第三章第三章 环境对茶树环境对茶树物质代谢的作用物质代谢的作用一、一、光照光照在茶树物质代谢中的作用在茶树物质代谢中的作用（一）、（一）、叶绿体中主要色素的光学特性：叶绿体中主要色素的光学特性：l叶绿素的吸收光谱是叶绿素的吸收光谱是600-700nm600-700nm范围内的红橙光范围内的红橙光l胡萝卜素的吸收光谱是胡萝卜素的吸收光谱是400-500nm400-500nm范围内的蓝紫光范围内的蓝紫光l吸收的光能均用于光合作用。颜色环光质对光质对茶树物质代谢的影响的影响红橙光有利于糖类的积累；红橙光有利于糖类的积累；而蓝紫光能促进蛋白质的合成；而蓝紫光能促进蛋白质的合成； 一般地，光照度和日照量大，有利于茶一般地，光照度和日照量大，有利于茶树的碳素代谢，且可不同程度地抑制含氮树的碳素代谢，且可不同程度地抑制含氮化合物的代谢化合物的代谢光强对茶树物质代谢的影响光强对茶树物质代谢的影响l遮光条件有利于茶树体内游离氨基酸的积累；遮光条件有利于茶树体内游离氨基酸的积累；l高山：云雾多，减少日照量；高山：云雾多，减少日照量；l云雾多，增加散射光云雾多，增加散射光,波长较短的蓝紫色光比黄波长较短的蓝紫色光比黄色、红色光易发生散射，所以散射光中蓝紫光色、红色光易发生散射，所以散射光中蓝紫光占优势；占优势；l昼夜温差大：光合产物积累增多昼夜温差大：光合产物积累增多l相对湿度大：相对湿度大：新梢亲水性强、持嫩性好。新梢亲水性强、持嫩性好。 光与茶树碳氮代谢平衡光与茶树碳氮代谢平衡 茶叶的有机物大致可分为两大类茶叶的有机物大致可分为两大类: :l含氮化合物含氮化合物: :蛋白质、氨基酸、咖啡碱等蛋白质、氨基酸、咖啡碱等l碳水化合物及其代谢产物碳水化合物及其代谢产物: :如淀粉、糖、如淀粉、糖、纤维素、茶多酚纤维素、茶多酚l指组织中碳的总量与氮的总量之比。指组织中碳的总量与氮的总量之比。l 茶树鲜叶中含碳量约为茶树鲜叶中含碳量约为1111，含氮，含氮量约为量约为5 5，因此茶叶的碳氮比，因此茶叶的碳氮比(C(CN)N)约为约为2 23 3。碳氮比碳氮比:影响CN的因素l光合作用光合作用光照条件不同，合成积累的碳水化合物不同；光照条件不同，合成积累的碳水化合物不同；氨基酸分解的速率不同；氨基酸分解的速率不同；（二）光对茶树碳素（多酚类）代谢的作用 研究茶树的碳素同化情况表明，茶树碳素研究茶树的碳素同化情况表明，茶树碳素代谢特殊性表现在高浓度的多酚类化合物的积代谢特殊性表现在高浓度的多酚类化合物的积累。累。 l光照直接影响多酚类的组成和儿茶素的总量。光照直接影响多酚类的组成和儿茶素的总量。l凡是光照强度和日照量大的条件，茶叶中的儿凡是光照强度和日照量大的条件，茶叶中的儿茶素明显增加。茶素明显增加。光：为二级代谢产物的形成提供必光：为二级代谢产物的形成提供必要的先质（糖）；要的先质（糖）；光：对温度的调控效应，直接影响光：对温度的调控效应，直接影响酶活性酶活性( (呼吸酶类、多酚化合物合呼吸酶类、多酚化合物合成过程酶类）成过程酶类）2、茶树中儿茶素生物合成途径儿茶素的生物合成途径与糖代谢相儿茶素的生物合成途径与糖代谢相关联，呼吸作用的产物是儿茶素生关联，呼吸作用的产物是儿茶素生物合成的先质。物合成的先质。1莽草酸途径生成苯丙氨酸2、苯丙氨酸转化为苯丙酸盐（对香豆酰CoA）（三）光对茶树氮素（氨基酸）代谢的作用l通常情况下茶氨酸是作为的贮藏通常情况下茶氨酸是作为的贮藏形式，存在于茶树中。形式，存在于茶树中。l占茶树新梢中氨基酸的占茶树新梢中氨基酸的7070茶氨酸的生物合成茶树叶片中形成的茶树叶片中形成的L-L-谷氨酸被输送到根部，谷氨酸被输送到根部，与乙胺反应生成茶氨酸，合成产物经木质与乙胺反应生成茶氨酸，合成产物经木质部的导管传送到茶树的地上部分。部的导管传送到茶树的地上部分。l光合作用旺盛，茶氨酸分解代谢加速，光合作用旺盛，茶氨酸分解代谢加速，为生长期的细胞提供氮素营养；为生长期的细胞提供氮素营养；l碳素同化（光合作用）较弱，谷氨酸碳素同化（光合作用）较弱，谷氨酸和茶氨酸较多的积累，从而提高茶氨和茶氨酸较多的积累，从而提高茶氨酸在茶树体内的含量。酸在茶树体内的含量。（四）代谢库和代谢源原理代谢库代谢库: : 茶树最具饮用价值的器官是正在分生茶树最具饮用价值的器官是正在分生生长的幼嫩芽叶，芽叶主要靠根部运送生长的幼嫩芽叶，芽叶主要靠根部运送氮素、老叶输送碳素以供滋养成长，起氮素、老叶输送碳素以供滋养成长，起“代谢库代谢库”的作用的作用. .l代谢源代谢源: : 芽叶成熟老化定型，便向芽叶成熟老化定型，便向“代谢代谢源源”转化，成为新生芽叶有机养料转化，成为新生芽叶有机养料的供应器官，从此饮用价值降低，的供应器官，从此饮用价值降低，甚至没有饮用价值。甚至没有饮用价值。l“代谢库代谢库”作用位置愈明显的芽叶，作用位置愈明显的芽叶，含有最高浓度的儿茶素和氨基酸，饮含有最高浓度的儿茶素和氨基酸，饮用价值愈高；用价值愈高；l从从“代谢库代谢库”过渡到过渡到“代谢源代谢源”的过的过程，也是儿茶素、氨基酸的浓度逐步程，也是儿茶素、氨基酸的浓度逐步降低的过程，也是品质下降的过程。降低的过程，也是品质下降的过程。 代谢库和代谢源原理在生产上的应用l适度遮光能改善品质，是产茶国家常用的适度遮光能改善品质，是产茶国家常用的农艺措施，其实质是人为地调节农艺措施，其实质是人为地调节“代谢源代谢源”与与“代谢库代谢库”的相互关系，从而达到调的相互关系，从而达到调节碳氮代谢的动态平衡关系。节碳氮代谢的动态平衡关系。二、温度茶树物质代谢的影响l一般而言，温度可提高酶的催化效率，提高机体同化强度，促进生长。l相对低温，茶树生长速度降低，有利于含氮化合物的积累。（一）温度对多酚类代谢的影响l温度对多酚类代谢的影响主要表现为温度对多酚类代谢的影响主要表现为对糖的合成与分解过程酶系的影响对糖的合成与分解过程酶系的影响.l 光合作用光合作用:基质基质l 呼吸作用呼吸作用: 先质、能量先质、能量l调节光合作用酶系，产生更多的呼吸作调节光合作用酶系，产生更多的呼吸作用基质用基质- -糖；糖；l调节呼吸作用酶系，形成多种中间产物，调节呼吸作用酶系，形成多种中间产物，为多酚合成提供先质同时为多酚合成提为多酚合成提供先质同时为多酚合成提供能量。供能量。 决定茶树体内多酚类的浓度是光决定茶树体内多酚类的浓度是光合作用与呼吸作用之差，即呼吸作合作用与呼吸作用之差，即呼吸作用大大超过光合作用的器官，或者用大大超过光合作用的器官，或者气温较高，与呼吸强度较大的季节，气温较高，与呼吸强度较大的季节，便有高浓度的多酚类。便有高浓度的多酚类。（二）温度对含氮物质代谢的影响 茶树的氮素代谢特殊性：代谢产物中含有相当数茶树的氮素代谢特殊性：代谢产物中含有相当数量的生物碱和较高浓度的游离氨基酸。量的生物碱和较高浓度的游离氨基酸。（二）温度对含氮物质代谢的影响l高温能加速机体生长，促进茶氨酸的高温能加速机体生长，促进茶氨酸的分解，为机体生长，提供分解，为机体生长，提供C C、N N； 四、地理因素对茶树物质代谢的影响1、纬度与茶树物质代谢以日照和气温的影响为主以日照和气温的影响为主 低纬度茶区的特点是年平均气温高，低纬度茶区的特点是年平均气温高，地表接受的光辐射量也较多，年生长期地表接受的光辐射量也较多，年生长期也较长，往往有利于碳素代谢，因而对也较长，往往有利于碳素代谢，因而对茶叶品质有重要作用的多酚类易于形成茶叶品质有重要作用的多酚类易于形成积累，而含氮化合物含量相对较低；积累，而含氮化合物含量相对较低；2、海拔与茶树物质代谢l 低温低温l 高湿高湿l 多云雾多云雾l 昼夜温差大昼夜温差大总结 环境（光、温、水、肥、纬度、海拔）对茶环境（光、温、水、肥、纬度、海拔）对茶树物质代谢的影响，是调节碳氮代谢平衡的树物质代谢的影响，是调节碳氮代谢平衡的外因外因，而茶树的品种遗传性对茶树的碳氮代谢起重要作用，而茶树的品种遗传性对茶树的碳氮代谢起重要作用，是内因是内因，内因的作用往往大于外因，不同的茶树品，内因的作用往往大于外因，不同的茶树品种之间的适制性，都与茶树碳氮代谢平衡相关，是种之间的适制性，都与茶树碳氮代谢平衡相关，是由外因内因综合作用的结果，所以茶树育种、茶树由外因内因综合作用的结果，所以茶树育种、茶树栽培的研究是保证茶原料的基础。栽培的研究是保证茶原料的基础。