光合作用随温度逐步升高而增强;25~35℃为最适范围;所温35℃以上时,温度继续上升,净光合作用急剧下降。气温达39~42℃时,就没有净光合作用了。其光饱和点为32千勒克司。超过48℃时,叶组织丧失光合能力,而出现永久性伤害。幼年茶树光合作用适宜的气温范围为20~28℃,而成年茶树为25~35℃,光饱和度为20~30千勒克司。 (3)水分 水是茶树进行光合作用的重要条件,叶子中水分亏缺,不仅直接影响光合成过程的水分供给,导致光合速率下降,同时也促使气孔关闭,妨碍二氧化碳的吸收,降低原生质的水解作用,促使呼吸作用增强。所以在干旱条件下,茶树的光合强度往往比较低。水分亏缺会引起二氧化碳(C02)扩散阻力的增大。水分不足可以引起气孔开口度的减小或者完全关闭,从而阻断了C02进入叶细胞,同时缺水也降低羟化酶的洗性,增大叶肉细胞阻力,因此影响了光合作用的进行。 (4)二氧化 大气中的C02浓度通常是300PPm(百万分之一),这远远不能满足茶树光合作用的需要。据测定,茶树C02的补偿点为60PPm,而饱和点约1300PPm。当C02浓度超过正常大气中的水平以后,光合速率仍随着C02浓度的增加而上升。因此,茶园力求通风透光,保证C02供给,以利于提高茶树的光合作用。 4.栽培措施对光合作用的影响 栽培技术措施的目的在于最大限度地激发茶树的光合潜势,直接或间接地提高茶树光合效率。其中采摘和修剪对光合作用的影响最为显著。在采摘条件下,茶树光合作用的光饱和点发生了很大变化。各季新梢萌发初期至采摘前逐渐增加,采摘后叶面积骤减,光饱和点降至新梢萌发初期水准。直至下一轮新梢萌发生长,光饱和点又趋回升。修剪时由于剪去树冠上层枝叶,尤其是台刈或重修剪,对光合作用影响很大,所以修剪前树体中光合产物累积量是修剪后茶树生长好坏的物质基础。由此可见,当地上部刚处休止前不宜进行修剪,否则不利根系贮藏物质的积累,影响树势更新生长。许多研究都表明,剪后新梢萌发所需要的养料,除根部贮存物质外,茎中积累的同化产物,不会运向根部贮存,而是在剪后被活化用来供给新梢生长需要。 土壤肥力中主要营养元素缺乏时,会直接或间接地影响光合作用。缺乏矿质元素常伴随着叶绿素合成受阻,此外由于叶面积减少、叶片结构的改变、气孔活动的减弱等以及酶活性的变化,均间接影响光合作用的进行。 氮对光合作用的影响,主要是由于茶树叶片叶绿素含量在很大程度上与氮供应成一定比例,因此氮缺乏能抑制光合作用。磷具有活化茶树生理机能的作用,能有效地提高茶树光合效率。在施磷的同时,适当配施氮、押或镁、锰等微量元素,促进作用则更大。 茶树供水不足会直接影响光合作用的进行。灌溉能提高茶树叶片过氧化氢酶活性,加速气体交换,显著增强光合作用。相反,在淹水条件下,过多的重力水取代了土壤空隙中的空气,使通气不良,阻碍茶根吸水,引起叶片缺水,从而降低光合作用。 其他栽培技术,如和中植密度、排列方式等,同样也对茶树光合作用具有一定影响。

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茶树生理特性:茶树光合作用


茶树生理特性是研究茶树生命活动规律及其机理的学科,它的内容包括光合作用、呼吸作用、物质代谢、水分代谢、生长发育等。归纳起来有三方面的基本内容,就是物质转化、能量转化和形态转化(即器官形成)。 (一)茶树光合作用 对茶树光合作用的研究,是从本世纪50年代初期开始的,最先从研究测定方法入手,进而研究环境因子和不同栽培措施影响下光合效率的变化。随着同位素示踪技术和远红外二氧化碳分析仪的应用,使研究引向深入,涉及到细胞生理、群体生理和光合作用的机理问题等。 1.茶树光合作用的基本规律 (1)茶树的光合速率 茶树光合作用由于受内在的与外部因素的影响,光合速率差异很大。茶树净光合速率的变化幅度约为3.6~30毫克C02/分米2·时。这在一般木本植物中属于较低的树种,明显低于C4植物。光合速率在品种间常有显著差异,这通常和代谢或叶的解剖结构的基本差异有关。如龙井种净的光合速率高于鸠坑种,云南大叶种高于紫阳槠叶种,浙农12号高于福鼎大白茶,梅占种大于龙井43,龙井43大于黄叶早,成年茶树高于幼年和老年茶树。叶片初展时,虽已具光合功能,但净光合速率很低;随着叶片生长,净光合速率提高;叶片定型时,净光合速率最高。随着叶片的衰老,净光合速率下降。向阳叶比向阴叶高,上层叶比下层叶高。春叶在6~11月份光合速率较强,11月份以后下降;夏秋叶直至12月份光合速率仍较高,休眠期下降,翌年3~4月份又提高,随后逐渐下降。在新梢中,以成熟新梢中部叶片净光合速率为最高。 (2)光合作用的日变化 光合作用强弱在很大程度上取决于一天中光、热、水、气的日变化。早晨随着光照增强,气温上升,光合作用强度不断提高,约10时左右达一天中的高峰;至正午前后,光照、温度虽然继续升高,但光合强度却出现下降趋势;午后,光合强度虽稍有回升,但随着光照减弱和气温下降,光合强度呈现逐渐减弱的趋势,致使光合作用的日变化出现双峰曲线的特点。一般而言,全天除中午下降以外,光合作用变化与光强度的变化明显相关。 (3)光合作用的季节变化 在年周期中,从春季茶芽萌动开始,树体的生命活动日趋增强,光合作用也渐趋提高,至7~8月份而达年周期中的最高峰,以后随着气温下降,光合作用强度也不断下降,当茶树地上部进入休止期而达最低水平。生长季末期光合作用强度下降,主要是由于光强、日长、叶温等都在减低的缘故。因而,使光合作用在一年中呈明显的单峰曲线变化。 由上可见,茶树在光合作用的基本变化规律上,与其他植物相似。但由于茶树在形态结构、生长发育与栽培条件上(尤其是剪、采)的特殊性,使得它的光合潜力的发挥比一般树种受到更多的限制。因此,在栽培技术上,就要创造更加适宜的条件,使茶树能够充分发挥其潜在的光合生产力,以促使用权芽叶产量和品质提高。

茶树光合作用


绿色植物通过叶片中的叶绿体吸收光能,同化二氧化碳和水,制造有机物质并释放氧的过程形成的有机物质主要是碳水化合物。当光强或CO2浓度高于补偿点时,才能累积干物质。茶树的干物质中有90-95%是有机物质,如糖类、脂肪、蛋白质、核酸、氨基酸、茶氨酸、茶多酚和咖啡碱等等,它们基本上是从光合产物衍生的。而有5-10%是由土壤及肥料提供的无机物。茶树属C3植物。光合作用是茶树的能量和物质来源。

C3植物光呼吸速率高,CO2补偿点高,净光合速率低,产量也低。茶树光合作用强弱可用真正光合强度或净光合速率表示。茶树净光合速率的变化幅度约为3.6-30mgCO2/分光2?时。

茶树叶片初展时,净光合速率很低,随叶片生长,净光合速率提高,叶片定型时,净光合速率最高,维持一段时期后,随叶片衰老,净光合速率下降。

茶树光合作用对环境因子有一定的适宜范围。

①光强度:光是光合作用的能量来源。光与光合作用的关系存在着光饱和点和光补偿点。茶树单叶光饱和点低于茶树个体,茶树群体光饱和点最高。光质也影响茶树光合作用。以青绿光为最差。在红光下,光合产物以糖类较多,在蓝紫光下,其光合产物中氨基酸,蛋白质较多。

②温度:大叶种叶温在20-35℃范围内,光合作用较强,叶温高于35℃时,净光合速率急剧下降,中、小叶种茶树在气温10-35℃范围内,光合作用以20-35℃为茶树光合最适温。

③CO2浓度:在光照较强,水分和温度适宜时,只要茶树处于光合作用旺盛状态,空气中0.03%CO2浓度常是光合作用的限制因素。增加CO2浓度,光饱和点提高,光合最适温也提高,促进光合作用。茶树CO2饱和点约为1300ppm,CO2补偿点为60±4vpm。

④矿质营养:磷、钾参加糖代谢,磷参与光合作用中间产物的转变和能量传递,钾促进气孔张开。在氮、磷、钾三要素中,以氮对光合作用的促进效果最大。

⑤水分:茶树供水不足,光合作用降低。水分缺乏,气孔开度缩小,增加气孔阻力,限制CO2进入气孔;叶肉淀粉水解加强,光合产物运输受阻,都会引起光合速率下降。

栽培措施对茶树光合作用的影响


栽培技术措施的目的在于最大限度地激发茶树的光合潜势,直接或间接地提高茶树光合效率。其中采摘和修剪对光合作用的影响最为显著。在采摘条件下,茶树光合作用的光饱和点发生了很大变化。各季新梢萌发初期至采摘前逐渐增加,采摘后叶面积骤减,光饱和点降至新梢萌发初期水准。直至下一轮新梢萌发生长,光饱和点又趋回升。修剪时由于剪去树冠上层枝叶,尤其是台刈或重修剪,对光合作用影响很大,所以修剪前树体中光合产物累积量是修剪后茶树生长好坏的物质基础。由此可见,当地上部刚处休止前不宜进行修剪,否则不利根系贮藏物质的积累,影响树势更新生长。许多研究都表明,剪后新梢萌发所需的养料,除根部贮存物质外,茎中积累的同化产物,不会运向根部贮存,而是在剪后被活化用来供给新梢生长需要。 土壤肥力中主要营养元素缺乏时,会直接或间接地影响光合作用。缺乏矿质无素常伴随着叶绿素合成受阻,此外由于叶面积减少、叶片结构的改变、气孔活动的减弱等以及酶活性的变化,均间接影响光合作用的进行。 氢对光合作用的影响,主要是由于茶树叶片叶绿素含量在很大程度上与氮供应成一定比例,因此氮缺乏能抑制光合作用。磷具有活化茶树生理机能的作用,能有效地提高茶树光合效率。在施磷的同时,适当配施氮、钾或镁、锰等微量元素,促进作用则更大。 茶树供水不足会直接影响光合作用的进行。灌溉能提高茶树叶片过氧化氢酶活性,加速气体交换,显著增强光合作用。相反,在淹水条件下,过多的重力水取代了土壤空隙中的空气,使通气不良,阻碍茶根吸水,引起叶片缺水,从而降低光合作用。 其他栽培技术,如种植密度、排列方式等,同样也对茶树光合作用具有一定影响。

茶树光合作用(图)


C3植物光呼吸速率高,CO2补偿点高,净光合速率低,产量也低。茶树光合作用强弱可用真正光合强度或净光合速率表示。茶树净光合速率的变化幅度约为3.6-30mgCO2/分光2·时。

茶树叶片初展时,净光合速率很低,随叶片生长,净光合速率提高,叶片定型时,净光合速率最高,维持一段时期后,随叶片衰老,净光合速率下降。

茶树光合作用对环境因子有一定的适宜范围。

①光强度:光是光合作用的能量来源。光与光合作用的关系存在着光饱和点和光补偿点。茶树单叶光饱和点低于茶树个体,茶树群体光饱和点最高。光质也影响茶树光合作用。以青绿光为最差。在红光下,光合产物以糖类较多,在蓝紫光下,其光合产物中氨基酸,蛋白质较多。

②温度:大叶种叶温在20-35℃范围内,光合作用较强,叶温高于35℃时,净光合速率急剧下降,中、小叶种茶树在气温10-35℃范围内,光合作用以20-35℃为茶树光合最适温。

③CO2浓度:在光照较强,水分和温度适宜时,只要茶树处于光合作用旺盛状态,空气中0.03%CO2浓度常是光合作用的限制因素。增加CO2浓度,光饱和点提高,光合最适温也提高,促进光合作用。茶树CO2饱和点约为1300ppm,CO2补偿点为60±4vpm。

④矿质营养:磷、钾参加糖代谢,磷参与光合作用中间产物的转变和能量传递,钾促进气孔张开。在氮、磷、钾三要素中,以氮对光合作用的促进效果最大。

⑤水分:茶树供水不足,光合作用降低。水分缺乏,气孔开度缩小,增加气孔阻力,限制CO2进入气孔;叶肉淀粉水解加强,光合产物运输受阻,都会引起光合速率下降。

茶树光合作用的基本规律


对茶树光合作用的研究,是从本世纪50年代初期开始的,最先从研究测定方法入手,进而研究环境因子和不同栽培措施影响下光合效率的变化。随着同位素示踪技术和远红外二氧化碳分析仪的应用,使研究引向深入,涉及到细胞生理、群体生理和光合作用的机理问题等。 1.茶树光合作用的基本规律 (1)茶树的光合速率 茶树光合作用由于受内在的与外部因素的影响,光合速率差异很大。茶树净光合速率的变化幅度约为 3.6~30毫克 CO2/分米2 ·时。这在一般木本植物中属于较低的树种,明显低于C4 植物。光合速率在品种间常有显著差异,这通常和代谢或叶的解剖结构的基本差异有关。如龙井种净的光合速率高于鸠坑种,云南大叶种高于紫阳精叶种,浙农12号高于福鼎大白茶,梅占种大于龙井43,龙井43大于黄叶早,成年茶树高于幼年和老年茶树。叶片初展时,虽已具光合功能,但净光合速率很低;随着叶片生长,净光合速率提高;叶片定型时,净光合速率最高。随着叶片的衰老,净光合速率下降。向阳叶比向朋叶高,上层叶比下层叶高。春叶在6~11月份光合速率较强,11月份以后下降;夏秋叶直至12月份光合速率仍较高,休眠期下降,翌年3~4月份又提高,随后逐渐下降。在新梢中,以成熟新梢中部叶片净光合速率为最高。 (2)光合作用的日变化 光合作用强弱在很大程度上取决于一天中光、热、水、气的日变化。早晨随着光照增强,气温上升,光合作用强度不断提高,约10时左右达一天中的高峰;至正午前后,光照、温度虽然继续升高,但光合强度却出现下降趋势;午后,光合强度虽稍有回升,但随着光照减弱和气温下降,光合强度呈现逐渐减弱的趋势,致使光合作用的日变化出现双峰曲线的特点。一般而言,全天除中午下降以外,光合作用变化与光强度的变化明显相关。 (3)光合作用的季节变化 在年周期中,从春季茶芽萌动开始,树体的生命活动日趋增强,光合作用也渐趋提高,至7~8月份而达年周期中的最高峰,以后随着气温下降,光合作用强度也不断下降,当茶树地上都进入休止期而达最低水平。生长季末期光合作用强度下降,主要是由于光强、日长、叶温等都在减低的缘故。因而,使光合作用在一年中呈明显的单峰曲线变化。 由上可见,茶树在光合作用的基本变化规律上,与其他植物相似。但由于茶树在形态结构、生长发育与栽培条件上(尤其是剪、采)的特殊性,使得它的光合潜力的发挥比一般树种受到更多的限制。因此,在栽培技术上,就要创造更加适宜的条件,使茶树能够充分发挥其潜在的光合生产力,以促使芽叶产量和品质提高。

茶树生理特性:茶树光合产物的累积、运转与分配


茶树在光合作用过程中形成的碳水化合物,大部分运输到根、茎、叶的生长部位,另一部分则供给呼吸消耗,剩余部分就累积于贮藏器官中。 茶树叶片在生育初期光合能力极低,生长所需要的养料和能量靠邻近老叶和根部供给。随着叶片的生长发育,光合能力迅速增强,光合产物除供本身需要外,并有积累,开始向其他新器官运输。叶片制造的光合产物,在运转方向上具有明显的向顶转移特性。在茶树地上部生长季节,成熟叶片中光合产物主要运向本身叶腋间的芽叶,也有少量运向上部的侧芽或侧梢,而不向下部输送。在同一枝条上,主要运向顶芽和中部长势旺盛的侧梢。总之,光合产物主要运向各时期的生长部位。春、夏、秋茶梢生长期间,根、茎部贮藏的和老叶形成的光合产物,主要向上运转,供给芽梢生长需要。而当进入休止或休眠时期时,地上部枝叶生长停止,根系的生长开始加速,此时光合产物主要向下运转,以淀粉形式贮存于根部,其次运输到茎部。至翌年春梢萌发,根、茎、老叶中光合产物再迅速向芽梢生长部位运转。据测定,不同季节形成的光合产物,在主要器官中分配比例如下:冬季的光合产物约14%用于新梢,56%运向根系;春季的光合产物约53%用于新梢,25%运向细根;秋季光合产物只有11%用于新梢,而50%运向根系。由此可见,秋冬季光合产物的累积多少,对春梢生长具有积极影响。 在年周期中,茶树光合产物总量的60~75%是由上年老叶提供的,22~38%是当年留养叶提供的,只有2~3%是茎等其他部分提供的。光合产物的分配比例,约7%用于新梢生长,9%用于建造骨干枝,84%左右被呼吸或其他所消耗。

茶树生理特性:茶树营养繁殖的生理特性


营养繁殖所产生的新个体,不是通过两性细胞的结合,而是由分生组织直接分裂的细胞所产生,因此营养繁殖是无性繁殖,也就是再生繁殖。 茶树是一种再生能力很强的树种,由于有这样的特性,便可以利用茶树的各器官,无论根、茎、叶甚至细胞,来进行营养繁殖。 (1)扦插的生理 扦插是用茶树茎叶作为繁殖材料,促使其发生不定根,培养成完全独立植株的一种无性繁殖法,是目前生产上普遍采用的一种繁殖方式。 ①茶树的再生机能 具有复杂结构的树体,都是由未分化的胚性细胞经过重复分裂繁殖,并在形态和生理上进一步分化、发育而来的。 在细胞分裂繁殖所产生的新细胞中,大部分已不再具有分生能力,而形成永久性组织的细胞,但有少部分继续保持其分生能力,这部分存在于茎或根的生长点和形成层,作为分生组织而保留下来。 可是当茶树某一部分受伤或被切除而树体的协调受到破坏时,能够表现出一种弥补损伤和恢复协调的机能,这种机能称为再生作用。 从母体上切取的插穗,能进一步通过生理结构的调整,恢复细胞的分裂活动,再次形成完整的植株个体,这是再生机能的另一种表现形式。 ②插穗生根的机理 茶树插穗基部切面上的受伤细胞,由于原生质的分解而产生一种创伤激素,并且被内层未受伤的健全细胞所吸收,使健全细胞的细胞膜木栓化,而将死伤细胞同健全细胞隔离。在切口处的创伤激素和插穗上部转移来的生长激素以及其他生根诱导物质的作用下,切口内层的健全细胞发生与切面相平等的分裂,而形成愈伤组织。这种愈伤组织在形成层和筛管部位特别发达,对插穗切口可起到一定程度的保护作用,防止病原菌侵入,同时也可防止插穗中有效物质的流失。此时,生长素的活动增强,进一步促进了愈伤组织的细胞分裂,愈伤组织薄壁细胞逐渐开始分化,形成愈伤木质部。它先同插穗中水分和养分的通道输导组织连通,再同愈伤组织木质部的外侧连接,而发展成为根原始体,最后形成根。 茶树插穗的根原始体(即根原基),是一小团分生组织,在植物生长激素的作用下,一般发生在插穗基部切口或插穗下部近切口的部位,而且多出现在有叶的一侧。但是根原始体发生的部位和形状往往随品种和插穗条件而异,它可能从愈伤组织内发生,也可能和愈伤组织没有关系,而直接从插穗基部、切口上部皮层发生,或从茎部和愈伤组织两处发生。 (2)影响发根的生理因子 影响发根的因子包括,扦插枝的性质和外界条件。 ①枝条性质与发根 茶树树冠不同部位的枝条,其性质结构随着空间分布和年龄的不同,表现了异质性,它们在扦插后的发根和成活率也不同。一般树龄较幼,枝条较为成熟的,扦插后容易发根,生长较好。近根颈处发出的枝条,由于比较接近于种子胚轴,因此容易发育成根。枝条性质的差异,实质表现在淀粉和糖分含量上。一般茎含氮和可溶性糖高的,特别是双糖/单糖比值大的,发根较好。存在这些差别的原因主要是幼年树木的枝条分生组织多、生长活性高,合成作用占优势。幼年树茎的单糖含量少而双糖/单糖比值高,这是因为呼吸旺盛,单糖消耗较多的关系。茎部含氮量随着年龄的增长而递减,年龄老的木质化程度高,生理机能便有所减退。因此,在生产实践中,往往利用茎中含淀粉较多的时期进行扦插,并且提倡扦插枝要粗壮,要带有新叶片,以促进早发根。 ②水分与插穗含水分多的发根和成活率均较良好,含水分少的发根则差。此外,插穗含水量虽然良好,但插后不再给予适宜水分,也影响发根。 ③发根与生态条件的关系 发根好坏,除插穗本身因素外,与生态条件(如气温、土壤温度和土壤水分状况等)也有密切的关系。 气温是发根的重要生态条件。气温高低影响水分代谢和物质代谢的程度与速度。在低温时插穗的生理活动受到抑制。一般茶树再生活动要求的最适温度为20~28℃。在高温、足水的条件下,呼吸旺盛,代谢进行快,愈伤组织形成迅速,发根良好,但在高温缺水情况下,发根则差。土温过高,细胞分裂快,呼吸剧烈,物质消耗大,对发根不利,如土温连续在35℃高温下,不但对发根有影响,而且会使地上部叶片受灼伤。 土壤水分对扦插成活率影响也很大,一般土壤含水在40%左右时,大部分枯死。扦插成活发根率随土壤含水的增加而提高。一般以土壤含水量80~90%时发根率和根的生长最好。 (3)插穗生根能力和生根所必需的营养物质 扦插时为了提高成活率,除应注意防止干旱和腐烂,还必须选用生根能力强的插穗,而且在适合生根的苗床条件下进行扦插,尽量缩短容易枯死的生根前的时间。但是,插穗的生根能力不仅因茶树品种的遗传特性而不同,即使同一品种,由于枝条部位、插穗年龄,剪穗时间等不同,其生根能力也有很大差别。 插穗生根首先要形成根原始体,然后发展成为根的组织,因此要求插穗具有较强的生活力,而且具备促进根原始体形成的物质,以及根组织的发育所必需的营养物质。 碳水化合物和氮素化合物,不仅是插穗生根和根生长所不可缺少的,而且也是插穗在生根之前维持其生存的重要能源。特别是碳水化合物中的糖类,更是生根所必需的主要营养物质。氮素化合物不仅关系着根原始体的形成,而且可以促进根和地上部的生长。 在应用氮素化合物促进生根时,有机态的氮素化合物比无机化合物的效果好,例如精氨酸对促进生根就很有效。一般而言,插穗本身的碳水化合物或氮素化合物含量已能满足生根的需要。在生根过程中,与其说是碳水化合物和氮素化合物含量不足,还不如说是两者的比例不当。一般认为,对碳水化合物含量来说,氮素化合物含量越低,即C/N比越大时,生根越好。

茶树生理特性:茶树休眠的生理特征


通常茶树的休眠期是指在秋季树体茶芽生长停止以后到春季萌芽为止的期间,在这段时间里,茶树地上部不再有任何生长发育现象。休眼开始时,茎的延长生长变得极为缓慢,叶片停止扩展,分生组织短缩,叶片栅状组织的厚度逐渐增大,栅状组织与叶厚的比例也相应提高。由于这些组织的厚度增大,细胞膜的韧性也随之增强。 茶树叶片含水率的高低是衡量叶片是否成熟的标志,叶片愈嫩含水率愈高。从秋季开始,叶片的水分渐减,内部逐渐充实。到冬季时,凡叶片的含水量愈低,则耐寒性愈强。9月间成熟叶片的含水量在65~70%,10~11月为62~65%,休眠期间则降至55~60%。 枝条组织中淀粉粒从9月下旬开始逐渐减少,并转化为糖分,使叶片细胞液浓度增大,渗透压上升。树体细胞液的浓度与耐寒性密切相关,因此测量茶树叶细胞液渗透压是茶树休眠期耐寒性强弱的鉴定方法之一,叶片细胞液渗透压值愈高,则耐寒性愈强。 此外,休眼芽细胞的原生质呈凝胶状,原生质收缩,胞间联丝中断,细胞呈孤立状态。休眠解除以后,胞间联丝又恢复。 由上可见,茶芽为了保持在不良条件下的不活动状态,通过各种结构和生理变化来限制本身的活动。如形成不透气的鳞片,组织脱水,原生质的联系中断以及停止酶的合成等。茶树的芽进入休眠状态后,不只是生长中止,代谢活性也发生深刻的变化。现已查明,芽休眠时,其组织即进入部分脱水状态,叶和茎的水分均随之减少。光合作用、呼吸作用也降到很低的水平,其间呼吸的性质类似于无氧呼收。最高光合作用速度和一天总光合作用量都从秋季到冬季逐渐下降,12月至1月是最低值。茶芽外面包围的鳞片,对于芽的呼吸有很大影响。据测定,休眠芽的核酸含量降低,同时蛋白质的合成作用也受到抑制。如经低温处理的茶芽,其组织液的pH值增大,脂肪酸分解,氨基酸和糖含量增加。茶芽从休眠阶段进入萌动状态,与组织中水分的增加,营养的代谢,水解酶的活性以及呼吸强度有关。 此外,休眠期叶片蒸发量日趋减少,9月份的蒸发量仅为8月份的70%,10月份约为60%,11~12月降到30%左右。

茶树生理特性:茶树呼吸作用


茶树呼吸作用就是把树体内有机物质经过复杂的氧化分解,变为简单化合物的一种化学反应,也就是生活细胞中释放能量、有机物质氧化的过程。茶树的大部分呼吸是有氧呼吸,在此过程中,糖分完全变成C02和水,并且释放能量,其总反应可用下式表示: C6H12O6+602→6C02+6H20+能量 上述反应式只是表示出反应的始末。其实呼吸也和光合一样是一个多步骤的过程。呼吸作用是在许多酶体系的催化之下进行的,这些酶体系严密组织,互相配合,使得整个呼吸过程分阶段、按次序地进行下去。因此能量也是逐渐的、分步骤释放的。(图略) 呼吸作用除了作为需能过程的能量来源以外,在呼吸进行过程中形成的中间产物,还可以作为合成其他必要成分的原料。这些物质可以被同化为原生质或细胞壁的成分,也可以成为淀粉、脂肪等物质,在细胞中贮藏起来,作为以后的呼吸原料。所以呼吸作用不仅是一个物质分解的过程,而且也是一个在同化作用与光合作用中极为重要的过程。实际上,呼吸作用对于茶树的生长发育与生命活动的各个方面,都是必不可少的。 呼吸作用除了与茶树的生长发育及生命的维持紧密相关外,同时对茶叶的品质也有重要影响。 据研究,茶树光合产物中消耗于呼吸作用的约占60%左右,其余消耗于嫩枝、根系和叶片的生长上,而直接供嫩叶所用的只占8%左右。从整株来看,呼吸所消耗的能量以细根和嫩枝为最多。如何降低呼吸的无效消耗,而多用于中间产物的形成上,这是栽培上必须注意的问题。 1.茶树不同部位的呼吸强度 茶树各部分的呼吸强度,因器官、年龄不同而有很大差异。虽然叶片只占树体重量的最小部分,但是在树体任何一部分中,叶的呼吸速率最高,根、茎则比较低。衰老器官比年幼器官的呼吸要低得多,而花蕾和花的呼吸强度又明显高于幼果。

茶树生理特性:茶树呼吸作用与环境条件的关系


茶树呼吸作用虽然主要是由自然内部运动规律所决定的,但外界条件如温度、大气成分和水分也有很大的影响。因而,人们可通过对这些因素的控制,影响茶树体内呼吸作用的强度和方向,从而促使茶树代谢的调节和控制朝着有利于人们需要的方向发展。(1)温度 茶树呼吸作用是一种酶促的生物化学过程。酶促反应与温度非常密切的关系。茶树呼吸最适温度约在30~35℃之间,高于光合作用的最适温度。因此呼吸作用一般是冬春季低,夏秋季高。茶树呼吸最高温约40~50℃。茶树呼吸最低温因品种、生理状态而异。大叶种茶树在冬季—5℃左右,呼吸作用停止;小叶种茶树可低于—10℃以下。但当春季萌芽以后,遇0℃左右的低温,呼吸便完全停止。而越冬芽在—10~—16℃仍未停止呼吸。 (2)水分 茶树器官对缺水的反应与其生理状况有关,一般新梢上的幼嫩芽叶,对缺水的反应很敏感,缺水时呼吸作用会明显增强。茶树组织的含水量与呼吸强度具有密切关系。在一定限度内,呼吸速率随组织的含水量增加而提高。如茶籽在含水率较低的情况下,呼吸作用很微弱,含水量从28%上升到38%时,呼吸作用就迅速增强,当含水量达60~70%时,呼吸作用达到最高。 (3)大气成分 大气中氧气不足,会直接影响呼吸速度和呼吸性质。尤其是土壤中氧气不足,常成为根系呼吸作用的限制因子。当土壤中氧气浓度一旦降到20%以下,茶树的呼吸强度就降低约20%,氧气浓度降到15%以下,根的生育就明显受抑。根系虽然能适应较低的氧浓度,但无氧呼吸时间过久,植株就会受伤死亡。在夏秋高温季节,土壤深层二氧化碳浓度增至4~10%,氧气不足,根系进行无氧呼吸,消耗的有机物质多,产生能量少,不利于茶树生育。至于大气万分中的二氧化碳,它是呼吸作用的最终产物,当环境中的二氧化碳浓度增加时,呼吸速度便会减低。

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