По современной ботанической классификации чайное растение относится к порядку чаецветных (Theales), семейству чайных (Theaceae), роду чай (Thea), виду чай китайский (Sinensis). Видовое название впервые дано известным ботаником Карлом Линнеем в честь греческой богини Tea в 1753 г.
В семейство чайных входит 23 рода и 380 видов, которые произрастают в тропических и субтропических странах земного шара. Почти все представленное семейство чайных — вечнозеленые деревья, достигающие до 30 м высоты или кустарники, лишь два вида родов этого семейства — Стюартия и Франклиния — являются листопадными растениями, про израстающими в районах с тепло-умеренным климатом. По своим биологическим и морфологическим характеристикам чайный куст очень похож на группу камелиевых растений и поэтому и сейчас в нашей и зарубежной литературе отдельные авторы его относят к роду камелии (Camellia). Однако сходство это только внешнее, в листьях и побегах камелии нет кофеина, танина и других веществ, за что прежде всего ценится чай. Кроме того, у чая листья почти сидячие, у камелии — черешковые.
К. Е. Бахтадзе (1971) китайский вид чая характеризует как небольшое растение, достигающее не более 2—3 м высоты с вертикальной или полураскидистой кроной. Листья у этого вида небольшие (4—10 см) с короткими междоузлиями. Поверхность листа твердая, темно-зеленого цвета, с жесткими плоскими краями и четко видным жилкованием. Почки, а также молодые побеги покрыты нежными серебристыми волосками, которые опадают у взрослых листьев (по-китайски «байхао», отсюда и все название — чай, приготовленный из молодых побегов, называется байховым).
Растения ассамского вида на родине достигают 10—18 м высоты, имеют раскидистую крону и штамб до 1 м в диаметре. Произрастает в тропическом поясе. Листья у этого вида очень нежные, овальные, до 20—25 см в длину и 5—7 см шириной с ясно выраженным кончиком и небольшим основанием, слабо пузырчатые, с волнистыми краями, семена крупные, до 20 мм в диаметре. Уже при —3°, —4°С растения подмерзают.
Из разновидностей индийского чая наиболее распространены Ассам, Манипури, Нага-Хилл, Лушай, Шан, Бурма, Юньнань и др. В ряде чаепроизводящих стран встречается индокитайская разновидность чая, являющаяся гибридом между китайскими и индийскими разновидностями. Это растение в местах произрастания достигает 5—10 м высоты с крупными темно-зелеными листьями (15—17 см). Отличается высокой урожайностью и низкой морозостойкостью.
Китайская разновидность чая, широко распространена в Китае, Японии и некоторых других странах с более суровыми климатическими условиями. Кохен-Стюарт (1916), в зависимости от районов произрастания дикорастущего чая выделил в этом виде следующие разновидности: японскую, собственно китайскую и крупнолистную китайскую.
Растения чая собственно китайской группы имеют темно-зеленые кожистые листья средней величины с 6—7 парами «нервов» (жилок). Сорта этой разновидности отличаются большой жизненностью и морозостойкостью, начинают повреждаться только при —10°, —12°С. Форма крупнолистного китайского чая промышленного значения почти не имеет. Листья у таких растений крупные (до 14 см), темно-зеленые; семян они не дают. К. Е. Бахтадзе (1971), полагает, что это естественно возникшая в природе автотриплоидная форма.
Растения чая японской группы низкорослые, с сильно укороченными междоузлиями, мелкими (длиной до 4—5 см) листьями, собирать которые очень трудно. Пластинка листа толстая, кожистая, жесткая, с редким жилкованием, нервация слабая.
По данным С. Stuarta (1916), японская разновидность чая возникла в восточном Китае, откуда она была завезена в Японию.
Все разновидности чая легко скрещиваются между собой и дают много различных гибридов.
Цветки у чая одиночные, иногда собраны в пучки по 3—4 шт. Сидят в пазухах листьев, пониклые, белые с нежным приятным ароматом и ярко желтыми пыльниками, располагаются на ложной кисти, на которой их находится до 5 шт. Венчик состоит из 5 лепестков, находящихся в круге чашечки, и 6 — в круге венчика. Цветки крупные, достигают в диаметре 40—50 мм. Тычинки располагаются вокруг пестика в несколько рядов, количество их не постоянное, в среднем достигает до 100—200 шт. Завязь верхняя, трех-четырех гнездная, столбик трехраздельный. Чашечка несет в себе 5—7 кожистых чашелистиков. Бутонизация у чайного растения на Черноморском побережье Кавказа, как и в Ленкорани, начинается в конце июля, а цветение — в конце сентября и продолжается в течение всей зимы до первых заморозков, от которых цветки быстро погибают. В тропических странах чайный куст цветет круглый год. Закладка цветочных почек начинается в конце июня — начале июля и продолжается до сентября в пазухах листьев. Период с момента их закладки до сбора семян составляет 16 месяцев. Из общего числа цветочных почек не более 2% образуют завязи и дают семена.
Плод у чая трех-, четырех-, реже пятистворчатая коробочка размером 30—40 мм, в начале зеленого цвета с антоциановым налетом, а при созревании — темно-бурого. При подсыхании створки коробочек растрескиваются и семена выпадают на почву. Они округлой формы, темно-коричневые с матовым налетом, иногда приплюснутые. 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. В зависимости от вида и разновидности растений размер их колеблется от 10 до 15 мм в диаметре. На Черноморском побережье Кавказа полное созревание семян происходит в конце октября — середине ноября. Само семя чая желтовато-белого цвета, состоит из 2-х плосковыпуклых семядолей, горького вкуса.
Чайное растение в зависимости от разновидности отличается вертикальной, полураскидистой, раскидистой и пониклой формой ветвления. Вертикальное ветвление характерно для растений индийско-китайской группы. Основные ветви у них слегка прижаты к стволу, придавая кроне пирамидальную форму. Полураскидистая форма характеризуется расположением ветвей под 45° по отношению к центральному стволу, в этом случае крона растения располагается равномерно как по ширине, так и по длине куста. Свойственна она китайским и индийским видам чая.
При раскидистой форме ветвление отходит почти под прямым углом по отношению к центральному побегу или стволу. Такое ветвление имеют отдельные сорта как китайской, так и ассамской группы растений. Пониклая форма чайного растения встречается сравнительно редко, только у китайской разновидности. При этой форме ветвления куст принимает стелющуюся форму. К. Е. Бахтадзе (1948) установила, что урожайность чайного куста в значительной степени связана с габитусом растения: чем шире крона куста, тем больше его листосборная площадь. Крупнолистные растения, как привило, 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 — рыхлая, однослойная, у японского чая — сравнительно морозостойкого — трехслойная. Таким образом, у морозо- и засухо- устойчивых сортов чая эпидермис бывает тонкий, но очень плотный, многослойный, со сравнительно большим количеством мелких устьиц, расположенных на оборотной части листа. Для листьев чая характерно наличие 2-х, 3-х слоев клеток, однако в условиях влажного климата клетки 2-го, 3-го слоев преобразуются в губчатую ткань.
В тканях листа индийского чая встречаются крупные клетки — идиобласты, которые служат растению хранилищем запасов воды. Под влиянием ежегодно изменяющегося комплекса климатических факторов, обусловленных чередующимися сменами времен года, растения чая в процессе филогенеза, наряду с возрастными периодами жизненного цикла, выработали своеобразную ритмику роста и развития в годовом цикле, которая дает им возможность проходить ту или иную фазу при наиболее благоприятных климатических условиях. В течение вегетации у чайного куста отмечается усиленный рост побегов и листьев, происходит закладка и развитие генеративных органов. В период покоя прекращается вегетативный рост, замедляется ассимиляция, дыхание, обмен веществ. В каждой фазе своего развития растение чая требует своих особенных условий, выполнение которых в значительной степени обеспечивает нормальное их прохождение. Академик Б. А. Келлер (1940) по этому вопросу пишет: «Человек, применяя то или иное воздействие на среду и растение, может получать карликовые и гигантские формы растений, однолетники превращать в многолетники и наоборот, изменять аромат, вкус и окраску плодов…». В хозяйствах чай возделывается ради получения возможно большего количества листа, поэтому и формируется он в виде куста или шпалеры, которым придается широкая полусферическая поверхность. Соответственно, у него изменяется и схема побегообразования. Д. Т. Патарава (1948), С. X. Пирцахалайшвили (1947) установили, что вместо 5—6 порядков ветвления образуется их на шпалере до 12—14. При сборе чайного листа значительная часть растущих побегов с куста систематически удаляется. Поэтому ежегодная подрезка усиливает вегетативную деятельность растения. Стремясь восстановить нарушенное равновесие, чайный куст выгоняет все новые и новые побеги, напрягая до максимума свою побегообразовательную способность. Вместо моноподиального ветвления, свойственного чаю, растение 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. На неподрезанных растениях вегетация начинается раньше на 7—10 дней вследствие того, что почки прошли дифференциацию еще осенью. Однако в дальнейшем рост побегов замещения и урожайность бывают значительно ниже, чем у подрезанных кустов.
Являясь древнейшим растением земного шара, чай в своем филогенетическом развитии приспосабливался к влажному и жаркому климату тропиков и субтропиков и выработал при соответствующих условиях среды своеобразный ритм роста и покоя.
Вегетация в субтропических районах Грузии и Краснодарского края начинается при среднесуточной температуре воздуха выше 9°—10°С. Первым проявлением которой является набухание ростовых почек и раскрытие почечных чешуек, проходящее в конце февраля — начале марта. В начале апреля уже ясно просматривается развитие побегов 1-го порядка.
Изменение ритма побегообразования зависит прежде всего от условий среды, способов культуры, возраста насаждений. По месту расположения побегов на кусте они подразделяются на верхушечные, пазушные — формирующиеся из спящих почек — и побеги, развивающиеся из придаточных почек. Последние в основном находятся в зоне корневой шейки и начинают расти после тяжелых подрезок или поломов растений. 11о данным К. Е. Бахтадзе интервал между образованием побегов смежных порядков в течение вегетации составляет 12—23 дня. Первый рост побегов в зависимости от погодных условий и сортовых особенностей продолжается с 10—15 апреля по 25—30 июня. Побеги II роста формируются с 25—30 мая, III роста — с 20—25 июня, IV роста — с 20—25 августа и V роста — с 15—20 сентября.
У молодых растений в первые годы их жизни усиленный рост побегов отмечается в продолжении всего вегетационного периода с небольшой ростовой паузой в течение 25—30 дней (в июне месяце). У листосборных плантаций после окончания первой волны роста побегов активно растущая верхушка флешей прекращает рост и глохнет. Происходит период летнего покоя. По окончании этого периода начинается вторая волна роста. Во всех случаях первым после раскрытия почки появляется нежный рыбий лист, а за ним нормальный лист.
Вторая волна роста затухает только с наступлением низких температур — в конце октября или начале ноября. При наличии оптимального ухода за растениями и особенно орошения у молодых растений фаза летнего покоя заметно сокращается.
Спящие почки, образующие новые побеги, находятся в пазухах листьев. Особенно их много у основания побегов. Кроме пазушных и спящих почек на многолетней древесине расположены придаточные почки, которые начинают расти при повреждениях растений или при тяжелой омолаживающей подрезке. Удаление значительной массы листьев при их сборе вызывает нарушение корреляции между надземной и подземной системами, которое и определяет изменение физиологических функций растений — фотосинтез, транспирацию. Стремление растений восстановить срезаемый прирост приводит к сокращению продолжительности его жизни. Поэтому листосборным плантациям особенно важно давать оптимальный комплекс агротехнических мероприятий, который, способствуя увеличению листовой поверхности куста, а соответственно и продолжительности жизни растения чая. Кроме потери листа при сборе урожая часть его подвержена естественному осыпанию. Средняя продолжительность жизни листьев не более 2—3 лет.
Наиболее активными, с хорошо действующим ассимиляционным аппаратом являются молодые однолетние листья, накапливающие к зиме максимальное количество пластических веществ. Более старые листья, наряду со своей ассимиляционной деятельностью, собирают продукты отброса и к концу двух-трехлетнего возраста теряют свою жизнедеятельность и постепенно опадают. В годовом цикле у чая имеется несколько активных периодов сбрасывания листьев, хотя небольшое их опадение происходит в течение круглого года.
Корневая система чайного куста является основной частью растения, которая по своим функциональным задачам, кроме поглощения воды, с растворенными в ней минеральными элементами обеспечивает синтез органических веществ и складирование их в своих запасных вместилищах. У чайного куста на концах корней находятся клетки корневого чехлика, которые предохраняют конус нарастания от механических повреждений. С первых же дней своей жизни сеянец чая образует мощную корневую систему, которая по массе превосходит надземную часть растений. У чая особенно интенсивный рост корней наблюдается на протяжении нескольких лет. К концу первой вегетации у однолетних сеянцев образуется до пяти порядков ветвления с общим количеством 10—12 тысяч корней и суммарной их длиной 75—100 м.
Снаружи корень чайного растения покрыт эпиблемой, за которой расположена первичная кора, состоящая из экзодермы, эпидермы и слоя паренхимных клеток. Осевой цилиндр чайного корня состоит из перицикла, паренхимных клеток и пучка проводящей системы, образующей ксилему и флоэму. В зависимости от характера почвы чайных плантаций по-разному располагается и корневая система. На глубоких красноземах у полновозрастных насаждений основная масса корней находится в горизонтах до 50—70 cм, на подзолах — 40—60 см.
По всей длине стержневого корня находятся боковые проводящие корни 1-го порядка длиной от 20—50 см до 1,2—1,4 м. Главная масса как активных, так и проводящих корней чайного куста на красноземах расположена неравномерно. Наибольшая концентрация активных корней (70—75%) находится в почвенных слоях до 30—50 см; в более глубоких слоях почвы размещается не более 20—23% корней. При проведенных нами раскопках было установлено, что некоторая часть корней на красноземах проникает в почву на глубину до 2 м и ниже.
В горизонтальном направлении корневая система захватывает всю площадь питания, однако больше всего деятельных корней расположено в междурядьях плантаций, где всегда сосредоточены в достаточном количестве минеральные удобрения и имеется лучший водно-воздушный режим.
Применение различных видов минеральных и органических удобрений оказывает существенное влияние на развитие корневой системы чайного куста. Полное минеральное удобрение вызывает особенно усиленное развитие активных (всасывающих) корней и, соответственно, более мощное развитие всего куста.
Общая масса активных корней у растений, систематически получающих удобрения, в два раза больше, чем у растений, недостаточно получающих их.
Корневая система чайного куста 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 месяцы. 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 совпадает с температурой почвы в верхних горизонтах 7°—9°С. В надземной части растения этому периоду соответствует набухание, одиночное, а затем массовое распускание листовых почек.
Второй период роста корней летний — июль-август, а третий — осенний, продолжающийся с сентября до половины декабря. В надземной части куста этим периодам соответствует усиленный рост побегов 1—2—3—4-х порядков, а также бутонизация, цветение и завязывание семян.
Периоды покоя приходятся на конец мая-июнь месяцы и на конец декабря, январь и начало февраля, когда рост корней не отмечен даже при самых благоприятных условиях среды (оптимальная температура, влажность почвы и воздуха). Так, если в апреле рост корней достигал 60—66% по отношению к росту в годовом цикле, то в мае он уже колебался в пределах 15—25%, в июне имеет место общая приостановка роста корней.
Продолжительность летнего периода покоя корней обычно бывает не более 30—40 дней.
Зимний покой в субтропиках побережья в отличие от всех предыдущих периодов характеризуется почти полным прекращением вегетации надземной и корневой части растения.
Соответственно с периодами роста и покоя должна осуществляться и вся технология по уходу за чайными растениями: внесение удобрений, летняя подкормка, осенне-зимняя и летняя обработки почвы. Изучение механизма поступления воды и питательных растворов в растение имеет не только теоретический, но и практический интерес. В годовом цикле жизнедеятельности чайного куста отмечается фаза частичного отмирания активных корней, которая особенно четко прослеживается в зимний период. Подобное отмирание всасывающих корней проф. П. Г. Шитт (1940) назвал корнепадом, проводя аналогию с ежегодным листопадом. Явление корнепада отмечали также в своих работах В. А. Колесников (1962), И. А. Муромцев (1940) и другие исследователи. Отмирание корней имеет место и у других теплолюбивых вечнозеленых растений— камелий, благородного лавра, фундука и других субтропических культур. Наши исследования показали, что у взрослых растений корнепад происходит интенсивнее, чем у молодых. При неблагоприятных условиях вегетации (длительное отсутствие осадков, похолодание и промерзание почвы) корнепад на чайных кустах усиливается. Отмирание корней происходит на всех глубинах почвы приблизительно одинаково (В. В. Воронцов, 1955).
Ранней весной происходит усиленный рост новых корней, число которых значительно перекрывает массу корней, погибших во время корнепада. В месте отделения отслужившего жизнь корня образуется тонкая пробковая ткань, предохраняющая его живую часть от механических повреждений и проникновения инфекции.
Одновременно с биологическим отмиранием корневой системы в годовом цикле происходит и ее частичное уничтожение при проведении различных агротехнических приемов (вспашка, культивация, перекопка). Опыты, проведенные Ш. С. Гигиберия (1939), А. Д. Каличава (1950), С. X. Пирцхалайшвили (1947) 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 А. Д. Каличава (1950) повышение урожайности чайных плантаций, оставленных без зимней перекопки, составило в среднем за 6 лет 8%. По нашим данным на ежегодно перекапываемой плантации на глубине до 10 см имелось 2,4% всасывающих корней; в то же время в почве, необрабатываемой в том же горизонте, их находилось 8,1% от общей массы всех корней. Поэтому в технологии по возделыванию чая предусматривается рекомендация, позволяющая избежать частых обработок почвы.
Источник: М.К. Дараселия, В.В. Воронцов, В.П. Гвасалия, В.П. Цанава. Культура чая в СССР. «Мецниереба». Тбилиси. 1989