第三章环境对茶树物质代谢的作用讲解材料
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第三章 环境对茶树物质代谢的 作用
• 光照 • 温度 • 水肥 （N、P、K肥，矿质元素） • 地理状况 （土壤、纬度、海拔） • 茶树物质代谢的调控 (覆盖、生长调节剂）
2020/4/22
第一节 光照与茶树的物质代谢
• 光照在茶树物质代谢中的作用物质代谢是 完成能量代谢的重要环节，只有绿色器官 ——叶片才能真正担负起这个复杂的代谢 任务，叶细胞叶绿体中的叶绿素是接受光 能的受体，正是这类色素巧妙地把光能转 化为化学能，为一切生命活动提供能源。
• 在生产上适度遮光，特别对夏秋茶的品质 改善是有积极意义的，但过度遮光是不宜 的，既影响品质，也影响产量。
2020/4/22
第二节 温度与茶树的物质代谢
• 茶树是一种喜温的常绿作物，对温度有一 定的要求，温度过高或过低都不利于生长
。试验结果指出：茶树与其他植物相似， 其生长速度在0～35℃范围内基本符合Van’t Hoff定律，即温度每提高10℃，生长速度就 增加一倍，或Q10=2。茶树光合作用速度在 10 ～ 20℃时,Q10＝1.86；20～35℃时 ,Q10=1.21；在10～ 26℃时（p140),Q10＝ 2.25。这就是说，温度对茶树碳素代谢的 影响是显而易见的。
2020/4/22
光照与C代谢
• 茶多酚在茶树叶片中的积累量，一般都高于 其它器官，这由叶片特殊代谢机能所决定的 。由于茶多酚处于生物合成与生物氧化降解 的动态平衡之中。日光的强度和光质的差异 是影响两者动态平衡的主要环境因素。
2020/4/22
• 根据同位素示踪试验：标记的多酚类化合物 经机体代谢后，分布于其它代谢产物中，如 二氧化碳、木质素等。据前苏联学者（1959 年）用幼龄茶树的离体枝条研究茶多酚分解 代谢发现，发现约有80%的放射性出现在 CO2中，表明绝大部分的多酚类化合物都参 与了分解代谢。
• 茶树是叶用作物，充分认识叶组织的功能 及其对茶树体生理生化过程的重要作用， 在理论和实践上，都是十分必要的。
2020/4/22
• 茶树叶片中除叶绿素外，还含有类胡萝卜素 。它在茶树光合作用中起辅助色素作用，对 茶叶品质有一定影响，因为它不仅同其它萜 烯类有生源的紧密联系，而且是茶叶加工过 程中形成茶香的重要组分。
• 茶氨酸是根部生物合成的产物，随地上部分的 生长，茶氨酸输送到正在生长的叶组织，为正 在进行的细胞分裂提供氮素营养，如果此时光 合作用旺盛，茶氨酸的分解代谢加速，其碳架 积极参与多酚类或其它相关物质的代谢，因此 大量累积了有机碳化合物，茶氨酸的累积相应 降低；反之，降低碳素同化作用，就能直接提 高2020/4茶/22 氨酸的含量，遮光能提高氨基酸含量的原
• 凡有利于氮代谢的多种光照因素，必然有 利于茶叶中含氮化合物－氨基酸、咖啡碱 等的积累。
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光照与N代谢
• 在光照下，茶鲜叶中谷氨酰胺会分解为谷氨酸 ，而谷氨酸是茶氨酸合成的前体。在弱光下或 一定光强下，谷氨酸大量积累，酶促作用加速 茶氨酸的合成；在强光下，一定浓度的茶氨酸 受光易分解。高档鲜叶茶氨酸含量较高，中、 低、档鲜叶茶氨酸含量较低。
光照与C、N平衡
• 茶叶的有机物大致可分为两大类，一类为含 氮化合物（如蛋白质，氨基酸，咖啡碱等） ，其余为不含氮化合物，统称为碳水化合物 及其代谢产物，（如淀粉、糖纤维素、茶多 酚等）。
• 碳/氮比是指碳的总量与氮的总量之比。茶 树鲜叶中含碳量约为11%，含氮量约为5% ，因此茶叶的碳氮比（C/N）约为2～3。通 常这个比值波动较大，一是因为光合作用随 光照条件而变化，合成积累的碳水化合物有 所不同；其二是光照导致氨基酸分解的速率
光照与C代谢
光照与茶树的C、N代谢
• 糖是光合作用的初始产物，多酚类是糖分 解转化的二级代谢产物，光对糖类、多酚 类代谢均有很重要的影响。一般情况下， 茶树受日光的照射，受光时高，碳素同化 量也高。在茶树体内则表现为高浓度的多 酚类化合物的累积，儿茶素特别是酯型儿 茶素有最大量的积累。
• 在茶树生长最活跃，物质代谢最 旺盛的幼嫩芽梢有种类最齐全、 数量最丰富的儿茶素。
• 由于不同的色素吸收光谱不同，光质也将影 响茶树的物质代谢。茶树对可见光中的红橙 光吸收最多，其次是对蓝紫光的吸收，这些 波长提供能量的作用也最大。采用塑料遮荫 纱可提高产量18－26%；品质成分全氮量由 不遮荫的4.31%提高到5.14%；茶多酚的含 量由不遮荫的14.0%下降到11.7%。
2020/4/22
注：
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Q10
即呼吸温度系数，指在生理温度范畴内，
温度与C代谢 （糖）
• 一般而言，在茶树生长适温范围内，温度提 高可提高酶系的催化效果，提高有机物运输 速率，增强呼吸作用强度，从而提高机体的 同化强度，促进生长 。茶树的糖代谢进行得 最旺盛累积干物量最多是在高温的7－8月份 ，也正是光合作用强度达到最高峰的季节 。
• 蛋白质、氨基酸、咖啡碱是茶叶中重要的生 化成分 。茶氨酸代谢与儿茶素代谢是互相沟 通、互相制约的。谷氨酰胺与咖啡碱的代谢 也密切相关。
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光照与N代谢
• 一般地，光强度和日照量大，有利于碳素 代谢，不同程度地抑制含氮化合物的代谢 ，红橙光有利于二氧化碳的同化与糖类的 合成，而蓝紫光能促进蛋白质的合成。
• wenku.baidu.com代谢库”占主导地位的芽叶便含有最高浓 度的儿茶素和氨基酸。从“代谢库”过渡到 “代谢源”的过程，也是儿茶素、氨基酸的 浓度逐步降低的过程，毫无疑问，也是品质
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光照与C、N平衡
• 适度遮光能改善品质，是产茶国家常用的 农用措施，对叶用作物的茶树有其经济意 义。适度遮光措施，其实质是人为地调节 “代谢源”与“代谢库”的相互关系，从 而能调节碳氮代谢的动态平衡。增加氮素 ，有利于茶氨酸的积累。
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光照与C、N平衡
• 茶树最具饮用价值的器官是正在分生生长的 幼嫩芽叶，在此阶段芽和叶主要靠根部运送 氮素，老叶输送碳素以供滋养成长，就是说 “代谢库”的作用占主导作用，一旦芽叶成 熟老化定型便向“代谢源”转化，成为新生 芽叶有机养料的供应器官，从此饮用价值降 低，甚至没有饮用价值。
• 光照 • 温度 • 水肥 （N、P、K肥，矿质元素） • 地理状况 （土壤、纬度、海拔） • 茶树物质代谢的调控 (覆盖、生长调节剂）
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第一节 光照与茶树的物质代谢
• 光照在茶树物质代谢中的作用物质代谢是 完成能量代谢的重要环节，只有绿色器官 ——叶片才能真正担负起这个复杂的代谢 任务，叶细胞叶绿体中的叶绿素是接受光 能的受体，正是这类色素巧妙地把光能转 化为化学能，为一切生命活动提供能源。
• 在生产上适度遮光，特别对夏秋茶的品质 改善是有积极意义的，但过度遮光是不宜 的，既影响品质，也影响产量。
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第二节 温度与茶树的物质代谢
• 茶树是一种喜温的常绿作物，对温度有一 定的要求，温度过高或过低都不利于生长
。试验结果指出：茶树与其他植物相似， 其生长速度在0～35℃范围内基本符合Van’t Hoff定律，即温度每提高10℃，生长速度就 增加一倍，或Q10=2。茶树光合作用速度在 10 ～ 20℃时,Q10＝1.86；20～35℃时 ,Q10=1.21；在10～ 26℃时（p140),Q10＝ 2.25。这就是说，温度对茶树碳素代谢的 影响是显而易见的。
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光照与C代谢
• 茶多酚在茶树叶片中的积累量，一般都高于 其它器官，这由叶片特殊代谢机能所决定的 。由于茶多酚处于生物合成与生物氧化降解 的动态平衡之中。日光的强度和光质的差异 是影响两者动态平衡的主要环境因素。
2020/4/22
• 根据同位素示踪试验：标记的多酚类化合物 经机体代谢后，分布于其它代谢产物中，如 二氧化碳、木质素等。据前苏联学者（1959 年）用幼龄茶树的离体枝条研究茶多酚分解 代谢发现，发现约有80%的放射性出现在 CO2中，表明绝大部分的多酚类化合物都参 与了分解代谢。
• 茶树是叶用作物，充分认识叶组织的功能 及其对茶树体生理生化过程的重要作用， 在理论和实践上，都是十分必要的。
2020/4/22
• 茶树叶片中除叶绿素外，还含有类胡萝卜素 。它在茶树光合作用中起辅助色素作用，对 茶叶品质有一定影响，因为它不仅同其它萜 烯类有生源的紧密联系，而且是茶叶加工过 程中形成茶香的重要组分。
• 茶氨酸是根部生物合成的产物，随地上部分的 生长，茶氨酸输送到正在生长的叶组织，为正 在进行的细胞分裂提供氮素营养，如果此时光 合作用旺盛，茶氨酸的分解代谢加速，其碳架 积极参与多酚类或其它相关物质的代谢，因此 大量累积了有机碳化合物，茶氨酸的累积相应 降低；反之，降低碳素同化作用，就能直接提 高2020/4茶/22 氨酸的含量，遮光能提高氨基酸含量的原
• 凡有利于氮代谢的多种光照因素，必然有 利于茶叶中含氮化合物－氨基酸、咖啡碱 等的积累。
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光照与N代谢
• 在光照下，茶鲜叶中谷氨酰胺会分解为谷氨酸 ，而谷氨酸是茶氨酸合成的前体。在弱光下或 一定光强下，谷氨酸大量积累，酶促作用加速 茶氨酸的合成；在强光下，一定浓度的茶氨酸 受光易分解。高档鲜叶茶氨酸含量较高，中、 低、档鲜叶茶氨酸含量较低。
光照与C、N平衡
• 茶叶的有机物大致可分为两大类，一类为含 氮化合物（如蛋白质，氨基酸，咖啡碱等） ，其余为不含氮化合物，统称为碳水化合物 及其代谢产物，（如淀粉、糖纤维素、茶多 酚等）。
• 碳/氮比是指碳的总量与氮的总量之比。茶 树鲜叶中含碳量约为11%，含氮量约为5% ，因此茶叶的碳氮比（C/N）约为2～3。通 常这个比值波动较大，一是因为光合作用随 光照条件而变化，合成积累的碳水化合物有 所不同；其二是光照导致氨基酸分解的速率
光照与C代谢
光照与茶树的C、N代谢
• 糖是光合作用的初始产物，多酚类是糖分 解转化的二级代谢产物，光对糖类、多酚 类代谢均有很重要的影响。一般情况下， 茶树受日光的照射，受光时高，碳素同化 量也高。在茶树体内则表现为高浓度的多 酚类化合物的累积，儿茶素特别是酯型儿 茶素有最大量的积累。
• 在茶树生长最活跃，物质代谢最 旺盛的幼嫩芽梢有种类最齐全、 数量最丰富的儿茶素。
• 由于不同的色素吸收光谱不同，光质也将影 响茶树的物质代谢。茶树对可见光中的红橙 光吸收最多，其次是对蓝紫光的吸收，这些 波长提供能量的作用也最大。采用塑料遮荫 纱可提高产量18－26%；品质成分全氮量由 不遮荫的4.31%提高到5.14%；茶多酚的含 量由不遮荫的14.0%下降到11.7%。
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注：
2020/4/22
Q10
即呼吸温度系数，指在生理温度范畴内，
温度与C代谢 （糖）
• 一般而言，在茶树生长适温范围内，温度提 高可提高酶系的催化效果，提高有机物运输 速率，增强呼吸作用强度，从而提高机体的 同化强度，促进生长 。茶树的糖代谢进行得 最旺盛累积干物量最多是在高温的7－8月份 ，也正是光合作用强度达到最高峰的季节 。
• 蛋白质、氨基酸、咖啡碱是茶叶中重要的生 化成分 。茶氨酸代谢与儿茶素代谢是互相沟 通、互相制约的。谷氨酰胺与咖啡碱的代谢 也密切相关。
2020/4/22
光照与N代谢
• 一般地，光强度和日照量大，有利于碳素 代谢，不同程度地抑制含氮化合物的代谢 ，红橙光有利于二氧化碳的同化与糖类的 合成，而蓝紫光能促进蛋白质的合成。
• wenku.baidu.com代谢库”占主导地位的芽叶便含有最高浓 度的儿茶素和氨基酸。从“代谢库”过渡到 “代谢源”的过程，也是儿茶素、氨基酸的 浓度逐步降低的过程，毫无疑问，也是品质
2020/4/22
光照与C、N平衡
• 适度遮光能改善品质，是产茶国家常用的 农用措施，对叶用作物的茶树有其经济意 义。适度遮光措施，其实质是人为地调节 “代谢源”与“代谢库”的相互关系，从 而能调节碳氮代谢的动态平衡。增加氮素 ，有利于茶氨酸的积累。
2020/4/22
光照与C、N平衡
• 茶树最具饮用价值的器官是正在分生生长的 幼嫩芽叶，在此阶段芽和叶主要靠根部运送 氮素，老叶输送碳素以供滋养成长，就是说 “代谢库”的作用占主导作用，一旦芽叶成 熟老化定型便向“代谢源”转化，成为新生 芽叶有机养料的供应器官，从此饮用价值降 低，甚至没有饮用价值。