4月1日低溫霜凍對(duì)浙江省茶葉生產(chǎn)的影響

孟仲，楊棟，金志鳳*，王治海，陸德彪

(1.浙江省氣候中心，浙江 杭州 310017； 2.寧波市氣象局，浙江 寧波 315012； 3.浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州 310017)

浙江省地處東南沿海，降水充沛，濕度適宜，光照資源豐富，境內(nèi)多丘陵山地，適宜的氣候和地形條件為浙江名優(yōu)茶生產(chǎn)提供了得天獨(dú)厚的環(huán)境[1]。浙江是全國(guó)茶葉的重要產(chǎn)區(qū)，根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，2018年浙江省茶園面積為20.033萬(wàn)hm2，茶葉產(chǎn)量18.6萬(wàn)t，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值190億元，分別比2017年增加0.3%、3.5%和6.7%，約占全國(guó)的6.8%、7.1%和8.8%。2000年之后，浙江省大力發(fā)展名優(yōu)茶，特早茶樹(shù)良種得到大面積推廣。2018年，浙江省名優(yōu)茶產(chǎn)量8.9萬(wàn)t，產(chǎn)值154億元，即產(chǎn)量占48%的名優(yōu)茶的產(chǎn)值占了全省茶葉產(chǎn)值的82%。

浙江省茶葉以?xún)?yōu)質(zhì)高效聞名全國(guó)。但浙江省頻繁發(fā)生的氣象災(zāi)害，給茶葉生長(zhǎng)造成了一定的危害。尤其是早春的低溫霜凍害，是影響浙江地區(qū)茶葉生產(chǎn)的最為主要的氣象災(zāi)害。早春時(shí)節(jié)，當(dāng)最低氣溫降至4 ℃及以下時(shí)，易對(duì)已萌發(fā)的茶葉新梢、嫩葉造成危害[2-3]，影響春茶產(chǎn)量和品質(zhì)，嚴(yán)重時(shí)造成春茶絕收。

已有學(xué)者開(kāi)展了茶葉低溫霜凍的相關(guān)研究。金志鳳等[4]利用日最低氣溫作為茶葉霜凍指標(biāo)，結(jié)合茶葉受凍癥狀制定茶樹(shù)霜凍等級(jí)；李仁忠等[5]通過(guò)低溫脅迫試驗(yàn)，結(jié)合前人相關(guān)研究，提出以小時(shí)最低氣溫及持續(xù)時(shí)間作為茶葉霜凍害監(jiān)測(cè)的氣象指標(biāo)，并制定了QX/T 410—2017《茶樹(shù)霜凍害等級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，與日尺度的霜凍害氣象指標(biāo)相比，新指標(biāo)對(duì)霜凍害監(jiān)測(cè)的精準(zhǔn)度明顯提高。胡波等[6-7]依據(jù)上述霜凍指標(biāo)，對(duì)浙江茶葉霜凍害時(shí)空分布特征進(jìn)行分析。葉建剛等[8]開(kāi)展了針對(duì)2013年4月7日霜凍對(duì)紹興茶園影響的調(diào)研和評(píng)估。李時(shí)睿等[9]以浙江松陽(yáng)為例，開(kāi)展茶葉霜凍害精細(xì)化預(yù)警。不同品種茶葉、不同階段抗寒性存在一定差異，有必要在實(shí)際生產(chǎn)中不斷對(duì)茶葉指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證。

本研究擬針對(duì)2019年4月1日茶葉低溫霜凍過(guò)程，基于浙江省自動(dòng)站的氣溫逐小時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)，參考QX/T 410—2017，對(duì)此次茶葉低溫霜凍災(zāi)害進(jìn)行定量化評(píng)估；通過(guò)代表性茶園實(shí)地調(diào)研，對(duì)茶葉低溫霜凍評(píng)估指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證；結(jié)合天氣形勢(shì)、小氣候觀測(cè)、人工操作及前期長(zhǎng)勢(shì)等因素對(duì)低溫霜凍災(zāi)害發(fā)生原因進(jìn)行系統(tǒng)分析。現(xiàn)將有關(guān)結(jié)果總結(jié)如下。

1 材料與方法

1.1 資料來(lái)源

氣象資料來(lái)源于浙江省2 334個(gè)自動(dòng)氣象站和3個(gè)茶園小氣候觀測(cè)站，觀測(cè)點(diǎn)距離地面高度為1.5 m，氣象數(shù)據(jù)主要包括逐小時(shí)平均氣溫和最低氣溫，數(shù)據(jù)使用前已通過(guò)人工質(zhì)量控制。

1.2 低溫霜凍氣象指標(biāo)

茶葉低溫霜凍評(píng)估參考QX/T 410—2017。0級(jí)，茶樹(shù)生長(zhǎng)正常。1級(jí)，茶樹(shù)輕度霜凍，茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫0～<2 ℃，持續(xù)2～<4 h；或茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫2～<4 ℃，持續(xù)≥4 h。2級(jí)，茶樹(shù)中度霜凍，茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫-2～<0 ℃，持續(xù)<4 h；或茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫0～<2 ℃，持續(xù)≥4 h。3級(jí)，茶樹(shù)重度霜凍，茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫<-2 ℃，持續(xù)<4 h；或茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫-2～<0 ℃，持續(xù)≥4 h。4級(jí)，茶樹(shù)特重霜凍，茶園內(nèi)小時(shí)最低氣溫<-2 ℃，持續(xù)≥4 h。

2 結(jié)果與分析

2.1 4月1日低溫實(shí)況

3月30日下午至31日受冷空氣影響，浙江省氣溫下降。4月1日早晨最低氣溫浙中北部分地區(qū)下降至0～4 ℃，局部低于0 ℃；浙南基本在9～10 ℃。其中，金華東白山茶場(chǎng)-1.6 ℃，嵊州竹溪村-1.2 ℃，臨安天目山-1.0 ℃。此次降溫屬于典型的輻射降溫，低溫主要出現(xiàn)在平原和地勢(shì)低洼的茶園(圖1)。

圖1 2019年4月1日早晨浙江省最低氣溫的空間分布

選擇杭州、紹興和寧波地區(qū)代表性受災(zāi)茶園，對(duì)3月31日至4月1日茶園內(nèi)氣溫逐小時(shí)變化特征進(jìn)行分析。受冷空氣影響，3月31日晚上氣溫保持較低水平，20時(shí)3個(gè)茶園氣溫基本降至5 ℃左右，夜間受輻射降溫影響，茶園氣溫以-0.45～-0.65 ℃·h-1的速度下降，4月1日7時(shí)3個(gè)茶園氣溫均降至最低，杭州、紹興和寧波代表茶園的最低氣溫分別為0.5、-0.3和-0.9 ℃，最低氣溫均低于4 ℃；3個(gè)茶園最低氣溫低于4 ℃所持續(xù)的時(shí)間分別為9、10和13 h，均已超過(guò)茶葉霜凍害發(fā)生的閾值。白天受太陽(yáng)輻射影響，氣溫迅速升高，15時(shí)杭州、紹興和寧波代表茶園的氣溫升至最高，分別為19.9、18.8和16.4 ℃(圖2)。

圖2 2019年3月31日20時(shí)至4月1日20時(shí)茶園的溫度變化

2.2 霜凍害指數(shù)

根據(jù)氣象行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QX/T 410—2017，結(jié)合4月1日浙江省2 334個(gè)氣象觀測(cè)站資料，構(gòu)建茶葉霜凍害氣象指數(shù)，分析此次霜凍害對(duì)浙江省茶葉生產(chǎn)的影響。結(jié)果(圖3)顯示，此次茶葉霜凍害主要出現(xiàn)在浙中北部分地區(qū)，茶葉霜凍害氣象指數(shù)1級(jí)，局部地區(qū)2級(jí)；霜凍對(duì)浙南地區(qū)影響較小。2級(jí)及以上霜凍害主要集中在紹興嵊州、柯橋、越城，杭州臨安，寧波余姚等地。

圖3 浙江省2019年4月1日茶葉霜凍害氣象指數(shù)

2.3 茶葉受害情況

據(jù)有關(guān)農(nóng)業(yè)部門(mén)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，4月1日浙江省約有0.2萬(wàn)hm2茶園遭受霜凍害，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)5 000萬(wàn)元。茶葉霜凍害影響最大的為紹興地區(qū)，主要集中在柯橋、嵊州、越城區(qū)三地，總計(jì)霜凍害面積0.167萬(wàn)hm2，杭州茶葉受災(zāi)面積為267 hm2，寧波茶園受災(zāi)面積為100 hm2。茶葉霜凍害氣象指數(shù)模擬的茶園霜凍害分布與農(nóng)業(yè)部門(mén)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果整體分布趨勢(shì)接近，但受局地小氣候及人工管理等影響，少部分茶園實(shí)際受災(zāi)程度與模擬結(jié)果存在一定差異。

根據(jù)茶園實(shí)際調(diào)研，4月1日早晨6時(shí)至7時(shí)，茶園冠層結(jié)了一層霜(圖4)。隨著太陽(yáng)的升起，太陽(yáng)輻射增強(qiáng)，部分出現(xiàn)霜凍的葉芽和芽尖、葉片等由嫩綠轉(zhuǎn)變成深褐色，受凍的茶樹(shù)品種主要是龍井43等品種，局部茶園早春名優(yōu)茶絕收，對(duì)少部分茶農(nóng)造成了較為嚴(yán)重的影響。部分茶農(nóng)反映，根據(jù)茶葉霜凍預(yù)報(bào)信息，及時(shí)采用了遮陽(yáng)網(wǎng)覆蓋、噴霧等防御措施的茶園，葉芽生長(zhǎng)基本正常。此次霜凍受災(zāi)主要是在平地和山谷的茶園，且山谷茶園受災(zāi)更重。其中，紹興、杭州等地名優(yōu)春茶受災(zāi)較重，產(chǎn)量減少。受災(zāi)茶樹(shù)重新發(fā)芽至少需要1周以上，受凍較重的需要半個(gè)月，將錯(cuò)過(guò)清明這段最重要的春茶生產(chǎn)期。

圖4 受災(zāi)茶園表層的結(jié)霜情況

2.4 低溫霜凍成因

本次霜凍屬于典型的輻射型霜凍。3月30日傍晚起冷空氣開(kāi)始影響浙江省，氣溫逐漸下降，31日夜里高空槽完全過(guò)境后，500、700、850 hPa高空轉(zhuǎn)為一致的西北氣流，地面處于冷高壓中心，夜間晴朗微風(fēng)，地面和茶葉冠層晴空輻射降溫強(qiáng)烈，4月1日早晨出現(xiàn)本次冷空氣過(guò)程的最低氣溫。據(jù)實(shí)地調(diào)查，地形閉塞的小盆地、山腳低洼處和海拔較高的山岡處霜凍害較嚴(yán)重，山坡和低海拔的山岡處受災(zāi)相對(duì)較輕。主要由于夜間山谷周?chē)碌乩淇諝庀鲁粒⒃诠鹊谆虻屯萏幫纬伞袄浜保瑲鉁剌^低且維持時(shí)間較長(zhǎng)，危害程度嚴(yán)重；而山坡中部由于空氣流動(dòng)暢通，冷空氣沿坡下沉?xí)r周?chē)諝庋a(bǔ)充，出現(xiàn)相對(duì)暖帶；山岡所處海拔高度較高，最低氣溫相對(duì)較低[10-11]。

4月1日白天天氣晴好，氣溫明顯回升，受凍葉面細(xì)胞間隙的冰晶融化成液態(tài)水，但無(wú)法立即回滲，細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，失去膨壓和活力，使得茶樹(shù)出現(xiàn)明顯的霜凍害。此外，3月下旬浙中北烏牛早和浙北龍井43開(kāi)采，4月上旬浙北龍井43等早生種即將進(jìn)入盛采期，而3月27—28日雷陣雨天氣過(guò)程一定程度阻礙了茶葉采摘進(jìn)程，進(jìn)而導(dǎo)致低溫凍害發(fā)生時(shí)大量茶葉未能及時(shí)采摘，使得損失較嚴(yán)重。

3 低溫霜凍防御和補(bǔ)救措施

3.1 優(yōu)化種植結(jié)構(gòu),選育耐寒品種

為提高經(jīng)濟(jì)效益,近年來(lái)早生品種被大量種植,但早生種遭受低溫霜凍影響的風(fēng)險(xiǎn)更高，遭遇嚴(yán)重霜凍時(shí)易造成減產(chǎn)或絕收。茶農(nóng)在選種茶葉品種時(shí)需充分考慮地區(qū)的氣候條件，在低溫霜凍高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，應(yīng)合理搭配早、中、晚茶樹(shù)，選用抗寒性強(qiáng)的茶樹(shù)品種。

3.2 做好低溫霜凍預(yù)報(bào)和預(yù)警服務(wù)

氣象和農(nóng)業(yè)部門(mén)加強(qiáng)茶葉低溫霜凍預(yù)報(bào)和預(yù)警直通式服務(wù)；茶農(nóng)密切關(guān)注天氣變化，低溫霜凍發(fā)生前，抓緊采摘茶葉。

3.3 加強(qiáng)茶園管理和小氣候調(diào)節(jié)

加強(qiáng)茶園管理，施入有機(jī)肥或氮、磷、鉀肥，提高土溫和土壤肥力，提高茶樹(shù)的抗霜凍能力。冷空氣來(lái)臨前，可通過(guò)鋪草、熏煙、覆蓋遮陽(yáng)網(wǎng)、風(fēng)扇、噴灌等方式調(diào)節(jié)茶園小氣候，提高茶園抗霜凍能力。有條件的茶園可在茶園周?chē)蛴L(fēng)面種植防護(hù)林，提高茶園溫度[10-12]。

3.4 霜凍后及時(shí)采取補(bǔ)救措施

茶樹(shù)遭受霜凍害后，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施，根據(jù)茶葉受凍程度，進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣π藜簟⑴囵B(yǎng)樹(shù)冠、淺耕施肥，盡快恢復(fù)茶樹(shù)生機(jī)。