長清靈巖茶樹生長發(fā)育期的溫度影響指標分析

史春彥， 張前東， 劉 鵬

(1.山東省濟南市長清區(qū)氣象局,山東濟南 250399；2.山東省菏澤市單縣氣象局，山東菏澤 274300)

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長清靈巖茶樹生長發(fā)育期的溫度影響指標分析

史春彥1， 張前東1， 劉 鵬2

(1.山東省濟南市長清區(qū)氣象局,山東濟南 250399；2.山東省菏澤市單縣氣象局，山東菏澤 274300)

根據(jù)2004～2014年茶園實際觀測的茶樹生長發(fā)育期，采用內(nèi)插方法對固定觀測點的茶樹發(fā)育期進行訂正，確定茶樹平均生長發(fā)育期。通過對茶樹春梢萌動到越冬冬眠不同發(fā)育期溫度定量指標的研究，確定茶樹生長期的最適溫度上限、最適溫度下限、最適溫度上限極值、最適溫度下限極值、受害溫度、死亡溫度，為靜態(tài)分析茶樹生長季中溫度的影響程度提供基礎(chǔ)。

靈巖茶樹；生長發(fā)育期；溫度影響指標

靈巖茶主要產(chǎn)自山東省濟南市長清區(qū)靈巖寺一帶，其地理坐標為： 116°43′00″～117°03′00″E，36°23′00″～37°30′00″N。近年來，長清區(qū)政府高度重視茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展，把茶葉產(chǎn)業(yè)確定為當?shù)刂攸c發(fā)展的特色產(chǎn)業(yè)、品牌產(chǎn)業(yè)。按照長清區(qū)的整體規(guī)劃，到2016年全區(qū)將達到茶園面積667 hm2、茶葉總產(chǎn)量500 t，建成以馬套、坡里莊為核心的“萬畝國家級茶葉標準園”。茶樹的生長、發(fā)育對溫度和熱量有較高的要求，在適當?shù)臏囟葪l件下，茶樹才能生長良好。因此，以溫度定量指標來分析和研究茶樹生長發(fā)育過程中關(guān)鍵要素的影響和作用，確定茶樹生長期的最適溫度上限、最適溫度下限、最適溫度上限極值、最適溫度下限極值、受害溫度、死亡溫度之間的關(guān)系，綜合茶樹生長發(fā)育期的其他氣象因子，建立起 “茶樹生長季靜態(tài)氣象決策服務(wù)表”，為茶葉種植戶提供科學(xué)、準確的建議，對于確保茶樹高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)具有一定的指導(dǎo)意義。

1　資料與方法

1.1資料來源茶樹各發(fā)育期歷年資料來源于長清區(qū)農(nóng)業(yè)局靈巖茶樹發(fā)育期資料、長清區(qū)統(tǒng)計局靈巖綠茶單產(chǎn)資料，收集了濟南圣虎山茶葉科技開發(fā)有限公司下屬的萬德靈巖綠茶種植基地2004～2014年茶樹各生長發(fā)育期的觀測資料。氣象資料來源于長清氣象局2004～2014年大監(jiān)站和靈巖寺區(qū)域站，包括相應(yīng)年份的日平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫、極端最高氣溫、極端最低氣溫、相對濕度、降水量等要素資料。

1.2資料處理方法通過分析歷史氣溫資料，結(jié)合茶樹平均生長發(fā)育期，利用2004～2014年長清區(qū)靈巖寺地區(qū)觀測的茶樹發(fā)育期計算出平均發(fā)育期。根據(jù)2004～2014年相關(guān)氣象溫度因子,結(jié)合同期茶業(yè)的氣候年景，對茶樹生長發(fā)育周期內(nèi)的生物學(xué)溫度進行修正，確定溫度定量指標對長清區(qū)靈巖茶樹發(fā)育不同時期的影響，建立茶樹生長發(fā)育期的最適溫度上限、最適溫度下限、受害溫度等溫度指標域，為靜態(tài)分析長清區(qū)靈巖茶樹生長季中溫度指標的影響程度提供可行性氣象依據(jù)。

2　結(jié)果與分析

2.1茶樹發(fā)育期的訂正盡管所選擇的茶園觀測實驗點的茶樹觀測資料具有很強的代表性，但仍有局限性，需要進行訂正。利用2004～2014年茶園實際觀測的茶樹生長發(fā)育期來計算平均發(fā)育期，結(jié)合長清區(qū)靈巖寺地區(qū)主要茶樹種植區(qū)茶樹生長發(fā)育的實際情況，采用內(nèi)插方法對所選擇的茶園試驗點的茶樹生長發(fā)育期進行訂正(表1)。

2.2溫度指標的確立

2.2.1溫度指標分析。溫度是茶樹生命活動的必要因子之一[1],它影響著茶樹的地理分布，制約著茶樹的生育速度。只有在一定的溫度條件下，茶樹才可以正常地進行一切生理生化活動。故此，在對成齡茶樹的影響程度定量指標分析中，優(yōu)先考察影響茶樹發(fā)育的溫度變化強度、持續(xù)時間和溫度極端等因素[2]。溫度變化強度越大、持續(xù)時間越長，影響程度越重，對茶樹造成的危害也越大，將直接影響茶樹的后期產(chǎn)量。而時間短、程度輕的影響對茶樹的危害則較輕。極端溫度能直接引起成齡茶樹減產(chǎn)且不可逆，可見極端溫度對成齡茶樹生長發(fā)育和產(chǎn)量形成的影響是茶樹受害的關(guān)鍵因子。

2.2.2茶樹生長發(fā)育周期內(nèi)的溫度指標。在外界綜合條件影響下，引起茶樹萌芽的平均溫度稱為生物學(xué)零度，是茶樹將停止生長的臨界指標[3]。茶樹的生物學(xué)零度為10 ℃，當日平均氣溫在10 ℃以上，茶芽開始萌動，以后隨溫度上升，生長加快。當日平均氣溫低于10 ℃，茶樹的生長發(fā)育將受到影響[4]。

根據(jù)長清區(qū)靈巖寺地區(qū)茶樹年發(fā)育期間的溫度現(xiàn)狀與生物學(xué)溫度的差異，考慮茶樹在長清地區(qū)生長發(fā)育的實際情況，給出長清區(qū)靈巖茶樹各生長發(fā)育期的溫度指標(表2)。

表1　長清區(qū)靈巖茶樹生長發(fā)育日期

表2長清區(qū)靈巖茶樹各生長發(fā)育周期內(nèi)的溫度指標

Table 2Temperature index in the growth periodicity of Lingyan tea tree in Changqing District

℃

在對長清區(qū)靈巖寺地區(qū)茶樹生長年發(fā)育周期的實際觀測中發(fā)現(xiàn)：日最高溫度<10 ℃，茶樹的生長將受影響；日最低溫度<-5 ℃或日最高溫度﹥35 ℃，茶樹將受害。故此，將日平均溫度10 ℃作為茶樹發(fā)育的基礎(chǔ)指標值；將日最高溫度<10 ℃和日最低溫度≤-5 ℃作為出現(xiàn)低溫影響過程的溫度指標；將日最高溫度﹥35 ℃作為茶樹高溫受害影響的溫度指標。在茶樹生長發(fā)育期的溫度定量指標分析中：茶樹年發(fā)育周期的最適溫度上、下限溫度以茶園實際生產(chǎn)中豐收年景的平均溫度來確定；茶樹生長發(fā)育的適宜上、下限溫度以茶園實際生產(chǎn)中平收年景的溫度來確定；受害溫度與死亡溫度以茶園實際生產(chǎn)中歉收年景出現(xiàn)的極端溫度來確定。

在以上分析的基礎(chǔ)上，得出茶樹年發(fā)育周期的最適溫度上限、最適溫度下限、最適溫度上限極值、最適溫度下限極值、受害溫度、死亡溫度，建立起茶樹溫度定量指標域，為靜態(tài)分析茶樹的生長受溫度的影響程度提供基礎(chǔ)和依據(jù)(圖1)。

圖1　茶樹生長季中溫度定量指標域Fig.1　Quantitative index of temperature in growth period of tea tree

2.2.3溫度指標在茶樹各發(fā)育期的影響程度分析。根據(jù)確定的茶樹溫度定量指標，分不同的發(fā)育期來建立產(chǎn)量與日平均溫度的關(guān)系，再考慮日最高溫度與日最低溫度的影響，只要未出現(xiàn)受害溫度及以下指標，就采用日平均溫度指標確定溫度對茶樹生長的影響，如果出現(xiàn)了受害溫度指標，還需考慮日最低溫度及其極值和持續(xù)時間。在受害溫度指標出現(xiàn)時，有時伴有積雪、霜凍、結(jié)冰等極端天氣，故此，將極端天氣也同時作為影響程度的輔助判斷指標，共同來體現(xiàn)茶樹各生長發(fā)育期間受害溫度指標對產(chǎn)量的影響[5]。

2.2.3.1溫度指標在茶芽萌發(fā)期的影響程度分析。2月中下旬至3月上旬為茶葉萌動期。日平均氣溫為10 ℃,持續(xù)時間≥3 d，有利于休眠狀態(tài)的越冬芽逐漸膨大,當芽體露出鱗片部分達到鱗片長度的1/3以上時,即進入萌動期。日最高溫度﹤10 ℃，茶芽生長緩慢，干物質(zhì)積累受影響。

2.2.3.2溫度指標在春梢期的影響程度分析。有利的溫度因素：① 3月上旬日平均氣溫為10 ℃，此后氣溫逐旬增加，有利于茶芽萌動生長；②3月中、下旬日平均氣溫為12～13 ℃，有利于魚片迅速展開，茶芽、葉片生長加快，可開始采摘優(yōu)質(zhì)靈巖綠茶；③4月上旬開始，日平均氣溫為15 ℃，茶芽、葉片生長快，是春茶采摘旺盛期，此時仍可少量采摘優(yōu)質(zhì)靈巖綠茶。不利的溫度因素：①溫度﹤10 ℃，茶樹生長受到影響，葉片生長緩慢；②日平均氣溫≤8 ℃，日最高溫度<10 ℃，日最低溫度>0 ℃，持續(xù)時間≤3 d，對產(chǎn)量無影響；③日平均氣溫≤8 ℃，日最高溫度﹤10 ℃，日最低溫度為1～3 ℃，出現(xiàn)陰雨天氣，持續(xù)時間≤2 d，對產(chǎn)量略有影響；④日平均氣溫≤8 ℃，日最高溫度﹤10 ℃，日最低溫度在1～3 ℃，出現(xiàn)陰雨天氣，持續(xù)時間≥3 d，將影響春茶的采摘期，采茶次數(shù)減少，對總產(chǎn)量有明顯影響。

2.2.3.3溫度指標在夏、秋梢期的影響程度分析。有利的溫度因素：①5月中旬日平均氣溫為22 ℃，有利于夏梢的快速生長和夏茶采摘；②7月中、下旬日平均氣溫為28 ℃，葉片生長良好，適宜秋茶生長發(fā)育，但產(chǎn)量較少、質(zhì)量較差。不利的溫度因素：①夏梢期日平均氣溫﹤30 ℃，日最高溫度>35 ℃，持續(xù)時間≤8 d，茶樹生長受到抑制，對產(chǎn)量略有影響；②日平均氣溫≥30 ℃，日最高溫度≥35 ℃，持續(xù)時間≥10 d，強日照高溫少雨天氣會導(dǎo)致夏秋茶難以抽梢，即使有少量抽梢，也因易老化造成嚴重欠收。

2.2.3.4溫度指標在越冬冬眠期的影響程度分析。日平均氣溫<5 ℃，日最高氣溫<10 ℃，茶樹進入休眠狀態(tài)；日平均氣溫≤0 ℃，日最低氣溫≤-5 ℃，持續(xù)時間≤5 d，茶樹容易出現(xiàn)低溫凍害；日平均氣溫≤0 ℃，日最低氣溫≤-10 ℃，持續(xù)時間≥7 d，茶樹將出現(xiàn)嚴重的凍害，茶園約有80%的茶樹受到不同程度的凍害， 30%左右的茶樹直接被凍死。 2.4溫度指標在茶樹生長季中的應(yīng)用在茶樹生長季中，突出溫度定量指標的關(guān)鍵作用，綜合考慮日照、降水、濕度等氣象因子，建立起“茶樹生長季靜態(tài)氣象決策服務(wù)表”，茶葉種植戶根據(jù)該表能準確地了解茶樹各生長發(fā)育期與溫度之間的關(guān)系及茶樹的適應(yīng)性溫度指標，針對可能出現(xiàn)的溫度情況，及時采取相應(yīng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施和對策。

3　結(jié)論與展望

(1)通過對長清區(qū)靈巖寺地區(qū)茶樹春梢萌動—越冬冬眠不同發(fā)育期溫度指標的定量和研究，確立了茶樹生長發(fā)育期內(nèi)的最適溫度上限、下限，最適溫度上限極值、下限極值，受害溫度和死亡溫度，為靜態(tài)地分析茶樹生長發(fā)育中受溫度的影響程度提供了理論基礎(chǔ)。

(2)通過在茶園的跟蹤氣象服務(wù)和實驗驗收，該溫度定量指標是適用于長清區(qū)靈巖地區(qū)的。

(3)在茶樹溫度定量指標研究和氣象決策服務(wù)的基礎(chǔ)上，還可以逐步開展對小麥、玉米、紅薯等農(nóng)作物生長發(fā)育期內(nèi)溫度指標的氣象決策服務(wù)。

[1] 甄文超，王秀英.氣象學(xué)與農(nóng)業(yè)氣象學(xué)基礎(chǔ)[M].北京：氣象出版社，2006：80-110.

[2] 孫有豐.土壤濕度和氣溫對茶樹生長影響的研究[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

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[5] 朱秀紅，周秀君，韓貴香.日照市氣候變化及其對茶樹生長的影響[J].山東氣象，2003(4)：32-33.

Temperature Influence Index of Lingyan Tea Tree in Changqing District during Growth Period

SHI Chun-yan1, ZHANG Qian-dong1, LIU Peng2

(1. Meteorological Bureau of Changqing District, Ji’nan, Shandong 250399; 2. Meteorological Bureau of Shan County, Heze, Shandong 274300)

According to the growth period of tea garden observed in 2004-2014, interpolation method was used to correct the tea tree growth period in fixed observation sites. The average growth period of tea tree was determined. From tea tree stirring in the spring to the winter hibernation, quantitative index of temperature was researched in different growth periods, so as to detect the optimal lower and upper limits of temperature, lower and upper extremum values of the optimal temperature, death temperature and victim temperature in the growth period of tea tree. This research provided basis for the static analysis on the influencing degree of temperature on the growth of tea tree.

Lingyan tea tree; Growth period; Temperature influencing index

史春彥(1977- )，女，滿族，黑龍江佳木斯人，工程師，從事綜合氣象業(yè)務(wù)和服務(wù)工作。

2016-05-19

S 162

A

0517-6611(2016)17-205-02