绿色植物通过叶片中的叶绿体吸收光能，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧的过程形成的有机物质主要是碳水化合物。当光强或CO2浓度高于补偿点时，才能累积干物质。茶树的干物质中有90-95%是有机物质，如糖类、脂肪、蛋白质、核酸、氨基酸、茶氨酸、茶多酚和咖啡碱等等，它们基本上是从光合产物衍生的。而有5-10%是由土壤及肥料提供的无机物。茶树属C3植物。光合作用是茶树的能量和物质来源。下面我们就来看看。
C3植物光呼吸速率高，CO2补偿点高，净光合速率低，产量也低。茶树光合作用强弱可用真正光合强度或净光合速率表示。茶树净光合速率的变化幅度约为3.6-30mgCO2/分光2?时。
茶树叶片初展时，净光合速率很低，随叶片生长，净光合速率提高，叶片定型时，净光合速率最高，维持一段时期后，随叶片衰老，净光合速率下降。
茶树光合作用对环境因子有一定的适宜范围。
①光强度：光是光合作用的能量来源。光与光合作用的关系存在着光饱和点和光补偿点。茶树单叶光饱和点低于茶树个体，茶树群体光饱和点最高。光质也影响茶树光合作用。以青绿光为最差。在红光下，光合产物以糖类较多，在蓝紫光下，其光合产物中氨基酸，蛋白质较多。
②温度：大叶种叶温在20-35℃范围内，光合作用较强，叶温高于35℃时，净光合速率急剧下降，中、小叶种茶树在气温10-35℃范围内，光合作用以20-35℃为茶树光合最适温。
③CO2浓度：在光照较强，水分和温度适宜时，只要茶树处于光合作用旺盛状态，空气中0.03%CO2浓度常是光合作用的限制因素。增加CO2浓度，光饱和点提高，光合最适温也提高，促进光合作用。茶树CO2饱和点约为1300ppm，CO2补偿点为60±4vpm。
④矿质营养：磷、钾参加糖代谢，磷参与光合作用中间产物的转变和能量传递，钾促进气孔张开。在氮、磷、钾三要素中，以氮对光合作用的促进效果最大。
⑤水分：茶树供水不足，光合作用降低。水分缺乏，气孔开度缩小，增加气孔阻力，限制CO2进入气孔；叶肉淀粉水解加强，光合产物运输受阻，都会引起光合速率下降。
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