Чай, ботаническая характеристика чайного куста
Чай, ботаническая характеристика чайного куста

Чайное растение, культивируемое с целью получения чая, относится к семейству Чайные, роду Чай, виду чай китайский (Thеа chinensis L.). Это название было дано растению известным ботаником К. Линнеем в честь греческой богини Теа. Произрастает чай в тропических и субтропических районах земного шара. В биологическом и морфологическом отношении чайный куст очень похож на группу камелиевых растений, поэтому отдельные авторы относят его к роду Камелия (Camellia). Однако сходство это только внешнее, так как в нежных побегах камелии нет ни кофеина, ни танина — веществ, за которые так ценится чай.

Родиной чайного куста являются тропические и субтропические области Китая и Индии. Исследования последних лет, основанные на качественных показателях готового чая, позволяют предположить, что родиной чая могли быть и страны Индокитая.

В тропиках чайное растение достигает в высоту 15—18 м. В субтропиках это кустарник высотой не более 3—4 м. Чайный куст принадлежит к числу вечнозеленых растений. Имеет кожистые удлиненные или эллиптические (иногда почти круглые) листья с сильно зазубренной пластинкой и коротким черешком. Размер их в зависимости от разновидности и сорта колеблется от 2—3 до 35—40 см.

Цветки у чая белые, с нежным приятным ароматом и ярко-желтыми пыльниками; на ложной кисти располагается до пяти цветков. Венчик состоит из 5—9 лепестков. Крупные цветки достигают в диаметре 40—50 мм. Тычинки (в количестве от 100 до 200) размещаются вокруг пестика несколькими рядами. Чашечка образована из 5—7 кожистых чашелистиков. В условиях краснодарских субтропиков бутонизация у чайного растения начинается в июле, а цветение — в конце сентября и продолжается в течение всей осени до заморозков, от которых цветки быстро погибают. Цветочные почки закладываются в конце июня — начале июля в пазухах листьев. Период от момента их закладки до сбора семян равен 16 месяцам Из общего числа цветочных почек не более 2% образуют завязи и дают семена. На острове Ява, по данным Stuart (1920), полезный процент завязи значительно выше — до 20—30. Такая высокая завязываемость плодов объясняется оптимальными почвенно-климатическими условиями этих районов.

Цветение чая

Плод у чая — трех- , четырех- , реже пятистворчатая коробочка темно-зеленого, а при созревании коричневого цвета. Семена округлой формы, от 10 до 20 мм в диаметре, темно-коричневые с матовым налетом. В ядрах содержится около 30—35% чайного масла, поэтому при неправильном хранении масло в них окисляется и семена быстро теряют всхожесть. В плодовой коробочке находится от 2 до 5 семян. Полное созревание плодов происходит в конце октября — середине ноября.

Установлено, что урожайность чайного куста в определенной степени связана с габитусом растения. Чем шире крона куста, тем больше его листосборная площадь. Крупнолистные растения, как правило, имеют сильные побеги с большим количеством растущих почек.

Анатомические признаки чайного листа сильно варьируют в зависимости от места произрастания, сорта, разновидности, почвенных условий. Размер устьиц, клеток, толщина тканей являются индикаторами жизненности растения. Например, у китайского чая палисадная ткань двухслойная, у индийского — однослойная, а у японского, сравнительно морозостойкого,— трехслойная. Таким образом, для морозо- и засухоустойчивых сортов чая характерен тонкий, но очень плотный, многослойный эпидермис со сравнительно большим количеством мелких устьиц на нижней стороне листа.

В процессе филогенеза наряду с возрастными периодами жизненного цикла растения чая выработали своеобразную ритмику роста и развития в течение года, которая дает им возможность проходить ту или иную фазу при наиболее благоприятных климатических условиях. Во время вегетации у чайного куста отмечается усиленный рост побегов и листьев, происходят закладка и развитие генеративных органов, цветение и плодоношение. В период покоя рост вегетативной массы прекращается, замедляются ассимиляция, дыхание, обмен веществ. На всех этапах развития растение чая требует определенных условий, наличие которых в значительной степени обеспечивает нормальное прохождение фаз, а следовательно, дает необходимый экономический эффект. С учетом биологических особенностей той или иной культуры, а также целей ее возделывания человек может направленно изменять природу растения, усиливая полезные и ослабляя или устраняя его нежелательные признаки. Применяя то или иное воздействие на среду и растение, можно получить карликовые и гигантские формы растений, однолетники превратить в многолетники, изменить аромат, вкус и окраску плодов.

Стебель чайного куста

Чай, как известно, возделывается ради получения возможно большего количества листа, поэтому и формируется он в виде куста или шпалеры, которым придается широкая полусферическая поверхность. Соответственно изменяется при этом и схема побегообразования — вместо обычных пяти-шести порядков ветвления на шпалере образуется 12—14 порядков. При сборе чайного листа значительная часть растущих побегов с куста систематически удаляется. Такая ежегодная подрезка значительно усиливает вегетативную деятельность растения. Стремясь восстановить нарушенное равновесие, чайный куст выгоняет все новые и новые побеги, развивая до максимума свою побегообразовательную способность. В результате этого растение от свойственного чаю моноподиального ветвления переходит к симподиальному. Интенсивность фотосинтеза у подрезанных кустов значительно выше, чем у неподрезанных. Это объясняется стремлением растения выработать возможно большее количество пластических веществ для создания новой кроны взамен удаленной.

Являясь древнейшим растением земного шара, чай, как уже отмечалось, выработал в процессе филогенетического развития своеобразный ритм роста и покоя, соответствующий определенным условиям среды. В субтропических районах Краснодарского края вегетация начинается в конце февраля — начале марта при среднесуточной температуре воздуха выше 9— 10°С. Первым проявлением вегетации является набухание ростовых почек. Дальнейшее развитие растений, ритм побегообразования зависят не только от условий среды, по и от способов возделывания культуры, возраста насаждений. У молодых растений в первые годы жизни усиленный рост побегов отмечается на протяжении всего вегетационного периода с небольшой (25—30 дней) ростовой паузой в июне.

В июле начинается вторая волна роста, затухающая только с наступлением низких температур в конце октября или начале ноября. При оптимальном уходе за растениями, особенно при орошении, у молодых растений фаза летнего покоя заметно сокращается. Удаление значительной массы листьев при их сборе вызывает нарушение корреляции между надземной и подземной системой, которое определяет и изменение физиологических функций растений — фотосинтеза, транспирации. Стремление растений восстановить срезаемый прирост приводит к сокращению продолжительности их жизни. Поэтому высокая продуктивность и долговечность листосборных плантаций возможны при оптимальном комплексе агротехнических мероприятий, который бы обеспечивал увеличение листовой поверхности чайного куста и вместе с тем удлинял продолжительность его жизни,

Отчуждение листьев связано не только со сбором урожая, часть их теряется во время естественного листопада. Средняя продолжительность жизни листьев не более двух—четырех лет. Наиболее активными в ассимиляционном отношении являются молодые однолетние листья, накапливающие к зиме максимальное количество пластических веществ. Более старые листья наряду с продуктами ассимиляции накапливают продукты отброса и, постепенно теряя жизнедеятельность, в возрасте двух-трех лет опадают. В годовом цикле у чайного растения отмечается несколько активных периодов сбрасывания листьев, хотя небольшое их опадение происходит в течение всего года.

Корневая система чайного куста, как и надземная масса его, характеризуется цикличностью своего развития. У активных корней в годовом цикле отмечены три периода роста и два периода покоя.

Весенний период роста захватывает конец февраля, март и апрель. В это время отмечается массовое отрастание новых всасывающих корней и одновременно продолжается интенсивный рост корней прошлого года, которые находились в состоянии зимнего покоя. Начало жизнедеятельности корней отмечается при температуре почвы в верхних горизонтах 7—9°С. В надземной части растения этому периоду соответствует набухание, а затем массовое распускание листовых почек.

Второй период роста корней — летний — приходится на июль и август, а третий — осенний —начинается в сентябре и продолжается до половины декабря.

Этим периодам роста корней соответствуют усиленный рост побегов первых—четвертых порядков, бутонизация, цветение и завязывание семян.
Периоды покоя приходятся на конец мая—июнь и на конец декабря — начало февраля. В это время рост корней не отмечен даже при самых благоприятных условиях. Летний период покоя корней обычно продолжается около 30—40 дней. Зимний период покоя в отличие от всех предыдущих периодов характеризуется почти полным прекращением вегетации надземной и корневой части растения.

В соответствии с названными периодами роста и покоя должна осуществляться и вся технология по уходу за чайными растениями — внесение удобрений, летняя подкормка, осенне-зимняя и летняя обработка почвы.

Изучение механизма поступления воды и питательных растворов в растение представляет не только теоретический, но и практический интерес. В годовом цикле жизнедеятельности чайного куста отмечается фаза частичного отмирания активных корней, особенно четко прослеживаемая в зимний период. Подобное отмирание всасывающих корней названо профессором П. Г. Шиттом (1940) корнепадом по аналогии с ежегодным листопадом. Явление корнепада описано в работах В. А. Колесникова (1962), И. А. Муромцева (1940) и других исследователей. Отмирание корней отмечено у многих теплолюбивых вечнозеленых растений, в частности у чая, благородного лавра, фундука и др. При этом установлено, что у взрослых растений процесс отмирания корней происходит гораздо интенсивнее, чем у молодых.

Ранней весной наблюдается усиленный рост новых корней, число которых значительно перекрывает массу корней, погибающих во время корнепада. На месте отчуждения погибшего корпя образуется тонкая пробковая ткань, предохраняющая его живую часть от механических повреждений и проникновения инфекции.

Одновременно с биологическим отмиранием корневой системы частичное ее уничтожение происходит при проведении различных агротехнических приемов (вспашка, культивация, перекопка). Результаты наблюдений показали, что при ежегодной зимней перекопке почвы на чайных плантациях уничтожается значительная масса как деятельных, так и проводящих корней. Повреждаются корни и при летних культивациях.

По данным А. Д. Каличава (1950), урожайность чайных плантаций, оставленных без зимней перекопки, в среднем за 6 лет повысилась на 8%. В наших опытах на ежегодно перекапываемой плантации в верхнем (до 10 см) слое почвы находилось 2,4% всасывающих корней, в то время как в необрабатываемой зоне на той же глубине их количество составляло 8,1% от общей массы всех корней. Поэтому технология возделывания чая исключает частую обработку почвы.

Корневые волоски и микориза чайного куста. Относительно механизма усвоения питательных растворов и воды корнями чая существуют различные мнения. Одни исследователи считают, что процесс этот происходит с помощью корневых волосков, другие полагают, что чайный куст является микотрофным растением.

Нами установлено, что на поверхности всасывающих корней чайного куста очень мало корневых волосков, а иногда они и вовсе отсутствуют, например в зоне корневого чехлика. В среднем на 1 см всасывающего корня приходится не более 90 корневых волосков, в то время как у яблони на этой же площади их имеется около 2— 3 тыс. К тому же длина их у растений чая крайне незначительна — всего несколько десятков микрометров.
Отсутствие корневых волосков на кончиках корня чайных растений, по-видимому, в определенной мере компенсируется наличием большого количества гиф (на 1 мм корня их насчитывается до 20). Грибница однородна с небольшим числом перегородок, цвет гиф варьирует от светло- до темно-желтого.

Гифы гриба распространяются по межклетникам и проникают в отдельные клетки корового слоя; хорошо прослеживаются везикулы — образования шарообразной формы диаметром от 20 до 40 мкм. Наличие грибницы в тканях корня, а также на нежных их окончаниях позволило нам установить у чайного куста наличие эктоэндотрофной микоризы, находящейся в симбиозе с растением-хозяином и снабжающей его водой и элементами питания.

Отношение чайного растения к условиям произрастания. Для формирования высоких и устойчивых урожаев растениям необходимы определенные условия внешней среды, отвечающие их природе.

Несоответствие этих элементов приводит, как известно, к угнетению или гибели растений. В значительной мере созданию оптимальных условий способствуют агротехнические мероприятия, правильный выбор и своевременное проведение которых гарантирует нормальную жизнедеятельность растений.

Требования к теплу и свету. Фактором, ограничивающим развитие чая в субтропических районах Краснодарского края, является прежде всего низкая температура. Влияние ее в различные фазы вегетации неодинаково. Здесь большое, если не решающее, значение имеет подготовленность растений к зиме. Раннеосенние заморозки, даже сравнительно небольшой силы, способны вызвать гибель значительной части листьев и молодых неодревесневших побегов. Причиной сильных повреждений чайных кустов могут стать обильные снегопады, сопровождаемые поломами скелетных ветвей и сучьев. Глубокий снежный покров приводит к выпреванию листьев и их гибели. Условием успешной перезимовки чая является прохождение в осенне-зимний период соответствующей закалки, которая позволяет растениям в фазе ростового покоя сравнительно легко переносить понижения температуры. В значительной степени благополучное состояние растений зимой обусловлено своевременным вызреванием древесины, достаточным количеством запасных пластических веществ, в первую очередь Сахаров и жиров, концентрацией клеточного сока, а также рельефом местности, высотой над уровнем моря, типами почвы, оптимальными сроками проведения агротехнических мероприятий. По мере продвижения плантаций на север у чайных растений под воздействием низких температур отмечаются сокращение срока вегетации, уменьшение размеров кроны и снижение урожайности зеленого листа.

Фаза покоя у чая явно выражена даже при высоких зимних температурах. Начало периода покоя обычно связывают с окончанием вегетативного роста побегов, вызреванием древесины и понижением среднесуточных температур до 7—9°С. Однако полной приостановки всех жизненных процессов у растений чая в это время не происходит, они продолжают ассимилировать, дышать и даже зацветают.

Наиболее активная физиологическая деятельность у чайного куста отмечена при температуре воздуха 19—27°С. В жаркую погоду чайный лист активно ассимилирует лишь в ранние утренние часы; днем в период особенно сильной инсоляции отток питательных веществ превышает ассимиляцию. Весной же высокая физиологическая активность наступает с повышением температуры воздуха и почвы. А. Р. Романова (1956) установила, что в условиях Краснодарского края с увеличением температуры почвы на 4—4,5°С энергия фотосинтеза увеличивается более чем в 2,5 раза. Требования чая к теплу в период бутонизации и цветения в сравнении с другими субтропическими культурами относительно невысокие. Если лимон цветет в мае при среднемесячной температуре 17—19°С, то интенсивное цветение чая отмечается в ноябре — январе при средней температуре 6—9°С.

Закладка цветочных почек у чая происходит в конце июня — начале июля, когда температура воздуха установится на уровне 18— 20°С. В этот период растениям особенно необходимы достаточное питание и водоснабжение.

Чай наиболее требователен к теплу в период вегетации. Максимальное отрастание побегов отмечается при температуре 20—25°С. Вегетационный период у него составляет примерно 220—230 дней. Сумма активных температур в районах возделывания промышленных насаждений чая должна быть не менее 3000—4000°.

Несмотря на то, что чай является растением подлеска и относится к теневыносливым растениям, в условиях Черноморского побережья он не боится прямой солнечной радиации и не нуждается в затенении, как это практикуется в жарких тропических странах, где для получения высоких урожаев чайного листа насаждения притеняют путем посадки на плантациях высокоствольных бобовых растений Установлено, что ночью чайное растение требует для своей жизнедеятельности меньше света, чем днем. Однако при слабой освещенности, в особенности в пасмурную погоду, реакция фотосинтеза, а с нею и поступление пластических веществ в растение резко ослабевают

В последнее время в связи с загрязнением атмосферы в районах, прилегающих к крупным городам, для нормальной жизнедеятельности растений, в том числе и чая, важное значение приобретает чистота воздуха. Наиболее опасны для растений выхлопные газы автомобилей, а также соединения серы, фтора, этилена, хлора и азота, попадающие в атмосферу в качестве отходов промышленных пред приятий.

Отношение   к почвам.
Обширный опыт чайных хозяйств Западной Грузии и Черноморского побережья Краснодарского края свидетельствует о сравнительно невысокой требовательности растений чая к почве. Между тем получить высокий урожай с листа можно лишь на глубоких, хорошо аэрируемых кислых (рН сол 4,5—6,5) почвах, обладающих хорошей структурой и не испытывающих избытка влаги. При наличии в метровом слое почвы более 2,5—3% извести чайные растения погибают. Механический состав почвы, размеры почвенных частиц и их количество в почвенных комочках часто являются определяющими факторами при выборе чайных площадей. Лучшими почвами для чая в субтропических районах Краснодарского края являются богатые перегноем и питательными веществами бурые лесные почвы, развитые на красно-бурых глинах. Формируются они на элювии глинистых сланцев, подстилаемых серыми и зеленовато-серыми плотными породами, которые при выходе на поверхность легко разрушаются, образуя мощные наносы. Пригодны для чая и бурые лесные почвы, обладающие высокой влагоемкостью, развитые на желто-бурых глинах. Расположены они на границе с полосой желтоземных почв и характеризуются менее благоггоиятными физическими свойствами, меньше содержат гумуса и минеральных элементов. Формируются эти почвы на известково-глинистых сланцах и песчаниках, поэтому использоваться могут только те разности, у которых вскипающие от соляной кислоты горизонты расположены на глубине не менее 70-80 см. Тяжелый механический состав и менее прочная структура этих почв требуют при их освоении значительных материальных затрат.

Желтозёмные разности, расположенные в основном в прибрежной полосе, под чай используются лишь небольшими участками, так как бедны гумусом и питательными веществами. Из-за частого переувлажнения и сильной оглеенности в нижней части профиля освоение этих почв сопряжено с проведением больших мелиоративных работ, глубокого рыхления и киллиферования, а также с обогащением их органическими веществами. Эти почвы, обычно выходящие из-под буково-грабово-лиановых лесов, имеют кислую реакцию и пылеватую структуру. Чаще всего встречаются они на равнинах или на некрутых склонах приморской полосы, а также на верхних надпойменных аккумулятивных террасах.

Характерной особенностью почв является малая мощность пахотного горизонта. Нередко на глубине 40—50 см попадаются зерна ортштейна и ортштейновые слои мощностью до 20—40 см. В отдельных случаях толщина ортштейновых горизонтов достигает 1,5—2 м. В таблице 18 приведено морфологическое описание почвы по генетическим горизонтам на примере желтоземов Адлерского чайного совхоза. Как видно из данных таблицы, уже па глубине 12—15 см на этих почвах встречаются зерна ортштейна, а с глубины 15—20 см появляются оглеенные горизонты с ярко выраженным сизо-серым оттенком.

По данным В. С. Лаврийчук (1953) и П. М. Бушина (1975), преобладание (до 70%) в поверхностном слое глубоковыщелоченных подзолов мелкозема (пылеватых частиц менее 0,25 мм) определяет их плохую водопроницаемость. В результате слабой просачиваемости нижних горизонтов в период осенне-зимних осадков даже на склонах отмечается поверхностный застой воды (верховодка), которая во время сильных дождей смыкается с близко подходящими грунтовыми водами, образуя в зоне деятельности корневой системы длительное заболачивание.

Продолжительное нахождение корневой системы растений чая в воде без доступа кислорода вызывает загнивание и гибель большой массы деятельных корней. Наблюдаемое при этом постепенное перемещение основной массы корневой системы из нижних почвенных горизонтов в верхние отрицательно сказывается на росте кустов и их урожайности, ибо поверхностная корневая система в засушливые периоды не обеспечивает растения водой и минеральным питанием. В период сильных засух на таких почвах полностью прекращается вегетация, кусты сбрасывают листья, а в отдельные годы происходит и полная их гибель. Определенное влияние на характер распределения активных корней по горизонтам почвы оказывает и рельеф местности. К примеру, на легких склонах масса активных корней в верхнем 50-сантиметровом слое была значительно больше (166,7 г), чем в том же слое на равнине (всего 110,5 г). По-разному распределялись корни и по отдельным горизонтам, о чем свидетельствуют следующие данные: масса активных корней на молодых чайных плантациях в слоях почвы 0—10, 10— 20, 20—30, 30—40 и 40—50 см на легком склоне составила соответственно 31,6; 59,8; 40,6; 27,5 и 1,8 г, на равнине — 25,9; 39,6; 30,7; 14,3 и 0.

Чайные растения, заложенные на желтозёмных почвах без длительного предварительного их окультуривания и проведения мелиоративных мероприятий, даже при сравнительно благоприятных условиях вегетационного периода плохо растут и дают очень низкий не только по величине, но и качеству урожай (листья мелкие, с желтоватым оттенком). В Адлерском чайном совхозе, например, кусты чая, произрастающие на неокультуренных почвах, имели в 10-летнем возрасте высоту всего лишь 40 см и ширину 45 см. Наблюдения показали, что уровень грунтовых вод на таких плантациях через 2 дня после выпадения сильного дождя (80 мм) значительно поднимался, залегая на глубине 25—35 см от поверхности почвы. Урожайность этих насаждений была крайне низкой — всего 100—150 кг зеленого листа с 1 га.

Спустя несколько лет на таких плантациях у растений обнаруживаются признаки старения и возникает необходимость проведения омолаживающих подрезок. Частое их проведение, однако, приводит к значительному ослаблению, а нередко и к гибели растений.

Таким образом, освоение желтозёмных почв под любые субтропические насаждения, особенно под культуру чая, требует тщательного их окультуривания и прежде всего проведения мелиоративных мероприятий.

Наиболее эффективными способами борьбы с избыточным увлажнением почв являются следующие:

глубокое (не менее чем на 40—45 см) рыхление междурядий для создания благоприятных водно-физических свойств почвы с обязательным разрушением плотно слежавшихся оглеенных слоев и взламыванием ортштейна. Эта работа выполняется киллифером-рыхлителем на тяге мощных тракторов;

внесение органических удобрений (торф, компост, органические остатки) одновременно с рыхлением почвы с дальнейшей их заделкой на возможно большую глубину;

сброс избыточной воды — обязательный прием при освоении желтозёмных почв после их окультуривания;
окультуривание почвы в течение двух-трех лет путем посева однолетних злаковых и бобовых трав и ежегодная их заделка на глубину 20—30 см.

В долинах горных рек под чай могут быть использованы аллювиальные почвы, сформировавшиеся на кислых наносах и в различной степени охваченные луговыми процессами. При среднеглинистом механическом составе эти почвы часто характеризуются неудовлетворительными физическими свойствами и требуют выполнения целого ряда мелиоративных работ.

Совершенно непригодны под культуру чая участки:
а) имеющие реакцию почвы рН 7,0 и выше, а также вскипающие с глубины 40 см;
б) с кислыми почвами (рН ниже 6,5), но с выходами известковых пород в верхней части склона (таких участков особенно много встречается в Лазаревском районе);
в) сильно смытые, каменистые, содержащие много камня и щебня;
г) заболоченные, а также с близким залеганием грунтовых вод (40—50 см).





Самое читаемое

Посетители