氣候變化對英德茶圓赤星病的影響

林楊海 黎健龍 吳勇 張巧慧 林忠衛*

（1 英德市氣象局 廣東英德 513000； 2 廣東省農業科學院茶葉研究所/廣東省茶樹資源創新利用重點實驗室 廣東英德 513042）

1 引言

氣候變化對農業生產的影響一直是研究領域中的熱點問題之一，在全球氣候變暖的背景下，天氣和氣候極端事件發生的頻率和強度在加大[1]，病蟲害發生世代數增加、危害范圍擴大、程度加重，給農業病蟲害的綜合防治帶來困難。大量研究證實氣候變化對農業生產有著顯著影響[2-4]，但氣候變化對農作物生長發育、產量和病蟲害的影響研究等仍較薄弱。茶是中國主要的經濟作物之一，氣候變化對茶葉生長具有重要的影響[5]。有關氣候變化對茶樹種植影響方面的研究前期主要有黃壽波、李倬等人采用試驗方法較為全面地研究了茶葉生長發育和品質等與氣象條件的關系[6-7]。而目前關于廣東氣候變化與茶樹病害發生關系報導不多。

茶樹的病害防治在茶葉的生長中至關重要，如若病蟲害防治不當，不僅會影響茶葉產量，而且還會影響茶葉質量[8]。我國茶樹病害的種類約有130 余種[9]，嶺南茶中的病害也較多，對茶葉危害較大。茶葉是英德主要經濟作物，茶產業已成為英德的主要支柱產業，英德市位于粵北山區南部，三江交匯，屬南亞熱帶向中亞熱帶過渡的地區。獨特的地理環境、土地資源、氣候環境、土壤肥沃等自然條件，極宜茶樹自然生長。據英德年鑒2018 統計，2017年英德全市茶葉種植面積達10 萬畝，全年茶葉產量可達5150 噸、產值18.8 億元。從英德市的茶樹病害發生調查情況來看，茶圓赤星病是危害茶樹芽葉主要病害之一。茶圓赤星病（Cercospora theae Brede de Haan）又稱茶褐色葉斑病、茶褐色圓星病，主要發生在高濕、多霧的茶園，早春發生嚴重，發病茶園呈現一片紫褐色，病葉大量脫落，致使樹勢衰弱[10-11]，用病葉制成的紅條茶破碎率高，湯色混暗，味苦澀，該病對茶葉品質影響很大[12]。大齡樹較幼齡樹發病重。本文結合廣東英德2014～2017年的氣象資料，分析茶圓赤星病發生率和氣候因子之間的相關關系，為當地茶圓赤星病防治及應對氣候變化提供參考依據。

2 材料與方法

2.1 數據來源

氣象資料選自廣東英德市氣象局2014～2017年3～11月的日平均溫度℃，日降雨量mm，日照時數h，相對濕度% 四個氣象因子，病害資料來自廣東省農業科學院茶葉研究所對英德市茶園內茶圓赤星病2014～2017年3～11月病害發生率的調查。

2.2 分析方法

對2014～2017年3～11月的氣象因子資料和茶圓赤星病病害發生率通過Excel 進行統計分析，找出氣象因子與茶圓赤星病發病率的相關關系進行綜合分析，以便對危害最嚴重的季節進行預防和防治。

3 結果與分析

3.1 春茶生長期的茶圓赤星病分析

3.1.1 氣象因子與茶圓赤星病發病率關系

通過對2014～2017年3～5月份日平均溫度、日平均降雨量、日照時數和相對濕度四個氣象因子和春茶生長期的茶圓赤星病發病率統計得到表1。

從表1 可看出，在春茶生長期（3～5月）內，日平均溫度2015年春季最高，2014年春季最低，相差為0.9 ℃；日照時數2017年春季比2015年春季高出12.5%，為0.3 h；日平均降雨量2016年春季比2015年春季高出38%，為4.4 mm；相對濕度最大相差2.4 %。可以看出日平均降雨量之間的差異很大，日照時數、相對濕度、日平均溫度之間差異很小。2016年春季的日平均降雨量最大，發病率最高，2015年春季降雨量最小，發病率最低。從而可知，春茶生長期的茶圓赤星病發病率與3～5月份日平均降雨量密切相關。

3.1.2 降雨量和茶圓赤星病發病率的回歸關系

由表1 降雨量和發病率數據得出，以降雨量為橫坐標，發病率為縱坐標繪制相關曲線見圖1。由圖1 可以看出春茶的茶圓赤星病發病率隨降水量的變化先是緩慢下降到一個最低點，后緩慢升高，且升高的幅度越來越快，近似一元二次方程。通過計算得線性回歸方程：y=0.0078x2 - 0.1812x + 1.0847，R2=0.9988，該回歸方程預測可靠程度為99%，擬合度高。表明降雨量x 和發病率y 之間存在一元二次關系的預測可靠性高。通過對回歸方程進行二元線性回歸關系假設檢驗，計算得F=18.05>F0.01（2，4），P<0.01。表明降雨量x 和發病率y 之間存在極顯著的二元線性回歸關系。x=11.62 時，y 取得最小值0.032。即此時春茶的發病率最小為3.2 %。

3.2 夏茶生長期的茶圓赤星病分析

通過對2014～2017年6～8月份日平均溫度、日平均降雨量、日照時數和相對濕度四個氣象因子和夏茶生長期茶圓赤星病發病率統計得到表2。

圖1.春茶期間茶圓赤星病發病率隨降水量變化

表1 英德市3～5月氣象因子和春茶茶圓赤星病發病率

由表2 可以看出夏茶的日平均降雨量2016年比2015年高出90%，為8.4 mm；日平均溫度2016年比2014年日平均溫度高出12%；日照時數最大相差1.3 h；相對濕度最大相差為2.6%。可以看出這些氣候因子中只有降雨量間的差異很大，日平均溫度、日照時數、相對濕度差異不明顯。在2014～2017年的茶圓赤星病發病率都很低。從而可知，夏茶生長期茶圓赤星病發病率與6～8月份平均日降雨量mm 相關關系不顯著。因此，日平均溫度、日照時數和相對濕度三個氣象因子中與夏茶生長期茶圓赤星病發病率的相關關系不明顯。

表2 英德市6～8月氣象因子和夏茶茶圓赤星病發病率

3.3 秋茶生長期的茶圓赤星病分析

通過對2014～2017年9～11月份日平均溫度、日平均降雨量、日照時數和相對濕度四個氣象因子和秋茶生長期的茶圓赤星病發病率統計得到表3。

由表3 可以看出9～11月份日平均降雨量2016年比2017年高出143%，為7.3 mm；日照時數2014年比2016年高出97.8%，為4.5 h；日平均溫度最大相差3.4%，相對濕度最大相差6.9 %。可以看出這些氣候因子間日平均降雨量、日照時數差異很大，相對濕度、日平均溫度差異不明顯。而在2014～2017年的茶圓赤星病發病率都很低。從而可知，秋茶生長期的茶圓赤星病發病率與9～11月份日平均降雨量、日照時數等氣象因子沒有相關關系。

3.4 各季節生長期與茶圓赤星病關系

綜合上面春茶、夏茶、秋茶與氣候因素之間的關系可以看出，只有春茶茶圓赤星病會受氣候因素中日平均降水量的影響。看不出秋茶和夏茶的茶圓赤星病發病率與日平均溫度℃、日照時數h、相對濕度%等氣候因素的相關關系。

3.5 最大發病年份中各季節間發病率比較

由上分析得知只有2016年春茶茶圓赤星病發病嚴重，在四年的降雨量相比其它年份中的各季節中都是相對較高的，通過對2016年的日平均溫度、日降雨量、日照時數和相對濕度四個氣象因子和發病率得到圖2。

圖2 各季茶中的氣候因子和發病率

表3 英德市 9～11月氣象因子和秋茶茶圓赤星病發病率

由圖2 可以看出最大發病年份中日平均溫度夏茶最高28.9 ℃，其次是秋茶23.6 ℃，最低是春茶21.6 ℃；日平均溫度最大相差7.3℃，夏茶比春茶高出33.7%。日照時數夏茶最長6.6 h，其次是秋茶4.6 h，春茶僅2.6 h，夏季比春茶高出153.8%。降雨量夏季最大17.7 mm，秋季只有12.4 mm，相差42.7%。相對濕度最大相差2 %。春茶發病率最高，夏茶和秋茶幾乎沒有發病，由此可知影響春茶發病的因素除了降雨量之外，還與日平均溫度和日照時數有關。

從分析可知，春茶茶圓赤星病的發生不僅和降水量有關，日平均溫度和日照時數的不足也使春茶茶圓赤星病發病增加，連續陰雨高濕環境下，為茶樹茶圓赤星病的發生創造了有利條件。特別是春茶采摘時期，降雨量與茶圓赤星病發病率呈現顯著一元二次相關關系，日照時數與茶圓赤星病發病率呈現中等相關關系。因此，在茶樹生長期間降水量與日照時數、日平均溫度是影響茶圓赤星病發病率的直接氣象因子。

4 討論與結論

氣候是影響著農業生產的重要因素，在氣象因素中日照、降水量、濕度對茶樹發病影響最大，降水能影響多數病菌侵染、繁殖、擴散和害蟲變化[13]。病菌喜低溫、高濕、多霧、少光的環境；月均溫度16～23 ℃，相對濕度80%以上，病菌生育最盛，也是最容易引起茶圓赤星病的嚴重發生。說明茶樹主要病害變化趨勢相同，平均溫度、日照時數、降水量等條件成為病害發生或流行的主要控制因子之一。農作物病蟲害的發生與氣象條件有密切的相關[14-15]，氣候條件影響著茶樹主要病蟲害的發生發展。因此，春茶和秋茶期間，連續兩個月高濕少光須特別注意，日照時數與降水量影響茶圓赤星病發病率增加。降水量多、日照少，有利于茶圓赤星病病原體繁殖與傳播，導致茶圓赤星病發病率上升。相反，降水量少、日照多，則不利于茶圓赤星病病原繁殖，發病率降低。

掌握病害發生發展的動態規律，是做好防治工作的前提。由于連續四年的夏季和秋季的日照時數和日平均溫度都較春季高，因此在夏秋兩季都很少發生茶圓赤星病的情況，即使降雨量大也會因為高溫為茶樹的生長創造適宜的條件。應該重點關注春季多雨、光照較少的季節。建議廣東英德茶區尤其是發病較嚴重的大葉種茶樹，如果出現連續兩個月低溫、高濕、少光的氣候環境，須加強對茶圓赤星病防治工作；特別是春茶采摘期間3～4月份，若有日平均氣溫只有15～20 ℃，相對濕度80 %以上，日照時數每天少于2 h 左右，就要采取相應的防治措施，尤其是大齡樹要加強茶園各項管理，應該合理修剪、勤除茶園雜草，以利通風透氣，并合理施肥，注重氮、磷、鉀肥配合，提高抗病力。