在茶樹系統發育過程中,對環境條件有一定的要求。眾多的環境因子在時間和空間上對茶樹的作用,在不同情況下是不同的,探明環境因子間的相互關系及其對茶樹生長發育的影響,有利于人們制定和執行正確的茶葉優質、高產、高效栽培技術措施。
(一)氣象因子和茶樹生長
氣象因子中與茶樹生長關系最密切的是光照、溫度和水分。
1.光照
茶樹喜光耐陰,忌強光直射。茶樹有機體中90%~ 95%的干物質是靠光合作用合成的,而光合作用必須在陽光照射下才能進行。光照條件差的枝條發育就細弱;光照充分的葉片細胞排列緊密,表皮細胞較厚,葉片比較肥厚、堅實,葉色相對深而有光澤,品質成分含量豐富,制成的茶葉滋味濃厚;相反,光照不足的葉片,大而薄,葉色淺,質地較松軟,水分含量相對增高,茶葉滋味表現淡薄。但是,值得注意的是,茶樹生長發育對光照強度的要求并不是越高越好。廣東長期的生產實踐證明,夏季中午的光照強度往往過高,不利于茶葉新梢生長和茶葉品質的提高,因此常常采取適當的遮光措施(如間種遮陰樹或覆蓋遮陽網等)。一般而言,茶樹光照強度應控制在3萬—5萬勒為宜。
茶樹生育對不同光質反應是不同的。在紅橙光的照射下,茶樹能迅速生長發育。藍光為短波光,在生理上對氮代謝、蛋白質形成有重大意義,是生命活動的基礎。橙光對碳代謝、碳水化合物的形成具有積極的作用,是物質積累的基礎。紫光不僅對氮代謝、蛋白質的形成有重大意義,而且與一些含氮的品質成分如氨基酸、維生素和很多香氣成分的形成有直接關系。試驗表明,在夏季覆蓋藍紫色薄膜可以提高氨基酸含量,而覆蓋黃色膜則同時顯著提高氨基酸和茶多酚的含量(吳慶東,1987)。
目前一些高產茶園的光能利用率不足1.5℃。提高光能利用率,可大大提高茶葉增產潛力。研究表明,茶樹為喜陰植物,不遮陽茶樹的光合能力在較強光照(4萬~5萬勒)下仍比遮陽茶樹高,但是在強光(8萬勒以上)、高溫( 34~38℃)和低濕(40%~60%)的協同作用下,葉片暗呼吸和光呼吸速率大幅提高,使凈光合速率明顯降低,因此適度遮陽能滿足茶樹耐陰生理習性要求。就茶葉品質而言,低溫高濕、光照強度較弱條件下生長的鮮葉氨基酸含量較高,有利于制成香味較醇的綠茶;在高溫、強日照條件下生長的鮮葉多酚類含量較高,有利于制成湯色濃而味強烈的紅茶。
為了有效、經濟地利用光能,除了做好園地和品種選擇外,還可以通過間種遮陰樹,夏季覆蓋遮陽網,輔以合理密植、人工灌溉、茶園施肥、植樹造林等措施來加以調節。
2.溫度
氣溫與土溫對茶樹生長發育都有影響。氣溫主要影響地上部的生長,土溫主要影響地下部的生長。它們之間是密切聯系
的,氣溫高,地溫也隨之升高。
茶樹的最適生長溫度是指茶樹在此溫度條件下生育最旺盛、最活躍。不同茶樹品種的最適生長溫度不同,多數品種的最適生長溫度為20~30℃,在此溫度范圍內,如其他生育條件滿足其生長需要,則隨著溫度升高,生育速度加快。
高溫可以促進薄壁細胞增厚及液泡形成,促進厚壁組織纖維細胞增厚并木質化,促進新梢莖的木質部發育。所以,氣溫越高,嫩葉展開與增大增厚也越快。同時嫩葉轉變為綠色速度加快,對夾葉發生量增加,多酚類物質增多,茶氨酸和氨基酸總量下降,使茶葉滋味苦澀,品質下降。
一般認為,適宜茶樹經濟栽培的年平均氣溫在13℃以上,茶樹生長季節的月平均氣溫不低于15℃。隨著氣溫升高,新梢生長加快,當氣溫達到35℃以上時,茶樹生長會受到抑制。最適宜新梢生長的日平均氣溫為18~30℃。秋冬季氣溫下降到 lO℃以下時,茶樹地上部進入休眠,停止生長。茶樹對低溫的耐受程度因品種而異,根據不同地區、不同類型茶樹品種耐低溫的表現,一般把中、小葉種茶樹經濟生長最低氣溫界限定為-10~8℃,大葉種定為-3.0~2.0℃。大葉種茶樹在氣溫低于一5℃和小葉種茶樹在低于-16℃時,茶樹新梢將遭受凍害。 早春氣溫低時,地溫更低,為促使茶芽早發,人們常采用耕作施肥和利用地表覆蓋技術措施,疏松土壤,加強地上氣流與地下氣流交換,保溫保暖,可有效提高地溫,促使根系生長;當夏季到來時,地下5~lO厘米土層溫度可升至30℃,通過行間鋪草或套種牧草等措施,可以降低地溫(黃東風等,2002);秋季增加有機肥以及提高種植密度,均能明顯提高冬季茶園土壤溫度。此外,茶園四周種植防護林也能有效改善地溫、氣溫和空氣濕度。
3.水分
水是植物體重要的組成部分。據測定,茶樹植株的含水量達到55%~60%,其中新梢的含水量高達70%~80%。在茶葉采摘過程中,新梢不斷萌發,不斷采收,需要不斷地補充水分。所以,茶樹的需水量比一般樹木要多。一般認為,在年降水量1000毫米以上、月降水量100毫米以上、空氣相對濕度70%以上、土壤田間持水量60%以上的條件下,就可滿足茶樹的生長發育要求。但并不是水分越多越好。國內外研究認為,在年降水量2000~3000毫米,茶季月均降水量200~300毫米、大氣相對濕度80%~ 90%和土壤田間持水量70%~80%時,最適宜茶樹的生長發育。
空氣濕度與茶樹生長發育的關系表現為空氣濕度大時,一般新梢葉片大、節間長,新梢持嫩性強、葉質柔軟、內含物豐富,因此茶葉品質好。茶樹生長期間要求空氣相對濕度在80%~90%比較適宜;當茶園中空氣相對濕度小于60%時,土壤的蒸發和茶樹的蒸騰作用就會顯著增加,在這種情況下,如果長時間無雨或者不進行灌溉,就會發生土壤干旱,影響茶樹的正常生長發育,出現減產;當空氣相對濕度大于90%時,空氣中的水汽含量接近飽和狀態,容易導致與濕害相關的病害發生。
茶樹對生長環境的土壤含水量也有一定的要求,這一要求隨茶樹生育時期、品種、土壤質地、孔隙狀況及透水性能等的不同而變化。在一定土壤條件下,土壤相對含水量為50%一90%時,隨土壤含水量提高,生育量增加(許允文.1985)。適宜的土壤含水量能促進茶樹生長,據楊躍華( 1987)試驗,茶樹在土壤相對含水量為70%~90%時彰各頂生理、生化指標均較高,這一土壤相對含水量是適宜茶樹生長的。同時,根系活力及對營養物質的吸收(除鉀外)均是加強的。
4.廣東省氣候特點
廣東南部為熱帶季風氣候,終年高溫多雨,長夏無冬,水熱資源豐富;廣東北部為南亞熱帶季風氣候,溫暖濕潤,雨水充沛。年平均溫度為18~20℃≥10℃活動積溫在6500~7500℃,年降水量在1200~1800毫米,也有的地方達2500毫米以上。多數年份早春少雨,常有茶樹旱害發生,要注意抗旱保水;4~9月降水最多,尤其是夏秋臺風頻繁,伴有暴雨,雨水沖刷嚴重,因此水土保持是茶園管理中的重要措施之一。
(二)土壤條件和茶樹生長
土壤是指能夠生長茶樹的地面表層,它能提供茶樹生長發育所必需的礦質元素和水分,與茶樹之間有頻繁的物質交換,因而土壤也是影響茶葉產量與品質的一個重要生態因子。
1.適合茶樹生長的土壤性狀
土壤質地、土壤溫度、土壤水分和土壤酸堿度都會對茶樹的生長產生影響。高產優質茶園土壤的特點與要求應該是:有效土層(耕作層)深厚疏松,礦物質、有機質含量豐富;心土層和底土層緊而不實;土質不黏不沙,既通氣透水,又保水蓄肥,以微酸性原始沙壤土為上。
(1)土壤酸堿度。茶樹是喜酸忌堿植物,在pH為4~6.5的土壤中均能生長,其中以pH 4.50~5.5為最好。茶樹適宜于酸性土壤環境的特性與根系汁液中含有較多的有機酸有關。另外,酸性土壤還有兩個重要特性,一是含有較多的鋁離子,酸性越強,鋁離子越多。健壯的茶樹含鋁可達1%左右,只有酸性土壤才能更好地滿足茶樹對鋁的需要;二是酸性土壤含鈣較少,鈣雖然是茶樹生長的必要元素,但數量不能太多,一般超過0.3%就影響生長,超過0.5%茶樹就會死亡。所以,有石灰的宅基地或墳地,不利于茶樹生長,必須徹底換土。
測定土壤酸堿度最簡單的方法是用石蕊試紙比色,也可通過實地調查酸性指示植物來判斷。一般長有映山紅、鐵芒箕、馬尾松、油茶、杉木、楊梅等植物的土壤都是酸性的,可以種茶。
(2)土壤厚度。茶樹根系發達,主根可長達l米以上,為保證根系向深度廣度擴展,土層厚度一般不應少于60厘米。我國不論南北茶區的高產茶園土層厚度都在2米以上,其中有效耕作層在30厘米左右。在土層淺的地方種茶,建園時必須挖溝深翻土50厘米以上。綜觀各地低產早衰茶園,有不少是忽視土壤深翻所造成的,這在建園時特別需要注意。
(3)土壤質地。一般以沙壤土為好。沙性過強的土壤保水、保肥力弱,干旱或嚴寒時容易受害;質地過黏的土壤通氣性差茶樹根系吸收水分和養分能力降低,茶樹生長不好。
在生產實踐中,只要土壤酸堿度、土層厚度和土壤質地等3個條件能夠基本適宜茶樹生長的要求,就可通過多年深翻改土、增施有機肥、鋪草覆蓋和科學施肥、耕作等技術措施,也可把先天不足的茶園土壤最終培育成為豐產的茶園土壤。
2.地形條件對茶樹生長的影響
茶園地形主要是指海拔、地面坡度和坡向等3個方面。
(1)海拔。海拔不同,熱量條件就不一樣。通常在海拔1500米以下,每升高100米,氣溫要降低0.3~0.4℃。因此,茶園隨著海拔的增高,積溫減少,茶樹生長期就縮短。在廣
東,海拔200~700米的茶區,茶樹生長良好,茶葉產量和品質也比較好;海拔超過1000米的,茶樹生長不如前者,且易染苔蘚、地衣和白星病等。但在我國云南等西南茶區,海拔1500米以上栽培的茶樹仍然生長發育良好,產量和品質兼優。
(2)坡度。坡度大小關系到接受太陽熱量的多少和溫度的晝夜變化。據測定,同為向陽的南坡,坡度大的接受太陽輻射量大。但隨著坡度的增大,水土沖刷加重,對茶樹生長也不利。所以,在選擇新茶園時,坡度不應超過300。因為坡度太陡,不但建園費工,而且管理困難,茶葉產量也難以提高。
(3)坡向。與谷地、平地茶園相比,向陽的坡地茶園由于受光面積大,又能避免與減輕寒風的襲擊,冷空氣容易下沉,所以冬季的氣溫相對較高。南坡與北坡相比,獲得的熱量較多,近地面的地溫比較高,蒸發量較大。東坡和西坡的效果介于南坡與北坡之間。不過東坡溫度上午高、下午低,西坡正好相反。但總的來說,西坡溫度高于東坡。這些情況,在建園規劃時應有所考慮。
3.廣東省土壤情況
本區最具有代表性的土壤是赤紅壤類茶園土,主要分布在廣東西部和東部地區。土壤呈酸性,pH為4.0~5.5,全磷和有效磷含量均很低,一般有效鉀含量在30~80毫克/千克,有效鎂含量在25~50毫克/千克。在有森林覆蓋的地區,土層深厚,有機質較多;在森林遭受破壞的地區,有機質分解迅速,土壤肥力低。因此,做好土壤改良和增施有機肥料顯得尤為重要。