Но самое удивительное, наверное, в другом — в том, что еще ни один чайный лист, выросший на Земле, сам по себе не имел того прекрасного аромата, которым мы не перестаем наслаждаться, вдыхая его из чайной чашки. Это — дело рук человеческих, даровавших чаинкам способность источать чудесный запах.
Растения чая различаются не только внешними признаками, но и внутренним строением пластинки. Чайный лист покрыт кутикулой — плотным слоем удлиненно-округлых клеток, заключенных в утолщенную оболочку. Это так называемый верхний эпидермис. Им довольствуются в основном молодые листья и растения-«южане» (например, индийская форма). «Северяне», а также «старики» более склонны к отложению многослойного эпидермиса, начиненного слоями палисадной, заполненной хлорофилловыми зернами, и губчатой ткани. На нижней стороне листа размещаются устьица — микроскопические щели между клетками, осуществляющие водо- и газообмен. У более засухоустойчивого японского чая таких клапанов больше, чем у индийского, зато у последнего они крупнее.
В зеленых листьях чая, как и у других высших цветковых растений, при участии лучистой энергии солнца происходит фотосинтез. Более 90 процентов урожая любого культурного растения (в переводе на сухое вещество) состоит из продуктов сложного преобразования углекислого газа воздуха, воды и минеральных веществ. Конечно, эффективность чайного фотосинтеза во многом зависит от самого растения, к примеру, от возраста листа и места его расположения на стебле. Наиболее деятельны четырехмесячные пластинки, высокой продуктивностью отличаются также листья, находящиеся в средней части побега. Но на интенсивность ассимиляции влияют и объективные условия, ускоряющие, замедляющие или вовсе прекращающие волшебные превращения. Так, оптимальной для чая является температура воздуха чуть выше комнатной — 20–25 градусов. Для поддержания фотохимического процесса нужна энергия, которую растение может получить из поглощаемой им солнечной радиации, и нормальное питание.
Поскольку все биохимические реакции протекают в жидкой среде, чайное растение нуждается в воде. Она нужна ему для транспирации, а также для регулирования внутреннего температурного режима. За счет испарения влаги и изменения концентрации реагентов создается непрерывный восходящий поток. Он-то и переносит растворенные «строительные материалы» из корней в листья, а оттуда — во все остальные органы.
Наконец, растение не только накапливает, но и расходует вещества. Обмен веществ — существенный момент всей его жизни. Освобождающаяся в процессе газообмена энергия направляется на дальнейший рост и развитие организма, а побочный продукт жизнедеятельности — кислород — через «выхлопные трубы» выбрасывается в атмосферу.
ЦВЕТЫ И ПЛОДЫ
От вегетативных органов, обеспечивающих рост и развитие чайного куста, перейдем к генеративным — к органам размножения, продолжения рода. Это — цветок, плод и семя. Но сначала сделаем одно предварительное замечание. Чайное растение не имеет отдельных плодовых ветвей. Бутоны — цветковые почки «квартируют» в пазухе листа вегетативного побега. Генеративная почка в отличие от вегетативной имеет округлую форму. Берущий от нее начало короткий пазушный побег в виде ложной кисти несет от одного до пяти цветков.
Чайные цветки — пазушные или конечные — по натуре своей больше одиночки, поскольку обычно обоеполые. Хотя бывает, что живут в пазухах вдвоем — вчетвером. В большинстве случаев они белые или розовые, реже — с желтоватым оттенком. Но все душисты, имеют тонкий приятный запах. Их размеры колеблются от двух до пяти сантиметров в диаметре.
Любой такой цветок состоит из околоцветника (чашечки и венчика), тычинок и пестика — то есть стандартного набора, известного каждому из школьного курса ботаники. Остается уточнить лишь кое-какие детали. Чайную чашечку образуют пять-семь кожистых овальных чашелистиков, которые держатся до полного созревания плода. Свободный венчик включает пять-девять лепестков, спаянных у основания с тычинками. Он защищает тычинки и пестик, но одновременно и привлекает насекомых. Тычиночных нитей с пыльниками на верхушке тут множество — от бледно-желтой до темно-коричневой окраски, числом от 100 до 400. Они располагаются в несколько рядов вокруг вместилища семенных зачатков — пестика и после оплодотворения часто опадают вместе с венчиком. Над тычинками возвышается тонкий голый столбик трехлопастного пестичного рыльца. Гинецей (пестик) состоит из двух-десяти плодолистиков. Количество пестиков строго соответствует числу завязей. Завязь у чая большей частью верхняя, трех-, четырех-, изредка — шестигнездная.
Чай принадлежит к группе перекрестноопыляющихся энтомофильных растений. Крупные, пахучие медоносные цветки, хорошо заметные на большом расстоянии благодаря сочетанию белорозовых лепестков с ярко-желтыми пыльниками служат сильной приманкой для насекомых, а обильная липкая пыльца способствует легкому опылению.
Ветроопыление (анемофилия) для чайного растения заметной роли не играет. Его пыльцу в воздухе не увидишь: тяжелая и влажная, она высыпается из пыльников и оседает на листьях, ветках и почве, где смывается первым же дождем. Но зато чай способен на самоопыление. В этом убедились, когда попробовали изолировать растение от всяческих контактов с чужой пыльцой. Очень жизнедеятельная собственная пыльца легко прорастает и на рыльце цветка, и в условиях искусственного проращивания — в капле дистиллированной воды или дождя, в воде, подкисленной лимонной кислотой, в растворе сахара и в желатине. Правда, потомство, получаемое от такого «кровосмешения», малопрогрессивно, и растениям-самородкам угрожает вырождение.
Чайные плоды разнообразны: сухие невскрывающиеся, костянковидные и ягодовидные. Однако более распространенный вид — кожистая голая коробочка. В ней содержится от одного до пяти семян. По мере созревания ее гладкая поверхность буреет и растрескивается, выпуская из раскрытых створок на волю зрелые семена.
Семя — орешек с твердой темно-коричневой кожурой, диаметром 10–20 миллиметров. В зависимости от того, жил ли он в коробочке один-одинешенек, вольготно, или, как говорится, ютился в тесноте «коммуналки», по форме он может оказаться округлым или сплюснутым. Несколько помятый вид имеют также гибриды. Под скорлупой скрывается тонкая желтовато-беловатая пленка. Само же семя состоит из двух крупных, симметрично расположенных семядолей молочнобелого цвета, между которыми расположен зародыш. Чайные семена богаты маслом. В китайских формах его содержится до 36 процентов.
Семена чая отличаются высокой чистотой, так как не имеют примеси семян сорной растительности. Но, брошенные в землю, они могут сразу и не взойти. Плотная скорлупа, предохраняющая семя от пробуждения в неблагоприятное время года, удерживает его от преждевременного и «неосмотрительного» прорастания. Поэтому перед посевом ему необходим период покоя — для послеуборочного дозревания. В процессе лежки устраняется разрыв между физиологической и технической зрелостью снятых с куста семян. Обычно это происходит при зимнем хранении. Оставленные же на лето семена катастрофически снижают всхожесть, доводя ее до нулевой. При правильном сбережении всхожесть удается сохранить в течение семи месяцев после сбора.
Для посева отбирают семена последнего урожая, имеющие в диаметре не менее 12 миллиметров, то есть таких семян в одном килограмме должно быть примерно 800. Жизнеспособность посевного материала можно определить уже по внешнему виду и запаху. Семена, потерявшие всхожесть, хрупки и от удара рассыпаются, превращаясь в мелкие крошки или в желтую пыль. Больные, подверженные гниению, покрываются плесенью, обретают затхлый запах. Омертвевшая клеточная плазма легко и быстро выявляется при пробном окрашивании с помощью анилиновых красителей.
Для разработки технологии возделывания чайного куста знания одной морфологии растения недостаточно. Необходимо знать его биологические особенности, его требования к окружающей среде. К примеру, набухание и прорастание семян зависят от температуры воздуха и почвы, от степени их влажности. Семена осеннего посева у нас начинают «проклевываться» лишь весной. На конец апреля — начало мая приходится первая волна роста, при благоприятных условиях длящаяся до середины июля.
От белого нитевидного корешка начинается быстрый рост побега. Еще под землей на нем образуются первые чешуйки, в пазухах которых развиваются почки. С развертыванием листьев и построением ассимиляционного аппарата семядоли отмирают и растение переходит на самостоятельное питание.
Вегетативная деятельность (продуктивное побегообразование) обычно начинается с роста побегов из верхушечных почек и продолжается до конца октября (вторая волна). В конце первой вегетации сеянец достигает высоты 15–20, а к двум годам — 40–50 сантиметров и более. Но под влиянием подрезки и сборов листа все большее число побегов исходит из пазушных и спящих почек, стимулируется развитие ветвей 14–16 порядков, искусственно расширяется крона, увеличивается листосборная поверхность. В этих условиях может образоваться дисбаланс между корневой системой и надземной частью.
В отличие от других субтропических растений чай — растение короткого дня и цветет в основном осенью: с конца сентября до наступления заморозков. Цветение обильное — иногда до 800 и более цветков на одно растение. Наибольшее число раскрывающихся венчиков приходится на утренние и полуденные часы. Распускание и опыление длится всего три дня, за это время успевают завязаться только два-четыре процента цветков. Нередко в этом повинны дожди. После зимнего покоя завязь трогается в рост, и к июню образуется коробочка. Плод созревает лишь через год после цветения.
«ТРИ КИТА»
«Земледелие, — писал К.А. Тимирязев, — стало тем, что оно есть, благодаря достижениям физиологии растений и агрохимии». Знакомство с анатомией чая помогло глубже проникнуть в его химическую природу.
Созревший чайный лист весьма сложен по своему химическому составу. Биохимики, изучающие эту ведущую культуру нашего субтропического хозяйства, насчитывали в ней около 130 различных веществ. Но среди них есть «три кита», определяющие основные качества сырья, — кофеин, танин и эфирные масла. Собственно, от этих трех слагаемых и идут главные достоинства чайного напитка — бодрость, вкус и аромат.