茶树呼吸作用respiration of tea plant

茶树新陈代谢的重要环节， 是各种生理活动的能量和物质基础。呼吸作用包括有氧呼吸和无氧呼吸。前者是指活细胞吸收氧， 将呼吸基质氧化分解， 生成二氧化碳和水， 并释放能量的过程； 后者是指活细胞在无氧下， 将呼吸基质分解成不彻底的氧化产物， 并释放能量的过程。有氧呼吸是茶树进行呼吸的主要方式，呼吸作用受内外因素的影响， 与茶叶产量，品质形成、栽培管理有密切关系。
有氧呼吸是泛指的呼吸作用。呼吸作用释放能量，供茶树生命活动的需要；呼吸作用产生许多中间产物，是合成茶树中各种重要物质的原料， 如与茶叶品质有关的茶多酚、茶氨酸和咖啡碱的形成等， 通过呼吸作用把体内糖、脂肪、蛋白质和核酸等代谢联系起来。因此， 呼吸作用是茶树代谢的中心。
茶树各器官呼吸作用有很大差异。呼吸速率是茶树呼吸作用最常用的指标。以单位鲜重、干重在一定时间内放出CO2量或吸收氧量表示。在营养器官中，以叶的呼吸速率最快， 根次之， 茎最低。幼龄茶树根的呼吸量约占全株总量的1/3。成龄茶树比幼龄茶树有更多的根量， 呼吸量更大。在新梢中， 以幼嫩芽叶呼吸为最强， 幼茎比老茎强。在老茎中， 以形成层呼吸为最强， 韧皮部次之， 木质部最低。在根中， 以吸收根、根尖呼吸为最强。茶树开花期， 花的呼吸比营养器官强， 在花中， 雌蕊比雄蕊强， 而雄蕊中以花粉的呼吸为最强。茶树幼果呼吸旺盛， 成熟时呼吸很弱， 茶籽萌发时呼吸增强。总之， 生长旺盛， 幼嫩的器官、组织， 呼吸速率就快。
茶树呼吸作用还受外界条件的影响： ❶温度： 温度直接影响酶促反应， 温度升高， 呼吸增强。茶树呼吸最适温约在30～35℃之间，高于光合最适温。因此，在高温、弱光下， 茶树生长不良。呼吸最适温一般是冬春季低，夏秋季高。茶树呼吸最高温约40～50℃，在短时间内其呼吸速率比最适温时的高，超过一定时间，呼吸急剧降低。茶树呼吸最低温， 因茶树品种、生理状态而异。大叶种在冬季—5℃左右， 呼吸停止；小叶种可低于—10℃以下。春季休眠芽萌发后， 0℃左右的低温， 呼吸便完全停止。
❷气体成分：茶树根系和多种微生物从土壤中吸收氧， 排出CO₂, 易引起土壤缺氧。土壤氧浓度在20%以下时， 茶根呼吸速率降低约20%；氧浓度降至15%以下，根系生育明显受阻。CO2浓度增至1～10%时， 呼吸被抑制。在夏秋高温季节，土壤深层CO₂浓度高达4～10%，甚至更高。氧气不足，根系进行无氧呼吸， 引起酒精中毒， 消耗的有机物质多， 产生能量少； 缺乏有氧呼吸过程的中间产物， 物质代谢不能正常进行； 嫌氧细菌活动加强， 上壤有机物分解不良， 产生还原性有毒物质（如硫化氢等）, 毒害茶树根系，产生黑根， 茶树枯死。茶园适时中耕、深翻， 有助于促进土壤空气和大气的气体交换。
❸水分和肥料： 土壤水分过多， 氧气缺乏；茶树缺水萎蔫时，光合减弱， 呼吸增强。灌溉使呼吸作用正常进行， 光合作用显著提高， 促进茶树生长。施肥对茶树呼吸作用有良好影响， 以氮肥的影响为最大。
❹采摘、修剪：刺激受伤组织呼吸作用增强。修剪短期内可导致细根呼吸速率降低， 其呼吸速率的降低幅度与修剪的程度有关。
茶叶产量的形成与呼吸作用有关， 光合作用制造的有机物质减去呼吸作用（光呼吸和暗呼吸）消耗的差值， 才是有机物质的累积， 以构成产量。据户苅义次(1979年)研究，茶树光合作用和呼吸作用的CO2收支基本上维持在1/3左右。海达菲尔德(1975年)分析茶树全年呼吸消耗占光合产物总量的60.5%。呼吸作用和各种生理代谢密切联系， 因此，呼吸消耗是必要的。但是，呼吸消耗过多， 对光合产物累积又是不利的。要设法降低呼吸速率。在茶树栽培管理中始终要求土壤三相比均匀分布， 使根系进行正常的呼吸作用。茶籽和鲜叶贮藏要求低温， 降低呼吸作用； 茶籽萌发， 则要求较高温度、促进呼吸作用。夏季炎热、干旱时、呼吸作用强， 光合产物累积少， 茶树生长缓慢， 茶园灌溉可降低叶温、土温， 光呼吸速率降低， 暗呼吸速率虽有提高， 但净光合速率高， 光合产物累积多， 促进茶树生长。减少茶树开花， 消除花果呼吸消耗， 能增加光合产物累积， 提高茶叶产量。