任务1.1 茶树的植物学特性
茶树在植物分类学上的地位是:植物界(Regnu Vegetabile)、种子植物门(Spermatophyte)、被子植物亚门(Angiospermae)、双子叶植物纲(Dicotyledoneae)、山茶目(Theales)、山茶科(Theaceae)、山茶属(Camellia)、茶种(Camelliasinensis)。1950年,我国著名植物学家钱崇澍依国际命名法有关要求,确定Camellia sinensis(L.)O.Kuntze为茶树学名(1)。在漫长的演变、进化和培育中,茶树形成了自己的特征和特性。了解和认识茶树特征特性,是进行科学种植、实现茶叶“两高一优”的依据和基础。
□问题导入:
Q1:什么是茶树的主根、侧根、不定根?茶树的根尖从顶端起分几部分?茶树根的初生结构由外到内分几部分?茶树根的功能有哪些?
Q2:茶树类型分为哪几种?茶树树姿分为哪几类?茶树茎的内部结构由外到内有几部分?茎有哪些功能?
Q3:茶树的芽分几种类型?
Q4:茶树叶片的种类有哪些?叶片的形态有哪些?叶片的内部结构怎样?叶有哪些功能?
Q5:茶树的花由几部分组成?各部分有哪些功能?
Q6:茶树果实类型有几种?茶树果实内部结构由哪几部分构成?
图1.1 茶树植株示意图
茶树植株是由根、茎、叶、花、果实和种子等器官构成的整体。茶树的地上部分由茎、叶、花、果实和种子组成,又称树冠;地下部分由长短、粗细、色泽不同的茶根组成,又称根系(图1.1)。连接茶树地上部分和地下部分的交界部位,称为茶树的根颈。它是茶树各器官中比较活跃的部分,有真根颈和假根颈之分,许多不定芽、不定根都可从根颈处发出。
根、茎、叶担负着营养及水分的吸收、运输、转化、合成和贮存等功能,称为茶树的营养器官;花、果实和种子称为茶树的生殖器官。各个器官之间虽然在结构和功能上有明显的差异,但彼此密切联系、相互协调,体现了整体性。
1.1.1 茶树的根系
1)根的外部形态
(1)根的发生与种类
种子繁殖茶树的根系是由主根、侧根和须根所组成(图1.2),最初它们都是由胚根发育而成的。扦插、压条繁殖的茶树,根系由营养器官的分生组织分化而来的,只有侧根和须根,主根一般不明显(图1.3)。由胚根生长发育而向下生长形成的中轴根,称为主根。由主根产生的各级大小分枝,称为侧根。按根发生部位不同,根可分为定根和不定根。主根和各级侧根称为定根,而从茶树茎、叶、老根或根颈部发生的根称为不定根。
图1.2 茶树有性繁殖根系示意图
图1.3 茶树无性繁殖根系示意图
(2)根系在土壤中的分布
茶树的主根具有很强的向地性、向肥性、向湿性,可伸入土层数米。侧根着生在主根上,横向生长,多数分布在深20~30cm的土层里。主根和侧根呈棕灰色或红棕色,寿命长,起固定、贮藏和输导作用。茶树根系在土壤中的分布情况并不是固定不变的,其生长与外界环境条件有着密切关系。当土壤肥沃、通气良好、水分适宜,则根系发达;反之,则根系不发达,扎根较浅。因此,茶树根系分布状况与生长动态是制定茶园耕作、灌溉、施肥等管理措施的主要依据。“根深叶茂”“本固枝荣”足以说明培育发达根系的重要性。
2)根的内部结构
(1)根尖的结构
茶树根尖是指根的最顶端到着生根毛的部位。根尖是根生命活动最活跃的部位,根的生长、组织的形成以及对水分及矿质的吸收主要由根尖来完成。根尖从顶端起依次分为根冠、分生区、伸长区、根毛区4个区(图1.4)。
①根冠。根冠位于茶树根尖的最顶端,形似帽状,套在分生区的外方。根冠由许多薄壁细胞组成,其作用是保护分生区;能分泌黏液,起润滑作用,便于茶树根尖向土壤深处伸进。
图1.4 茶树根尖示意图
②分生区。分生区位于茶树根冠的内侧,属分生组织。其细胞体积小、壁薄、质浓、核大、排列紧密,具有强烈的分裂能力;前端新细胞可补充根冠,后端新细胞可补充伸长区。
③伸长区。伸长区位于分生区上方,是由分生区产生的新细胞分化而成。这部分细胞逐渐失去分裂能力,出现较大液泡,使细胞迅速增大并纵向伸长,同时,根内各种组织已开始分化。该区细胞迅速伸长是茶树根尖深入土层的主要推动力。
④根毛区。根毛区位于伸长区上方,细胞已停止生长,并且分化成熟,形成各种成熟组织,又称成熟区。该区表皮密生根毛,是根吸收水分和无机盐的主要部位。当茶树根毛衰老死亡后,随着根尖生长,又可形成新的根毛来补充。
(2)茶树根的初生结构和次生结构
①茶树根的初生结构。茶树幼根的生长是由根尖分生区细胞经分裂、生长、分化而形成各种成熟组织的过程,称为根的初生生长。由根初生生长产生的结构称根的初生结构。在根毛区作一横切面可以观察到茶树根的初生结构,根的初生结构由外向内依次为表皮、皮层和中柱(图1.5)。
图1.5 茶树根初生结构示意图
a.表皮。表皮由单层排列整齐、紧密的扁平细胞组成,是由原表皮发育而来,位于根的最外层。它常向外突出形成根毛,以扩大吸收面积。表皮上无角质层,无气孔器。
b.皮层。皮层是由基本分生组织发育而成,位于表皮和中柱之间,由多层排列疏松的薄壁细胞组成。皮层细胞内常常贮藏有淀粉粒,皮层最内一层细胞称内皮层。内皮层细胞常以特殊方式增厚,形成凯氏带,从而控制吸收物质的转运和根内液流的方向。
c.中柱。在皮层内,根的中央部分叫中柱,是由原形成层发育而来。中柱由中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和髓组成。中柱鞘位于维管柱最外围,紧贴内皮层,由一层或几层薄壁细胞组成。中柱鞘细胞具有潜在的分生能力,可以形成侧根、不定根、不定芽。在生产中,可以用茶树的根来扦插繁殖。初生木质部主要由导管和管胞组成,其主要功能是输导水分和无机盐。初生木质部常成束排列,因茶树品种不同,束数亦不同,通常为5~12束。一般认为束数较多的主根可形成较多的侧根,是优质茶树的特征之一。初生韧皮部位于初生木质部的放射角之间并与之相间排列,两者之间被薄壁组织隔开,其主要功能是输导有机物质。初生韧皮部由筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞组成,与初生木质部合称初生维管组织。髓位于维管柱中央,十分发达,由薄壁细胞组成。髓是茶树重要的贮藏器官,其内除贮藏有淀粉粒外,还有大量的水分和养料。
②茶树根的次生结构。茶树的根在完成初生生长之后,由于形成层的发生和活动,不断产生次生维管组织和周皮,使根的直径增粗,这种生长过程称次生生长,产生次生结构。将根毛区上部的黄褐色根横切,可见到次生根的构造(图1.6)。
图1.6 茶树根次生结构示意图
次生结构的形成,首先是位于初生韧皮部内方的薄壁细胞恢复分裂能力,并向两侧扩展推移至初生木质部的放射角端;接着正对着初生木质部的中柱鞘细胞也出现分裂活动,最后连成完整的波浪状维管形成层环,而且逐渐使初生木质部与韧皮部的相间排列转变为内外排列,且无髓部。根在增粗过程中,由中柱鞘细胞产生木栓形成层,进一步分裂产生周皮(周皮包括木栓层、木栓形成层、栓内层),起保护作用。周皮形成之后,其外围部分逐渐剥落,根也由乳白色转变为黄褐色。
(3)茶树侧根的形成
茶树侧根开始发生时,中柱鞘一定部位的细胞原生质变浓,液泡变小,核增大,细胞恢复分裂活动。这些细胞首先进行切向分裂,增加细胞层数,继而进行各个方向的分裂,产生一团细胞,形成侧根原基,其分化方向以向外顺序进行。其顶端逐渐分化为生长点和根冠,最后由于新的生长点不断分裂、生长和分化而向外突出,穿过母根的皮层和表皮成为侧根。
3)根的功能
(1)支持与固定作用
茶树庞大的根系足以支持繁茂的茎叶系统,并把茶树牢牢固定在陆生环境中,使其向土层纵深和四周扩展,占据土壤空间。
(2)吸收作用
根除了从土壤中吸收水分、无机盐、少量含碳有机物、可溶性氨基酸、有机酸、维生素、激素以及溶于水中的二氧化碳和氧气外,根部汁液中的有机酸对土壤的酸性缓冲力较大,以适应在酸性土壤中生长。
(3)输导作用
茶树根中的维管系统把所吸收的水分和无机盐以及其他物质通过输导组织运送到地上部分,供给茎、叶、花、果实的生长发育等生命活动需要,来促进各器官之间营养物质的动态平衡。同时,又可接受地上部分合成的营养物质,以供根的生长发育。
(4)合成与转化作用
茶树根能合成多种有机物,如茶氨酸、谷氨酸、酰胺类等,并积极参与物质代谢过程。
(5)调控作用
茶树根具有萌发根蘖、更新树冠的功能,对生长发育起着调控作用。
(6)贮藏作用
茶树根可贮藏养分,是贮藏有机养料的贮藏器官。
(7)医用价值
茶树根具有治疗心脏病、口疮、胃病、牛皮癣、利水、清热解毒、缓解风湿等功效。
1.1.2 茶树的茎
1)茎的外部形态
茎是茶树主要营养器官之一,是由最初的胚茎生长发育而成的。茎是联系根、叶、花、果以及输送水分、无机盐和有机养料的轴状结构。根颈到第一级分枝的部位称主干,着生叶的茎称枝条,初期未木质化的枝条称新梢。主干和枝条构成树冠的骨架。
(1)茶树类型
根据分枝部位、植株的高度及分枝习性不同,茶树可分为乔木、小乔木(半乔木)和灌木三种类型(图1.7)。
图1.7 茶树类型
乔木型茶树的主干、主轴明显,呈总状分枝,分枝从主干上抽出;分枝部位高,枝叶稀疏,植株高达3~5m,野生茶树可高达10m以上;主根发达,多半属于较原始的野生类型。小乔木型(半乔木型)茶树属乔木、灌木间的中间类型,主干、主轴均较明显,分枝部位离地面较近,分枝较稀,根系较发达,多分布在热带茶区。灌木型茶树无明显主干,主轴、分枝部位较低,分枝稠密,呈丛生状态,树高通常只达1.5~3m;根系分布较浅,侧根发达。
根据茶树分枝角度及伸展姿态不同,茶树树冠可分为直立状、半开展状(半披张状)和开展状(又称披张状)三种类型(图1.8)。(a)直立状:分枝角度≤35°,枝条向上伸展,近似直立,树冠较紧凑;(b)半披张状(半开展状):分枝角度为35°~45°,树冠形状呈椭圆形;(c)披张状(开展状):分枝角度≥45°,枝条向侧伸展,树冠松散。
图1.8 茶树树姿
(2)茶树分枝习性
自然生长的茶树,主枝生长明显,侧枝生长受抑,造成分枝粗细悬殊,加上每年生长轮次又少,无法形成健壮的分枝结构和整齐密集的采摘面。通过修剪等措施人为地改变茶树的分枝性状,是一项重要的茶树栽培技术。茶树栽培上的修剪措施主要是抑制主茎伸展,可加速主茎的优势转移,促进侧枝伸展,使树冠呈开展状态。
分枝根据部位不同,从下至上分为主干枝和侧枝。侧枝根据粗细和作用不同又分为骨干枝和生产枝(茶树采摘面上的一层枝条)。从主干枝上发生的分枝为一级侧枝(骨干枝),从一级侧枝上发生的分枝为二级侧枝,依次类推。因此,主干枝、骨干枝和生产枝的数量和粗细程度是茶树骨架结构健壮与否的重要指标。
茶树分枝有两种形式(图1.9),一种是单轴(总状)分枝,另一种是合轴分枝。单轴(总状)分枝是指自然生长的茶树在二、三龄期,主轴的顶芽继续生长,侧芽发育成侧枝,但主轴的生长和加粗较侧枝快,形成主轴明显的塔形树型的分枝方式。合轴(假轴)分枝是指单轴分枝(总状分枝)四龄以后,主茎经过一定时间后生长缓慢或死亡,而由顶芽下方最近一个腋芽长成新枝,继续向上生长而使主轴偏斜,且新枝长到一定时期后又重复上述过程,逐渐形成披张枝干的分枝方式。
图1.9 茶树单轴分枝与合轴分枝
2)茎的内部结构
茶树幼嫩的茎自外向内分为表皮、皮层、中柱三部分(图1.10)。
图1.10 茶树幼茎横切面(初生结构)
(1)表皮
表皮是茎最外的一层细胞,由原表皮发育而成,通常由单层活细胞组成。该部细胞排列紧密整齐近似砖型,外壁上有气孔、角质层和茸毛。表皮对茎的内部起着保护作用。
(2)皮层
皮层位于表皮与中柱之间。在内外皮层之间有8~9层薄壁细胞,细胞体积较大,有细胞间隙。皮层部细胞含有叶绿体,因此,幼茎呈现绿色,可进行光合作用。
(3)中柱
中柱在皮层以内,是由维管束、髓、髓射线三部分组成。中柱鞘位于中柱外层,由2~3层薄壁细胞组成。维管束由初生韧皮部、形成层、初生木质部组成。韧皮部位于维管束外部,由筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞等构成,具有运输同化产物作用。木质部位于维管束内部,由导管、木纤维、木质射线等组成,具有运输水分和无机盐类的作用。形成层位于韧皮部与木质部之间,为长方形细胞,排列整齐,分生能力强,向内形成新的木质部,向外形成新的韧皮部,所以茶树的茎部得以增粗。维管束之间有放射状的髓射线。它外连中柱鞘,内接髓部,起物质横向运输的作用。髓在茎的中心,由不规则的椭圆形薄壁细胞所组成,占据了中柱较大部分,具有贮藏养分的功能。
3)茎的功能
(1)支持功能
茶树的茎含有纤维素,使坚韧性增强,能够支持叶、花和果实,使之处于最适宜位置。
(2)运输功能
茎是茶树体内物质运输的主要通道。根部吸收的水分和矿物盐类,以及在根中合成或贮藏的有机物质,都通过茎输送至地上各部分;同时,茎也将叶的光合产物输送到各部分备用或贮藏。
(3)繁殖功能
茎还能萌发不定芽和不定根。生产中常利用茶树的茎进行无性繁殖,不仅能保持良种的特征特性、提高繁殖系数,而且具有节省繁殖材料、延长繁殖时间、能经济利用土地等优点。
(4)贮藏功能
茶树茎中心髓部薄壁细胞的细胞核较大,排列较疏松,细胞质中常含有白色的淀粉粒,起贮藏养分的作用。
(5)光合功能
茶树嫩茎的皮层最外层有1~2层厚角细胞,内含叶绿体,具有制造光合产物的作用。
1.1.3 茶树的芽
1)茶芽的外部形态
茶芽是指茶树系统发育过程中产生叶、枝条、花的原始体,是茶树处于幼态而未伸展新梢枝或花的雏体。根据芽在茎、枝上着生的位置、结构、生理状态和形成季节不同,可分为以下几种类型:
(1)定芽与不定芽
根据在茶树枝条上的着生位置不同,芽可分为定芽与不定芽(潜伏芽)。定芽又可分为顶芽与腋芽。着生于枝条顶端的芽,称顶芽;着生于枝条和叶腋之间的芽,称腋芽(侧芽)。顶芽的生活力强于腋芽,有抑制腋芽生长的特点,称为顶端优势。
不定芽(潜伏芽)是既不着生于梢的顶端又不着生在叶腋里的芽,多是在茶树衰老或修剪(台刈)后萌生的,是茶树复壮的基础。
(2)叶芽与花芽
按形成的器官不同,芽可分为叶芽与花芽。生长发育成枝条的芽,称叶芽;发育成花的芽,称花芽。
(3)生长芽(活动芽)与休眠芽
按生理活动不同,芽可分为生长芽与休眠芽。当新梢成熟后或因养分、水分供应不足时,顶芽生长停止形成驻芽。驻芽和处于休眠状态而未萌发的芽统称为休眠芽。处于正常生长活动的芽称为生长芽(活动芽)。
(4)冬芽与夏芽
按形成季节不同,芽可分为冬芽与夏芽。冬芽较肥壮,秋冬形成,春夏发育;夏芽细小,春夏形成,夏秋发育。冬芽外部包有3~5片鳞片,表面着生茸毛,能减少水分散失,并具有一定的御寒作用。
2)茶芽内部结构
将茶芽纵切解剖,可看到在芽的最外层有几片鳞片和幼叶,覆于生长锥上,形如覆瓦状,在鳞片和幼叶上生有茸毛。茸毛的多少是鉴别茶叶品种及衡量茶叶品质的指标之一。
茶芽中央有一很小的圆锥状突起,称为生长锥,与根尖生长点相似,它也具有分裂能力。在生长锥基部的突起称为叶原基。幼叶的叶腋有腋芽原基。生长锥以下组织为芽基部,已开始分化为表皮、皮层、原形成层、导管和髓等(图1.11)。
图1.11 茶芽的横切面和纵切面
1.1.4 茶树的叶片
1)叶的外部形态
(1)茶树叶片的种类
茶树叶片是由茎尖的原基发育而成,是进行光合、呼吸、蒸腾以及感受光周期等生理代谢活动的主要器官,是收获的主要部分。茶树叶片有鳞片、鱼叶和真叶三种(图1.12)。
图1.12 茶树叶片的类别
鳞片是幼茎的变态,呈覆瓦状,无叶柄,质地较硬,呈黄绿色或棕褐色,外表生有茸毛和蜡脂,能分泌树脂,起着保护幼芽和减少蒸腾失水等作用。一般,当年生营养芽有1~3个鳞片,越冬芽有3~5个鳞片。随着芽体膨大开展,鳞片逐渐脱落。
鱼叶是未发育完全的叶片,因形如鱼鳞而得名。其叶色较浅,为黄绿色;叶柄宽而扁平,侧脉隐而不显;叶缘全缘或前端略有锯齿,叶尖圆钝或内凹,叶质厚而硬脆。一般每梢基部有1片鱼叶,也有多至2~3片或无鱼叶。
真叶是具有完全功能的叶片(图1.13)。真叶的大小、色泽、厚度和形态因品种、季节、树龄、土壤条件及田间管理措施等不同而有很大差异。叶面隆起、光泽性强,嫩叶背面着生茸毛是茶叶品质优良的重要特征。
图1.13 茶树的叶片
(2)茶树叶片的形态
茶树叶片上有网状脉纹,称网状脉。主脉居中,侧脉与主脉相通,侧脉呈≥45°角伸展,约离叶缘2/3处向上弯曲与上方侧脉相连。
茶树虽是常绿植物,但叶片仍有一定的寿命。老叶逐渐脱落,新叶不断形成,使茶树保持长绿。不同品种茶树的叶片寿命因生长季节和管理水平不同而不同。据研究,茶树上多数叶片的寿命不到一年。其中,春梢上的叶片寿命要比夏、秋梢上的叶片寿命长。但肥培管理水平高时,可以延长茶树叶片的寿命。
①叶形。茶树叶形有椭圆形、长椭圆形、圆形、披针形等,以椭圆形和长椭圆形居多。长椭圆形:长/宽=2.5~3.0,叶最宽处在中部;椭圆形:长/宽=2.0~2.5,叶最宽处在中部;圆形:长/宽<2.0,叶最宽处在近叶尖部;披针形:长/宽>3.0以上,叶最宽处在近基部。
②叶缘。茶树叶缘大都平展,但也有波浪形或向背翻转的,后两种叶缘也是叶质较柔软的特征。叶缘上有锯齿,锯齿的大小、疏密受环境影响较大,一般为16~32对。叶缘形状可分锯齿形(叶缘呈尖锐的锯齿状,齿端向前)、重锯齿形(叶缘的大锯齿上有小锯齿)、齿牙形(叶缘的齿端呈等腰三角形)、缺刻形(叶缘缺刻较深,或呈三角形)。锯齿的腺细胞脱落以后,叶缘上留下褐色的疤痕,这也是茶树叶片的特征之一。
③叶尖。茶树叶片的叶尖分为急尖(叶尖较短而尖锐)、渐尖(叶尖较长,呈逐渐尖斜)、钝尖(叶尖钝而不尖)和圆尖(叶尖近圆形)。
④叶脉。茶树叶片为网状脉,具有明显的主脉,并向两侧发出许多侧脉,侧脉间又分出几条细脉。主脉和侧脉约成45°~80°角,侧脉伸展至叶缘约2/3的部位,向上弯曲与上方侧脉相连,构成封闭式的网状系统。这是茶树叶片的又一个鉴别性特征。侧脉的对数随茶树品种而异,一般有8~9对,多则10~15对,少则5~7对。
⑤叶序。茶树叶片在枝条上为单叶互生,着生的状态依品种而异,有直立、半直立、水平、下垂四种。在同一枝条上,上部新生叶较直立,随叶龄增长,自上而下,叶片渐趋平展。
⑥叶基。茶树叶基部至最后一对锯齿处,分狭长、椭圆、圆形等。
⑦锯齿。茶树叶的锯齿变异很大,不同品种其形状、大小、排列均不同,是辨别品种的特征之一,常以大小、疏密、深浅来进行描述。
⑧叶面。茶树叶面状况反映了茶树新梢的生长发育和成熟状况,它与其着生部位和厚度有关。叶面分平滑、粗糙、光泽、暗晦、隆起、渐隆起等类型。
2)叶的结构
茶树叶片的内部结构和外部特征除了与遗传性状有关以外,与后天生长的生态环境也有着密切关系。因此,常将茶树叶片内部结构与外部特征作为评价茶树生理活性、抗逆性以及产量、品质的指标和选种、育种的重要依据。
叶片内部结构包括表皮、叶肉和叶脉三部分。
(1)表皮
表皮覆盖于叶片的上下表面,是由一层排列紧密、无细胞间隙的长方形细胞组成。表皮细胞一般不含叶绿体,为无色半透明。表皮上覆盖有一层角质层,具有保护作用,可以控制水分蒸腾、增强表皮机械性能,防止病菌侵入。从叶片横切面上看,小叶种茶树叶片表皮细胞较小,细胞壁较厚,抗寒能力强;大叶种茶树叶片表皮细胞较大,细胞壁薄,抗寒力弱(图1.14)。
图1.14 大叶种和小叶种茶树叶片解剖结构比较示意图
嫩叶表皮上的角质层薄,水分蒸腾量较大,但随着叶片不断成长,角质层渐增厚,水分蒸腾量也在减少。
茶树叶片的上、下表皮中分散有许多气孔器,以下表皮数量为多,每个气孔器由两个半月形的保卫细胞和它们之间裂生的细胞间隙构成(图1.15)。
图1.15 茶树叶片下表皮的气孔
气孔的启闭在调控茶树体与环境之间的气体交换以及水分的蒸腾过程中具有重要作用。下表皮有些细胞向外突起,形成茸毛。茸毛基部有腺细胞,能分泌芳香物质,使茶叶具有特殊香气。
(2)叶肉
叶肉位于上下表皮之间,内含丰富的叶绿体,是光合作用制造有机物的主要场所。叶肉明显分化出栅栏组织和海绵组织。栅栏组织紧接并垂直于叶片上表面,由圆柱形薄壁细胞呈栅栏状排列构成,组织中分布着许多叶绿体。大叶种茶树叶片的栅栏组织多为1层,且排列较稀疏;中、小叶种茶树叶片的栅栏组织多为2~3层。栅栏组织越厚、层次越多、排列越紧密,该品种抗寒能力就越强。
海绵组织位于栅栏组织之下,由不规则薄壁细胞疏松排列组成,内有少量叶绿体,含有大的液泡。液泡中贮藏多酚类、糖类、维生素类、蛋白质、脂肪、氨基酸、咖啡碱、酶、纤维素、植物激素等化学成分,是优质茶叶的质量保证。
(3)叶脉
叶脉贯穿于整个叶肉,具有疏导和支持作用。主脉维管束外面有1~3层厚角细胞组成的机械组织,增加支持作用。维管束中的木质部靠近叶的上表皮,韧皮部靠近下表皮。叶脉越分越细,其构造也越来越简单。到脉梢部分,木质部只有一个管胞,韧皮部只有一个薄壁细胞。主脉结构中木质部与韧皮部的比值可作为鉴定植株长势的间接指标。
3)叶的功能
(1)光合作用
叶片是茶树进行光合作用和制造有机物质的主要器官,叶片中的叶绿体被称为茶树“养料加工厂”和“能量转换站”,光合产物的形成对茶叶品质具有重要意义。
(2)蒸腾作用
茶树生命活动中所需的大量水分和营养,都是通过叶片蒸腾作用产生的蒸腾拉力而源源不断地输送到茶树各个部位。
(3)吸收作用
叶面施肥、喷洒农药均是通过叶片吸收进入茶树体内,从而达到补充营养和防止病虫害的目的。
(4)贮藏作用
叶肉组织中的液泡,除含大量水分外,还含有蛋白质、脂肪、维生素、茶多酚、咖啡碱、脂多糖等近500种对人体有益的化学成分。
(5)经济作用
茶树的叶片是主要收获器官,是形成商品的主要对象。
1.1.5 茶树的花
花是茶树的有性生殖器官,由花芽发育而成。花芽与叶芽同生于叶腋间,数量为1~5个,甚至多个不等。花轴短而粗,有一较长的细柄,生长锥比较圆平。茶花属假总状花序,有单生、对生和丛生等。茶花为两性花,由花柄、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊五个部分组成(图1.16),属完全花。
图1.16 茶树花纵切
1)花柄
花柄是着生茶花的小枝,其顶端膨大的部分为花托。花托外缘着生花萼,内层为花瓣。雄蕊着生于花瓣与子房间的基部,花柄和花托具有运输水分和营养物质以及支持花的作用。
2)花萼
花萼是萼片的总称,是花的最外一轮变态叶。萼片基部连合,着生于花托的外缘。花萼由5~7个萼片组成,分两轮排列,萼片近圆形,形似叶,通常为绿色或绿褐色。授粉后,萼片向内闭合不脱落,属于宿萼,对子房有保护作用。
3)花冠
花冠位于花萼的内面,由5~9个花瓣组成。花瓣白色,也有少数花呈粉红色,微有芳香,花瓣分两轮排列。花冠上离基合,基部并与雄蕊外面一轮合生在一起。花谢时,花冠与雄蕊一起脱落。
4)雄蕊
雄蕊位于花冠之内,数目较多,一般每朵花约有200~300枚,故称雄蕊群。每个雄蕊由花丝和花药构成。雄蕊分两轮排列,外轮比内轮高。花丝外形细长,上端呈现椭圆形,基部扁平,外披角质层,有较强的抗弯能力。花药着生于花丝的顶端,外部形态为囊状结构。每一花药含两个花粉囊,每囊由药隔分为二个药室,内着生大量花粉粒(图1.17)。花成熟时内含无数花粉粒,花粉粒是圆形单核细胞,直径为30~50μm。
图1.17 茶树花药横切面
5)雌蕊
雌蕊位于花的中央,由心皮发育而来。每个雌蕊由子房、花柱和柱头三部分组成。柱头是雌蕊顶端膨大的部分,具有接受花粉的作用。成熟的柱头能分泌黏液,易于粘着花粉粒和刺激花粉粒的萌发。花柱是柱头下伸长的部分,是花粉粒萌发后花粉管进入子房的通道。柱头3~5裂,柱头分裂数目及分裂深浅可作为茶树分类的依据之一。雌蕊基部肥大的部分是子房。子房内分3~5室,每室含有4个胚珠。多数子房上着生茸毛,也有少数无茸毛。子房上是否有茸毛,也是茶树分类的重要依据之一。受精后子房发育成果实,子房壁发育成果皮,胚珠发育成种子。
1.1.6 茶树果实与种子
1)茶树果实
茶树的果实为宿萼蒴果类型,成熟前果皮为绿色。成熟时,果皮晦暗无光,变为绿褐色或棕绿色,表面光滑。果皮厚度薄厚不一,薄的成熟期短,厚的成熟期长。成熟时,果壳自背缝线开裂,种子自行脱出。
茶果形状和大小与茶果内种子粒数有关。当着生一粒种子时,其果形为圆形;着生二粒种子时,其果形为肾形;着生三粒种子时,其果形呈三角形;着生四粒种子时,其果形为正方形;着生五粒种子时,其果形似梅花形(图1.18)。茶果内种子粒数一般与茶树品种、植茶环境、树龄、管理水平等有关。
图1.18 茶果形状
2)茶树种子
茶籽是茶树的种子,由种皮和种胚两部分构成。种皮又分外种皮(即种壳)与内种皮,外种皮坚硬,由外珠被发育而成,由6~7层石细胞组成;内种皮与外种皮相连,赤褐色,由内珠被发育而成,数层长方形细胞和一些输导组织形成了网状脉。种胚由胚根、胚茎、胚芽、子叶4部分组成。茶籽的子叶庞大,占据整个种子空间,内含大量脂肪、淀粉等营养物质,为发芽和幼苗早期生长提供营养。胚根、胚茎、胚芽夹在两片子叶的基部,由两个子叶柄相联结(图1.19)。
图1.19 茶籽纵切面
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