莫振忠,山翠翠
(西鄉縣氣象局,陜西漢中 723500)
茶樹是亞熱帶最為典型的常綠植物,在生長發育過程中具有耐溫、喜濕、喜溫的特點。茶樹幼苗階段對生長環境適應能力差,必須確保種植地區的氣象條件能夠滿足茶樹幼苗的生長發育。幼苗期的茶樹根系多以須根為主,營養吸收能力弱,葉片角質層過于單薄,對光照缺乏耐受性,在蒸騰作用下茶樹水分散發較快[1-2]。高溫、霜凍、干旱等極端天氣會對茶樹生理機能造成損傷,進而對其生長發育造成一定影響,若遇到更為嚴重的氣象災害,茶樹甚至會直接死亡。氣候條件在20~25 ℃,才能促進一年生茶樹苗快速生長;氣候條件在20 ℃以下或者高于25 ℃,茶樹生長速度減緩;溫度在15 ℃以上時,對茶樹根系生長發育極為有利。茶樹成熟階段對氣象災害抵御能力變強,生長環境對氣象條件要求也沒有幼苗期那么嚴格。成年茶樹適宜生長的溫度在20~25 ℃,最低耐受溫度在6~16 ℃,根系溫度要求在10~25 ℃,但當溫度低于10 ℃時,生長明顯減緩。茶樹在初春的萌芽期對氣象條件要求較高,初春的茶芽和嫩梢耐低溫能力差,當氣溫驟降至4 ℃以下時,會導致茶樹已經萌發的嫩芽苞萎縮脫落。晝夜溫差也會影響茶樹葉片中的有機物形成,白天在光照的作用下,葉片光合能力變強,葉片內形成干物質,夜晚氣溫低,茶樹呼吸消耗少,晝夜溫差越大,越有利于茶樹生長。
茶葉產量的構成主要包括茶樹的嫩芽和幼葉兩部分。茶樹的萌動期是在初春季節,氣溫在10 ℃左右;當氣溫上升到15~25 ℃時,茶樹的葉片和樹梢生長速度迅猛。如果氣溫保持在22~23 ℃,空氣濕度適宜,茶樹幼芽生長激增,可以促進茶葉產量提升。如果氣溫高于35 ℃,會導致茶樹生產能力降低,同時還會影響植株生長,導致植株產量明顯下降。茶樹整個生育期都會受到平均氣溫與降水量影響,與茶樹產量存在正相關關系。每年1月氣候溫度越高,茶樹遭受凍害的概率就越低,茶樹產量越高。冬季降水量越高,茶樹冬季休眠期水分充足,茶葉產量越高。相關學者實踐表明,年極端最高氣溫、月平均氣溫、年平均風速、年平均氣溫、年平均相對濕度等5 個氣候因子與茶葉產量有關。其中,影響春茶的主要因素是3 月的空氣相對濕度以及4 月平均氣溫[3]。
氨基酸和茶多酚是考核茶品質的兩個顯著指標。采摘前期日照時間短,弱光條件可促進茶葉氨基酸含量形成,但光照減少,茶多酚含量會隨之下降。如果在茶葉采摘前期,日照時間長,氨基酸會減少,但在氣溫高的作用下,碳代謝酶活性增高,糖合成速度加快,糖轉化多酚類物質代謝加快,促進多酚含量增加。例如綠茶,收斂性的苦澀味是茶多酚與氨基酸在一定比例下形成的滋味,如果茶多酚的苦澀味過于收斂,綠茶的品質和口感會變差。因此,光照條件會對茶葉的品質產生影響。此外,茶園空氣中的相對濕度也能促進茶葉氨基酸和茶多酚形成,茶多酚與氨基酸的比例與光照時間為正相關關系;如果葉片溫度達到56~60℃,會導致葉片中蛋白質變性,茶葉的品質變差[4]。
茶樹遭受凍害一般多發生在冬季12 月到次年1 月,尤其是1 月易發生強寒流。持續低溫引起茶樹內部受損是誘發凍害的最主要因素。適宜的空氣相對濕度和降水量可保護茶樹安全越冬。如果冬季降水量少,且空氣相對濕度偏低,茶樹遭受凍害的概率越大。此外,所處地區海拔不同,低溫凍害程度也有較大差異。一般將凍害分為三種類型,重度凍害≤-10 ℃、中度凍害-8~-10 ℃、輕度凍害-5~-8 ℃。海拔500 m 以下地區,凍害發生率較低;海拔在500~1 000 m,凍害明顯增加;海拔在1 000 m 以上地區,凍害發生率最高。茶樹凍害的主要氣象因子俗稱“倒春寒”,這種氣溫特征是初春氣溫上升一段時間后,茶樹嫩芽萌發初期遭遇強冷空氣,降溫幅度多在10 ℃以上,導致嫩芽細胞受凍后干癟,茶樹梢部枝葉枯。總體來說,茶樹受“倒春寒”影響導致凍害時間主要集中在2—3 月,空間分布主要在海拔高于 1 000 m 的高山丘陵地區[5-6]。
每年春季3—4 月,白天氣溫穩定在10 ℃以上時,茶樹萌發嫩芽,新梢嫩芽適應氣候環境能力弱,當遇極端天氣,溫度驟降,就會導致茶樹形成凍害,一般會影響茶樹產量與品質,嚴重的會導致新芽葉凍死,進而導致春茶減產。春茶低溫遇冷害分三種類型[3]。1)寒潮降溫型,出現頻率占到總體凍害的30%,氣象特點是氣溫驟降并夾雜雨雪,極端溫度甚至低于0 ℃,致使已經萌發的葉芽發黃,逐漸變為褐色并脫落。2)低溫陰雨型,出現頻率占總凍害的50%,在春茶萌發初期,持續低溫陰雨天氣,一般4 d 左右,嚴重時達到10 d 以上,這種低溫陰雨型凍害推遲了春茶的采摘期,導致夏秋茶的生長采摘期延后。3)霜凍型凍害,出現頻率占總體凍害的20%,如果霜凍出現較晚,會對梢芽和腋芽造成較大損傷,還會凍傷新發出瘦弱的茶樹芽,影響茶樹的產量與茶葉口感。高海拔地區茶牙萌發較遲,受凍程度相對較輕。春茶遇冷害時間集中在12 月至次年3 月,受凍害海拔空間分布在500~1 500 m[5]。
茶樹遭遇高溫熱害是不可避免的,高溫干旱會導致土壤水分大量蒸發,植株葉片蒸騰作用增強。在高溫強光的作用下,茶樹機體會極度缺水,葉片被高溫日光灼傷呈現焦枯狀態,直接導致茶葉減產,影響茶葉口感。如果平均氣溫在30 ℃以上,且最高溫度高于35 ℃,蒸騰作用會導致空氣相對濕度變低,嚴重抑制了茶樹的生長。該種高溫干旱的氣象條件持續1 周就會造成茶樹受熱害。夏季7—8 月降水量居多,但也是全年日照最強、氣溫最高的時期,茶樹的蒸騰作用也最旺盛。夏季茶樹生長環境的空氣濕度要求在80%~90%,如果長時間無降水,茶園相對濕度過低,就會導致茶樹受害。
參考歷年溫度和極端天氣出現頻率,選擇適宜茶樹生長的地區。根據所屬茶區積溫帶不同,極端氣溫低于 -10 ℃出現頻率小于15%的區域,凍害發生較少,植茶成活率高,能夠確保茶的品質優良,易獲得高產,可逐步培育豐產茶園。在熱量資源豐富的區域,茶園的采摘批次相對增多,冬季凍害發生頻率低,但是夏季高溫熱害頻發,易導致病蟲害,影響茶葉口感。選擇氣候優越區域作為茶園種植區,對茶葉單產和茶葉品質尤為重要。
為了降低茶園的土壤層溫度,可在冬季寒潮來臨之前對茶園采取大面積灌溉,以此增加茶園空氣相對濕度,促進茶園土壤熱容量增加,增加導熱率,減小晝夜溫差,保護茶園不受凍害。一旦發現茶樹受凍,應及時修剪,還可刺激剪口以下茶樹干位置定芽和萌發,加速茶樹恢復生產。在春茶生長過程中,極易發生低溫冷害,應密切關注寒潮氣象預報,集中人力采茶幼芽或者在茶樹區上方加固防護材料等,減少凍害帶來的損失。為了保證茶株健壯,秋茶可選擇不采或者相對少采,同時做好灌冬水、施臘肥、培植土壤、防治病蟲害等工作,保持茶樹健壯生長,增強其御寒能力。
為了減少熱害帶來的損失,應在高溫熱害來臨前,提前對茶園土壤中耕松土,擴大土壤層間隙。可用枯草落葉覆蓋土壤表面,有效減少水分蒸發,蓄水保墑,降低茶樹叢內空氣溫度,茶葉面溫度也能得到控制。通過人力作用不斷調節空氣相對濕度,可改善茶葉生長環境,使茶葉抗旱能力得到全面提高。另外,可根據育種技術選育抗干旱、抗高溫、耐熱害的茶樹品種,利用生物技術試管育苗,轉基因技術改善茶樹耐旱能力,減少高溫干旱氣象災害對茶園的影響。
目前,我國大多數茶園已經配備了健全的小氣候檢測和茶樹土壤檢測設備,但是相對精度不高。茶園分布范圍廣,山地丘陵地帶海拔相差較大,氣象監測不能全面覆蓋,僅有信號區域可通過對相關數據指標的檢測合理掌控氣象災害的防控措施。我國對茶園小氣候預報和氣象災害風險評估產品缺乏研究,同時對茶樹病蟲害預報模型等相關服務產品配備不到位,影響茶園精細化生產[2]。建議相關職能部門大力研發,不斷構建氣象監測系統,加強小氣候預報監測,根據茶園區域海拔不同構建不同預報模型,同時對茶園氣象災害實行預警服務,著重研發對茶樹種植活動相關的氣象評價產品,對凍災或者旱災實行全過程動態評估,確保茶葉高效生長和高產。
為確保茶葉的產量與品質,應選擇適宜茶樹生長的地區進行種植,并對茶樹與氣候之間的關系進行調查,分析茶樹種植區的氣象要求和注意事項,針對凍害和熱害及時采取氣象防御和人工補救措施,以此實現茶葉增產增收,最終獲得良好的經濟效益。