茶树生物学基础

项目三茶树生长环境知识目标1、了解温度、水分和光照对茶树生育的影响。2、了解茶树生长对土壤条件的要求。3、了解茶园的地形地势与茶叶品质的关系。温度水分光照第一节气候条件一、温度与茶树（一）温度对茶树生育的影响（二）地温对茶树生育的影响三个基点温度：茶树生长最低温度茶树生长的最高点温度茶树生长的最适点温度地温与茶树生育关系十分密切（三）积温对茶树生育的影响地温与茶树生育关系十分密切1、茶树生长的最低点温度最低点温度生物学最低点温度生命最低点温度多数茶树品种日平均气温需要稳定在10℃以上不同品种的生命最低点温度不同，乔木型大叶种-5℃左右；灌木中小叶种一般在-10℃左右甚至更低2、茶树生长的最高点温度茶树能耐最高温度35-40℃生物临界温度是45℃生长抑制温度：当温度高于30℃时，茶树新梢生长缓慢或停止。当日平均气温到35℃时，茶树生长受抑制。当温度高，雨量少的情况下，会产生“茶树热害”3、茶树生长的最适点温度茶树生长最适温度是20℃-30℃。昼夜温差对茶树生长的影响。高山茶区和北方茶区，由于昼夜温差大，新梢生育较缓慢，同化产物积累多，持嫩性强，茶叶品质优良。（二）地温对茶树生育的影响地温在14-20℃时，茶树生长速度最快其次是21-28℃，低于13℃或高于28℃生长都较缓慢。夏季行间铺草或套种秋冬季增施有机肥以及提高种植密度均能明显提高茶叶土壤温度春季耕作施肥地温的管理措施（三）积温对茶树生育的影响生物学茶树全年至少需要≥10℃的活动积温3000℃。春茶采摘前，≥10℃的积温愈高，春茶开采愈早，产量愈高。茶叶单产随积温的增加而呈指数规律二、水分对茶树生育的影响（一）降水与茶树生育适宜茶树栽培的年降雨量在1500mm左右，茶树生长期间的月降雨量要达100mm。（二）空气湿度与茶树生育空气相对湿度直接影响茶树的蒸腾作用、光合作用、呼吸作用。当空气湿度达80-90%时，茶树光合速率大于呼吸速率，茶树净同化率高，新梢叶片大，节间长，新梢持嫩性强，叶质柔软，内含物丰富，因此茶叶品质好。（三）土壤水分与茶树生育茶树在土壤相对含水量为70％-90％是各项生理生化指标均较高。三、光照与茶树生育光质光照强度光照时间（1）光照强度与茶树生育光照强度指地球表面接受到阳光照射的强度。光照强度是影响茶树生育的主要方面。茶树的光饱和点大约5万Lux；光补偿点约1000Lux。光照强度对茶树代谢的影响光照强度高光照强度低强光能加强C代谢，利于多酚类化合物的合成，能加强茶叶的浓度，刺激性强。弱光利于N代谢，利于氨基酸的合成与转化，能加强茶叶的收敛性与鲜爽度。茶园光照强度管理种植遮荫树调节种植密度选育不同株型的品种合理布置茶行方向修剪树型（2）光质与茶树生育茶叶叶片中含有几种光合色素，其主要为叶绿素a、b，且ab，叶绿素a吸收红光多，叶绿素b吸收蓝紫光多。光质对茶树代谢的影响红橙光利于C代谢蓝紫光则利于N代谢（3）光照时间与茶树生育光照时间对茶树的影响主要表现为两个方面，即辐射总量及光周期现象。一般情况下，日照时间越长，茶树叶片接受光能的时间越长，光合产物越多有利于茶树生育。第二节土壤条件与茶树生育土壤质地土壤厚度土壤酸碱度土壤养分土壤条件砂土类质地特点：松散的土壤固相骨架，砂粒多，粘粒少粒间空隙大•肥力特点：通气性、透水性强，易耕作蓄水弱，抗旱能力弱养分含量少，保肥能力差，有机质分解快，养分供应快土温变化快•对植物生长影响：发小苗不发老质地与肥力的关系粘质土类•质地特点：孔隙小，多为极细的毛管孔隙。•肥力特点：保水保肥性强，养分含量丰富（肥效缓慢，劲长），土温较稳定，温差小。透水、透气性差，耕作困难，宜耕期短对植物生长的影响：发老不发小壤质土类•含有适量的砂粒、粉粒和粘粒，兼砂质土和粘质土的优点，是理想的农业土壤。特点：含水量适宜，耕性好，通透性好，相当的毛管孔隙。一、土壤质地茶树生长对土壤质地的适应范围较广，从土壤类的砂质土壤到粘土类壤质粘土都能种茶，但以壤土最为理想。二、土壤厚度茶树要求土层深厚，有效土层应达1m以上。20-30cm的土层布满了茶树的吸收根，与茶树生长关系十分密切。三、土壤酸碱度茶树是喜酸性土壤的植物。pH大致都在4.0-6.5。四、土壤养分土壤有机质是土壤微生物生活和茶树多种营养元素的物质基础（共生菌）。二氧化碳铵态氮硝态氮P、K、S、Ca土壤有机质微生物分解有机质分解茶树根系的吸收（一）土壤有机质的概念：广义-----指以各种形式存在的含碳有机化合物的总称。狭义---（仅指土壤腐殖质）指土壤有机质中不同于普通有机化合物的那部分暗色无定型的高分子有机化合物，它是一系列结构基本相似，元素组成和性质不同的一类高分子有机物的总称（二）土壤有机质的来源：•1、植物的枯枝落叶根系•2、施入的有机肥•3、动物残体微生物残体土壤有机质的存在形态•机械混合态7-36%•生命体1.5-3.7%•游离态1%•有机无机复合态（三）土壤有机质的含量及组成特点1.含量范围：0.5~30%以上•有机质土壤:耕层有机质含量20%以上•矿质土壤:耕层有机质含量20%以下•一般土壤:5%以下•不同的土壤有机质含量不同（三）土壤有机质的含量及组成特点2.组成特点（1）元素组成：C（52~58）、O（34~39%）、H(3.3~4.8)、N(3.7~4.1%)、P、SC/N：10左右（2）化合物组成：类木质素、蛋白质、半纤维素、纤维素、可溶性化合物（溶于乙醚与乙醇）（3）物质组成：腐殖物质（90%）非腐殖物质（10%左右）非腐殖物质：碳水化合物含氮有机化合物含磷、硫有机化合物二土壤有机质的转化及其影响因素（一）土壤有机质的转化（二）影响土壤有机质转化的因素（一）土壤有机质的转化1.矿质化过程2.腐殖化过程矿质化过程-----进入土壤的动植物残体，在土壤微生物的作用下，最终分解为简单化合物，同时释放出矿质养料的过程。矿质化过程两个阶段：•第一阶段：复杂有机物基础有机化合物•第二阶段：第一阶段的降解产物转化为最终产物•在好气条件下，其分解产物主要有二氧化碳、水、氨和硝酸盐等；在嫌气条件下，其分解产物除二氧化碳和水外，还有甲烷、硫化氢和简单有机酸等。腐殖化过程进入土壤的动植物残体，在土壤微生物的作用下，将矿化过程中产生的中间产物合成更为复杂的腐殖质的过程。腐殖化过程•第一阶段：微生物分解碳水化合物、蛋白质、和木质素等高分子化合物----单体•第二阶段：多元酚和含氮化合物-----微生物作用---腐殖质单体分子-------暗棕色腐殖质植物残体在微生物的作用下发生变化糖多酚氨基化合物木质素分解产物类木质素醌醌腐殖物质土壤腐殖物质形成过程中的转化途径（二）影响土壤有机质转化的因素1、土壤特性:pH，土壤质地，有机质含量，土壤温度，土壤湿度与通气状况等。2、植物残体状况：有机物的C/N，C/N=25/1时达到平衡。3、土壤微生物的种类与数量三土壤有机质的作用和调节•（一）土壤有机质与土壤肥力及作物生长的关系•（二）耕地土壤有机质的调节（一）土壤有机质与土壤肥力及作物生长的关系１.植物的营养来源2.改善土壤物理性质的作用３.对土壤保蓄性、缓冲性的作用４.土壤有机质在其他方面的作用土壤有机质是植物营养的重要来源•1、土壤有机质中含有全面的植物营养元素，在矿化分解过程中，这些营养元素释放出来供作物吸收利用。•2、土壤有机质中还含有其他植物和微生物所需的各种营养元素，经过微生物的分解可以转化为可被植物吸收利用的无机化合物。•3、土壤有机质在分解转化过程中，产生的有机酸和腐殖酸对土壤矿物部分有一定的溶解能力，可以促进矿物风化，有利于某些养分的有效化。土壤有机质可改善土壤的物理性状•1、腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂，可促进土壤团粒结构的形成。•2、腐殖质为棕色、褐色或黑色物质，它包被土粒后，使土壤颜色变暗，从而增加了土壤吸热的能力。土壤有机质可增强土壤的保蓄性和缓冲性•1、土壤有机质中的有机胶体带有大量负电荷，能吸附大量的阳离子和水分，其阳离子交换量和吸水率比黏粒要大几倍甚至几十倍，所以它能提高土壤保肥、蓄水的能力。•2、腐殖酸本身又是一种弱酸，腐殖酸和其腐殖酸盐类可组成缓冲体系,缓冲土壤溶液中H＋浓度的变化，使土壤具有一定的缓冲能力，不致使土壤由于施肥等原因而引起土壤环境的剧烈变化。土壤有机质在其他方面的作用•减少土壤中农药的残留量和重金属的毒害。(解毒)原因：土壤腐殖物质对重金属离子有较强络合和富集作用。通过提高有害物质的溶解度,使其从土体中移走.（二）耕地土壤有机质的调节增加土壤有机质的途径•（１）种植绿肥•（２）增施有机肥料•（３）秸秆还田增施有机肥料•增施有机肥料也是增加土壤有机质的一个相当有效的途径。•原因如下：•1.过量施用化肥，土壤质量退化严重，导致土壤结构变差，使土壤有机质含量下降，还会造成土壤板结。•2.增施有机肥，提高土壤质量。有机肥中含大量元素和微量元素，还含有丰富的有机养分，是最全面的肥料。有机肥含有大量的腐殖质，能调节土壤的酸碱度，提高土壤的保肥性能，改善土壤的水、肥、气、热状况，增加土壤有益微生物的数量。增施有机肥，不仅当季作物增产，几年后仍可见效，肥效缓慢持久。秸秆还田一般是指将作物收获的秸秆切碎，不经堆腐直接翻入土壤。应注意的问题：1.秸秆还田的数量。如果秸秆数目过多，不利于秸秆的腐烂和矿化，甚至影响出苗或幼苗生长，导致作物减产。过少达不到应有的目的。•2.配合施用氮、磷肥。秸秆在腐熟的过程中，会消耗土壤中的氮素等养分，会出现微生物与作物争肥的现象。所以要补充碳酸氢铵、过磷酸钙等肥料，补充土壤中的养分。•3.翻埋时期。一般植物收获后立即翻耕入土，避免因秸秆被晒干而影响腐速度•4.施入适量石灰。秸秆在腐熟过程中会产生各种有机酸，对作物根系有毒害作用。所以应施入适量的石灰，中和产生的有机酸。第三节生物因子与茶树生育一、地上部生物对茶树生育的影响地上部分的生物营造有动物、植物、微生物等，主要有昆虫和微生物。二、土壤生物与茶树生育地下生物多数是有利于改善土壤的理化性状，但是也有少数是地下根部或根系害虫。蚯蚓、微生物、真菌等。金龟子幼虫,大蟋蟀等第四节、地形地势与茶树生育一、海拔高度茶叶的品质也非海拔越高越好，有研究认为海拔800m左右的山区茶叶有较好的品质。茶多酚和儿茶素含量是随着海拔的提高而减少的，而氨基酸是随着海拔的提高而增加。某些鲜爽、清香型的芳香物质在海拔较高、气温较低的条件下形成积累量大。二、坡度坡向与茶树生育北南东西年辐射量低，温度较低，湿度较高，土壤水分含量高。春季发芽比南坡慢。容易受冻害。和北坡正好相反。茶区茶园的选址应用三、地形山谷坡顶坡顶冬季晴天，冷空气下沉汇集与低洼，谷底温度低，茶树冻害。寒潮或冷空气南下时，坡顶温度低，而谷底温度高，受冻在坡顶。（茶园选址的应用）练习与思考1、怎样的温度条件较适合茶树的生长?2、怎样的水分条件有利于茶树的生长？3、光照的强弱对茶叶品质有何影响？4、茶树对土壤物理和化学环境有哪些要求?5、地形地势对茶叶品质有何影响？6、茶树为何是喜酸性植物？