孔志平 霍金蘭 孔雪詠 陳欣 韋翔鴻 馬云波 徐凱雯



摘 要:該文利用丹陽市氣象局1981—2020年氣象觀測資料,分析了丹陽市春季茶樹生長期間可能出現的各種氣象災害;根據這些災害的特性,建立了各自的判別指標;利用凍害隸屬函數,重點分析了早春低溫凍害對春茶生產的影響;同時,對各種氣象災害提出了相應的防御對策。
關鍵詞:春茶生產;氣象災害;分析
中圖分類號 S571.1文獻標識碼 A文章編號 1007-7731(2021)10-0055-03
Analysis of Meteorological Disasters of Spring Tea Production in Danyang
KONG Zhiping1 et al.
(1Danyang Meteorological Bureau, Danyang 212300, China)
Abstract: Based on the meteorological observation data of Danyang Meteorological Bureau from 1981 to 2020, this paper analyzes various meteorological disasters that may occur during the growth of tea trees in spring in Danyang City. According to the characteristics of these disasters, identification indexes are established, and the influence of low temperature and freezing injury in early spring on spring tea production was analyzed by using the membership function of freezing injury. Meanwhile, corresponding countermeasures are proposed.
Key words: Spring tea production; Meteorological disasters; Analysis
丹陽市位于我國大陸東部沿海長江下游,江蘇省南部,寧鎮丘陵和太湖平原相交替的地段,境內有低山丘陵和平原,西部和北部較高,東部和南部較低,其中低山丘陵崗地2.38萬hm2,占陸地面積28%。屬亞熱帶季風氣候,具有氣候濕潤,日照充足,降水豐沛,無霜期長,四季分明的氣候特征。豐富的自然資源及適宜的氣候為丹陽市茶葉生產提供了有利的條件。茶產業在丹陽市既是傳統產業又是朝陽產業,2020年茶園面積768hm2,茶葉產量325t,茶園平均產值68033元/hm2。丹陽茶區主要分布在司徒、開發區、埤城等鎮區的丘陵、崗地、低山地區。形成了名茶經濟的產業特色。江蘇吟春碧芽有限公司茶葉獲第九屆國際鼎承茶王賽綠茶組“特別金獎”“茶王獎”,建林茶廠的金山翠芽茶葉獲2019年北京世界園藝博覽會“江蘇十佳”名茶,在全省具有較大的影響力和知名度。
1 茶樹種植適宜氣象條件分析
茶樹是典型的亞熱帶作物,具有喜溫、喜濕、喜陰的生態特性。因此,選擇茶樹的生長地區,必須將氣候條件作為重要條件之一。光照、溫度和水分是與茶樹生長關系最為密切的氣候因素。
1.1 光照 陽光不僅是茶樹進行光合作用的能源,而且能引起大氣和土壤溫、濕度的變化,從而對茶樹的生長發育產生一系列直接或間接的影響。光是植物進行光合作用形成碳水化合物的必要條件,影響著植物的生長發育。光的性質也影響著茶樹的生長發育和茶葉品質,通常紅光、黃光更容易被茶樹吸收利用。而到達地面的太陽輻射主要分直射光和漫射光2種,漫射光中含有的紅光和黃光比直射光多,幾乎可以全部被茶樹利用,因此茶樹適合在漫射光中生長。丹陽市的丘陵、崗地、低山地區綠樹成蔭增加了漫射光,減少了直射光,對于茶樹生長和提高茶葉品質都很有利。茶樹是一種短日照植物,生長期間合適的日照百分率要小于45%[1],丹陽市年平均日照百分率為41%,能完全滿足茶樹生長的需要。
1.2 溫度 氣溫是影響茶樹生長發育最為突出的氣候生態因子,茶樹生長的適宜氣溫為15~30℃,早春茶芽萌動的起點氣溫為10℃[2]。春季氣溫回升后,幼嫩芽葉萌發生長,茶樹組織器官處于活動狀態,抗凍能力降低,如果遇到0℃以下的低溫,幼嫩芽葉將嚴重凍傷,往往帶來春季名優茶的重大經濟損失。茶樹以10℃為生物學最低溫度,年生育過程至少需要≥10℃的活動積溫3000~3500℃。春茶的開采期需要≥10℃的有效積溫104~180℃,平均為130℃。丹陽市年平均氣溫16.3℃,年總積溫5949.5℃,年活動積溫5340.5℃,日平均氣溫穩定通過10℃起始日(入春)40年平均為3月21日,近10年平均為3月14日,此時段早春茶芽開始萌動,清明前后達到開采需要≥10℃的有效積溫。因此溫度條件完全滿足茶樹生長的需要。
1.3 水分 枝葉繁茂的茶樹在生長過程中,大量發育嫩芽,不斷制造有機物質,需要大量的水分供應。除了生理必需水分外,降雨量和降雨季節的分配,對于茶葉的產量和品質的影響都很大。在茶葉采摘過程中,由于新梢不斷萌發、不斷采收,因而需要不斷地補充水分,所以茶樹的需水量遠多于一般樹木。適宜茶樹栽培的地區,年降水量必須在1000mm以上,最適宜的降水量為1500mm左右,生長期的月雨量應大于100mm[3],低于100mm時可通過灌溉等供水措施加以補充。丹陽年平均降水量1145.4mm,茶樹生長期月平均降水量110mm以上,最多月平均降水量205.6mm,最少月平均降水量51.9mm,由于丹陽水系發達,北倚長江,排灌十分便利,既可以在降水偏多時,將多余的水分迅速排除,又可以在降水偏少時通過灌溉增加茶樹生長所需水分,所以水分條件也能滿足茶樹生長的需要。
2 主要氣象災害
春季茶芽萌動和萌發的時間及萌發速度除與茶樹的品種有關外,與溫度、日照等氣象條件也密切相關。普查發現早春低溫凍害、持續低溫陰雨及采摘期氣溫驟升等是丹陽市2—4月茶樹生長的主要氣象災害。鑒于目前本市只開采春季茶,本文主要分析2月中旬至4月下旬春茶萌動至開采期氣象災害。
2.1 早春低溫凍害 茶樹過冬后體內儲存了充足的養料,為春季到來時新梢的生長做好了準備,在溫度回升后茶樹生理機能逐漸活躍起來,細胞組織的原生質濃度下降,水分增加。新梢萌芽后枝芽中的含水量會迅速提升,達到75%以上。此時如果突遇冷空氣襲來,氣溫大幅度下降,就可能導致剛剛萌芽的新梢由于水分過多而結凍,體內細胞結構遭破壞,形成嚴重的凍害。
2.1.1 早春低溫凍害指標 早春茶樹凍害的發生和危害程度,在很大程度上取決于氣象條件、自然地理條件、下墊面的性質、茶樹品種特性和茶園管理等因素,其中氣象條件最為關鍵。茶樹的枝葉距離地面有一定的高度,因此,用氣溫作為茶樹凍害的判別指標比地面溫度更為合適。丹陽市春季溫度日較差大,統計發現最低氣溫≤2℃時,芽葉就會發生輕度凍害,因此將最低氣溫≤2℃作為早春茶樹有無凍害的判別指標[4]。經統計丹陽市1981—2020年40年春季最低氣溫≤2℃終日平均日期為3月20日,低溫出現的時間越遲,日最低溫度越低、持續時間越長,則對茶樹芽葉的危害越大[5]。為了綜合三者的作用,以yi作為茶樹受低溫凍害影響的隸屬函數:
yi=[0? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? x3<0-0.1x1i+0.1x2i+0.01x3i? ? ?其它1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? x1<-5.0且x3>15]
式中,x1為3月20日以后≤2℃的最低氣溫的最低值(℃);x2為3月20日以后最低氣溫≤2℃的持續天數;x3為最低氣溫≤2℃終日與3月20日的日間數。
當凍害隸屬函數yi符合0.0 2.1.2 早春茶樹凍害情況 利用丹陽市1981—2020年氣象觀測資料,計算得出凍害隸屬函數值、凍害程度及出現年份見表1。由表1可知,丹陽市早春茶樹凍害以20世紀90年代最為嚴重,10年間發生5次中度凍害,3次輕度凍害,20世紀80年代次之,10年間發生1次特重度凍害,1次中度凍害,3次輕度凍害。進入21世紀以后,凍害已很少發生,20年間只發生過2次輕度凍害,這與當地茶葉的生產情況基本吻合。 2.1.3 早春茶樹凍害防御對策 (1)選擇抗寒性較強的優良茶樹品種,做好早、中、晚茶樹品種的適當搭配,可以有效避免茶樹出現大面積發生凍害,減少凍害造成的損失。(2)采取一定的栽培措施可以有效減輕茶樹凍害。可在每年春茶采摘后修剪枝條,使蓬面參差不齊,起到減輕平流霜凍害的作用。該措施還可以使茶葉早發早采,并且在發生霜凍害時,能保住低位的芽頭不受凍。(3)做好茶園管理工作,增強樹勢,提高茶樹自身的抗逆性。秋季可在茶園行間套種越冬綠肥,覆蓋地面,以提高土壤溫度,有利于減輕凍害[6]。也可于秋末冬初在茶樹行間鋪草,提高土壤溫度。(4)做好晚霜凍預防工作,在晚霜凍天氣到來前,對于已萌發芽葉的早芽品種茶園,要集中人力搶采幼嫩芽葉,以減少凍害損失。并采用熏煙驅霜、覆蓋防霜、噴水洗霜、風扇送風法[7]等方法提高茶園溫度,避免晚霜凍的危害,促進茶芽早萌發。 2.2 早春持續低溫陰雨 早春氣溫和降水對高檔嫩茶的影響極大,氣溫回升早,多晴少雨,開采期提前,明前茶采摘時間相對較長,高檔茶的產量增加。早春遇持續陰雨時,氣溫回升慢,茶葉萌動、萌發延遲,開采期推遲,明前開采期縮短,特優茶產量降低。當雨量過大時,低洼地區甚至會有茶樹爛根現象的發生。 2.2.1 早春持續低溫陰雨指標 當3—4月間日降水量≥0.1mm連續3d或以上,過程日平均氣溫≤12℃,稱為輕度低溫陰雨;3—4月間日降水量≥0.1mm連續5d或以上,過程日平均氣溫≤12℃,稱為中度低溫陰雨;3—4月間日降水量≥0.1mm連續7d或以上,過程日平均氣溫≤12℃,稱為重度低溫陰雨。 2.2.2 早春持續低溫陰雨影響典型個例 1998年3月18—27日連續10d、3月30日至4月1日連續3d出現低溫陰雨天氣,致使茶葉采摘期推遲到4月5日后,高檔嫩茶少,產量低。2009年2月13日至3月5日,長江中下游地區出現大范圍的持續陰雨天氣,丹陽站過程降水量102.9mm,其中2月13—28日累計降水量為92.9mm,是有氣象記錄同期歷史最高值;持續陰雨期間,日平均氣溫降至10.0℃以下,21d日平均溫度低至5.9℃,低溫寡照使剛剛萌動的葉芽停止了生長,部分已萌動茶芽發育不良,未萌發的茶芽推遲萌動,造成2009年高檔新茶減產。2012年2月28日至3月8日及3月15—23日,丹陽出現二次持續陰雨過程,2月28日至3月8日降水量為27.3mm;3月15—23日,降水量為47.6mm。從溫度變化看,3月14日之前,日平均氣溫均在10℃以下,茶樹萌發緩慢;14—18日氣溫回升,日平均溫度上升到10℃以上,茶樹開始萌發;19—23日氣溫又降至10℃以下,直至24日氣溫再次回升,24日最高氣溫為17.5℃,25日超過了20℃,且天氣晴好,光照充足,茶芽萌發加快。低溫陰雨天氣致使丹陽春茶上市較往年有所推遲,高檔嫩茶產量明顯降低。
2.2.3 濕漬害防御措施 保持茶園排水通暢,多雨時及時排水降漬,做到雨止園干,保證茶園無積水。雨后及時修剪和追肥,增強樹勢。
2.3 開采期氣溫驟升(晴熱) 采摘期是春茶積極生長期,此時若氣溫有升有降,則春茶產量分布均勻,高峰不明顯。如果此時氣溫持續穩定地上升,長時間維持在正常偏暖狀態,則春茶生長迅速,高峰突出、產量集中,結束期提前。長期陰雨后往往伴隨氣溫急驟回升,高溫高濕茶葉易瘋長,造成鮮葉成熟洪峰來不及采摘。
2.3.1 氣溫驟升(晴熱)指標 春季氣溫回升后,日最低氣溫維持在5℃以上,日最高氣溫維持在20℃以下,這種適宜偏低的氣溫一方面不會發生葉芽凍害或茶葉生長遲緩,另一方面抑制了茶葉過旺生長出現采摘洪峰,拉長了高檔茶采摘時間,緩解了采茶工作的壓力,控制了病蟲害的發生,提高了茶葉的品質。當采摘期出現日平均氣溫≥20℃晴熱天氣,嫩葉生長速度快,持續2~3d會出現洪峰,茶葉迅速老化,采摘時間相應縮短。根據≥20℃晴熱天氣持續天數,將氣溫驟升(晴熱)分為輕度、中度、重度(見表2)。
1998年4月19—23日,丹陽市日平均溫度連續5d≥20℃;2005年4月25日至5月1日,日平均溫度連續7d≥20℃,其中4月28日平均氣溫26.9℃,造成茶葉瘋長老化。
2.3.2 應對措施 密切關注當地氣象臺站天氣預報,雨后連續2~3d氣溫在20℃以上時,及時組織充足的人力搶采搶收,避免造成產量虧損。
3 結語
每年2月下旬至4月底是丹陽春茶關鍵生長和采摘期,期間影響茶葉生長的主要氣象災害是以晚霜凍為主的春季凍害、持續低溫陰雨和開采期氣溫驟升(晴熱)。災害雖然不多,但發生嚴重時經濟損失重大。對于有些災害,目前人力尚無有效方法,但可以采取一些相應的措施來減少損失。氣象部門應積極開展茶葉種植專題氣象服務,聯合農業部門指導農戶不斷優化茶葉種植技術,趨利避害,推動本地茶產業的健康持續發展。
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(責編:張宏民)