茶树光合作用(图)

古茶树的功效与作用。

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。

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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。

环境因素对茶树光合作用的影响

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、秋季光炮和点较高。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°C以下时，茶树光合作用随温度逐步升高而增强；25～35°C为最适范围，气温35°C以上时，温度继续上升，净光合作用急剧下降。气温达39～42°C时，就没有净光合作用了。其光饱和点为32干勒克司。超过48°C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°C，而成年茶树为25～35°C，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（CO2）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CO2进入叶细胞，同时缺水也降低羟化酶的活性，增大叶肉细胞阻力，因此影响了光合作用的进行。 空气相对湿度与光合强度之间呈负相关性。 （4）二氧化碳 大气中的CO2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CO2的补偿点为60ppm，而饱和点约1300ppm。当CO2浓度超过正常大气中的水平以后，光合速率仍随着CO2浓度的增加而上升。因此，茶园力求通风透光，保证CO2供给，以利于提高茶树的光合作用。

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。

茶树生理特性：环境因素对茶树光合作用的影响

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。

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。至到年春梢萌发，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。