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.

«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.

В 1827 году Д. Оудрим впервые обнаружил в чайном листе теин (триметидиоксипурин). Однако десять лет спустя химики установили, что по своему составу новое вещество идентично кофеину, открытому еще в 1820 году. Более того, выяснилось, что если в семенах кофе содержится не более 2,4 процента чистого кофеина, то в чайных листьях тот же компонент занимает 4–5 процентов сухой массы. В этом отношении с чаем может сравниться только бразильский кустарник гуарана, у которого содержание кофеина в плодах также доходит до пяти процентов. Все иные растения значительно уступают чаю. Что же касается камелии, то в ее листьях кофеина нет совсем. Так что с точки зрения биохимии чай можно рассматривать как «камелию с кофеином».

Теин (кофеин) является производным ксантиновых тел — продуктов распада нуклеиновых кислот. Он — главный из трех представленных в чайном листе алкалоидов — физиологически активных веществ растительного происхождения, низкая доза которых вызывает возбуждение нервной системы человека. Два других — близкий к нему теобромин, обнаруженный в 1871 году Цоллером и Либихом (позже его стали получать из какао), и теофиллин (диметилдиоксипурин), выявленный в 1888 году Коселом.

Чай является основным источником кофеина, концентрирующимся в листьях (в семенах его нет), причем его среднее количество возрастает в наших условиях от июня к августу. Добывают кофеин в основном из волосков чайного листа, а практически из чайной пыли, остающейся после сортировки чая, из формовочных отходов и подрезочного материала на плантациях. Пыль при этом смешивают с окисью магния и органическими растворителями извлекают чистый препарат кофеина (C8H10N4O2) — кристаллическое вещество без запаха и цвета, слабо-горьковатого вкуса.

В одной чашке крепкого чайного напитка содержится примерно столько же кофеина, сколько его в таблетке против головной боли. Он положительно действует не только на нервы, но и на мышечную систему — снимает усталость и сонливость, повышает общую работоспособность, стимулирует сердечную деятельность. Придавая напитку лечебные свойства, кофеин (теин) одновременно оказывает влияние и на вкус чайного настоя.

Но все-таки первую скрипку в симфонии вкуса играет танин. Этот термин ввел французский исследователь Сеген, обозначив им растительные экстракты, обладающие способностью дубить кожу. Поскольку поначалу для таких целей применялись настои дуба, от латинизированного слова тан (дуб) и образовано название вещества.