4月1日低溫霜凍對浙江省茶葉生產(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)提供了得天獨厚的環(huán)境[1]。浙江是全國茶葉的重要產(chǎn)區(qū)，根據(jù)資料統(tǒng)計，2018年浙江省茶園面積為20.033萬hm2，茶葉產(chǎn)量18.6萬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，特早茶樹良種得到大面積推廣。2018年，浙江省名優(yōu)茶產(chǎn)量8.9萬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%。

浙江省茶葉以優(yōu)質(zhì)高效聞名全國。但浙江省頻繁發(fā)生的氣象災(zāi)害，給茶葉生長造成了一定的危害。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。早春時節(jié)，當(dāng)最低氣溫降至4 ℃及以下時，易對已萌發(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)重時造成春茶絕收。

已有學(xué)者開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霜凍等級；李仁忠等[5]通過低溫脅迫試驗，結(jié)合前人相關(guān)研究，提出以小時最低氣溫及持續(xù)時間作為茶葉霜凍害監(jiān)測的氣象指標(biāo)，并制定了QX/T 410—2017《茶樹霜凍害等級》標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過驗證，與日尺度的霜凍害氣象指標(biāo)相比，新指標(biāo)對霜凍害監(jiān)測的精準(zhǔn)度明顯提高。胡波等[6-7]依據(jù)上述霜凍指標(biāo)，對浙江茶葉霜凍害時空分布特征進(jìn)行分析。葉建剛等[8]開展了針對2013年4月7日霜凍對紹興茶園影響的調(diào)研和評估。李時睿等[9]以浙江松陽為例，開展茶葉霜凍害精細(xì)化預(yù)警。不同品種茶葉、不同階段抗寒性存在一定差異，有必要在實際生產(chǎn)中不斷對茶葉指標(biāo)進(jìn)行驗證。

本研究擬針對2019年4月1日茶葉低溫霜凍過程，基于浙江省自動站的氣溫逐小時觀測數(shù)據(jù)，參考QX/T 410—2017，對此次茶葉低溫霜凍災(zāi)害進(jìn)行定量化評估；通過代表性茶園實地調(diào)研，對茶葉低溫霜凍評估指標(biāo)進(jìn)行驗證；結(jié)合天氣形勢、小氣候觀測、人工操作及前期長勢等因素對低溫霜凍災(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 資料來源

氣象資料來源于浙江省2 334個自動氣象站和3個茶園小氣候觀測站，觀測點距離地面高度為1.5 m，氣象數(shù)據(jù)主要包括逐小時平均氣溫和最低氣溫，數(shù)據(jù)使用前已通過人工質(zhì)量控制。

1.2 低溫霜凍氣象指標(biāo)

茶葉低溫霜凍評估參考QX/T 410—2017。0級，茶樹生長正常。1級，茶樹輕度霜凍，茶園內(nèi)小時最低氣溫0～<2 ℃，持續(xù)2～<4 h；或茶園內(nèi)小時最低氣溫2～<4 ℃，持續(xù)≥4 h。2級，茶樹中度霜凍，茶園內(nèi)小時最低氣溫-2～<0 ℃，持續(xù)<4 h；或茶園內(nèi)小時最低氣溫0～<2 ℃，持續(xù)≥4 h。3級，茶樹重度霜凍，茶園內(nèi)小時最低氣溫<-2 ℃，持續(xù)<4 h；或茶園內(nèi)小時最低氣溫-2～<0 ℃，持續(xù)≥4 h。4級，茶樹特重霜凍，茶園內(nèi)小時最低氣溫<-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-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3月31日至4月1日茶園內(nèi)氣溫逐小時變化特征進(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3個茶園氣溫基本降至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3個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個茶園最低氣溫低于4 ℃所持續(xù)的時間分別為9、10和13 h，均已超過茶葉霜凍害發(fā)生的閾值。白天受太陽輻射影響，氣溫迅速升高，15時杭州、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時至4月1日20時茶園的溫度變化

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個氣象觀測站資料，構(gòu)建茶葉霜凍害氣象指數(shù)，分析此次霜凍害對浙江省茶葉生產(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，局部地區(qū)2級；霜凍對浙南地區(qū)影響較小。2級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)部門統(tǒng)計結(jié)果，4月1日浙江省約有0.2萬hm2茶園遭受霜凍害，直接經(jīng)濟損失達(dá)5 000萬元。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，總計霜凍害面積0.167萬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)部門統(tǒng)計的結(jié)果整體分布趨勢接近，但受局地小氣候及人工管理等影響，少部分茶園實際受災(zāi)程度與模擬結(jié)果存在一定差異。

根據(jù)茶園實際調(diào)研，4月1日早晨6時至7時，茶園冠層結(jié)了一層霜(圖4)。隨著太陽的升起，太陽輻射增強，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，受凍的茶樹品種主要是龍井43等品種，局部茶園早春名優(yōu)茶絕收，對少部分茶農(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)報信息，及時采用了遮陽網(wǎng)覆蓋、噴霧等防御措施的茶園，葉芽生長基本正常。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)茶樹重新發(fā)芽至少需要1周以上，受凍較重的需要半個月，將錯過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日傍晚起冷空氣開始影響浙江省，氣溫逐漸下降，31日夜里高空槽完全過境后，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烈，4月1日早晨出現(xiàn)本次冷空氣過程的最低氣溫。據(jù)實地調(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)相對較輕。主要由于夜間山谷周圍坡地冷空氣下沉，并在谷底或低洼處停滯形成“冷湖”，氣溫較低且維持時間較長，危害程度嚴(yán)重；而山坡中部由于空氣流動暢通，冷空氣沿坡下沉?xí)r周圍暖空氣補充，出現(xiàn)相對暖帶；山岡所處海拔高度較高，最低氣溫相對較低[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)生時大量茶葉未能及時采摘，使得損失較嚴(yán)重。

3 低溫霜凍防御和補救措施

3.1 優(yōu)化種植結(jié)構(gòu),選育耐寒品種

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

3.2 做好低溫霜凍預(yù)報和預(yù)警服務(wù)

氣象和農(nóng)業(yè)部門加強茶葉低溫霜凍預(yù)報和預(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 加強茶園管理和小氣候調(diào)節(jié)

加強茶園管理，施入有機肥或氮、磷、鉀肥，提高土溫和土壤肥力，提高茶樹的抗霜凍能力。冷空氣來臨前，可通過鋪草、熏煙、覆蓋遮陽網(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圍或迎風(fēng)面種植防護林，提高茶園溫度[10-12]。

3.4 霜凍后及時采取補救措施

茶樹遭受霜凍害后，應(yīng)及時采取補救措施，根據(jù)茶葉受凍程度，進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣π藜?、培養(yǎng)樹冠、淺耕施肥，盡快恢復(fù)茶樹生機。