葉建剛,金志鳳,楊再強
(1.浙江省紹興縣氣象局,浙江紹興 312000;2.江蘇省農(nóng)業(yè)氣象重點實驗室,江蘇南京 210044;3.浙江省氣候中心,浙江杭州 310017)
茶葉是紹興主導農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之一,種植歷史悠久。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù),2012年紹興市茶園面積3.34萬hm2,茶葉產(chǎn)量50 307 t,總產(chǎn)值超過15億元,分別約占浙江省的20%,30%和20%,是全國最大的綠茶產(chǎn)區(qū)之一。春茶因其優(yōu)質(zhì)高產(chǎn),在整個茶葉產(chǎn)業(yè)中居重要位置。隨著特早芽茶樹良種的推廣、施肥水平的提高,以及科學技術(shù)的應用,茶樹發(fā)芽日趨提早,其對天氣條件的要求也更加嚴格[1-2]。受全球氣候變化的影響,近年來紹興市早春頻繁出現(xiàn)霜凍天氣,造成茶園普遍受凍,茶葉減產(chǎn),品質(zhì)降低,給茶農(nóng)帶來了巨大的損失。作者通過紹興地區(qū)2013年4月7日發(fā)生的一次降溫過程,開展低溫對茶園凍害的特征分析和災情評估,并提出利用氣候條件趨利避害做好防御凍害的有效措施。
氣象資料來源于紹興市147個自動氣象站和2個茶園小氣候觀測站,觀測點離地高度為1.5 m。小氣候觀測站分別位于紹興縣御茶村茶園 (下稱茶園A)和嵊州市明山茶園 (下稱茶園B),其中茶園A地處山谷,海拔39 m,周圍1 km內(nèi)山丘海拔為100~200 m,茶園B地處山岡平坦地區(qū),海拔90 m,較周圍平地高40~60 m,且4 km內(nèi)均無高山丘。試驗觀測站分別裝有1.5 m和0.5 m氣溫觀測儀及冠層葉溫觀測儀。
2013年4月5日夜里到6日白天,受冷空氣影響,紹興地區(qū)出現(xiàn)了一次明顯的降水降溫過程,6日夜里天空放晴,輻射散熱強烈,氣溫再度下降。據(jù)自動氣象站資料顯示,紹興市7日早晨最低氣溫除北部平原地區(qū)外,南部山丘地區(qū)普遍低于4℃,海拔較高處低于0℃ (圖1)。7日白天天空晴朗,氣溫回升較快,平均最高氣溫達17.3℃。
圖1 4月7日早晨紹興市各地最低氣溫的分布
茶園小氣候受周圍地形影響,茶園夜間氣溫低于附近自動氣象站,7日早晨茶園A 1.5 m和0.5 m最低氣溫分別達到0.8℃和-1.0℃,較相鄰自動氣象站低2.2℃,茶園B 1.5 m和0.5 m最低氣溫分別達2.3℃和1.6℃,較附近自動氣象站低0.9℃。同期,茶樹冠層溫度出現(xiàn)明顯下降,A園和B園最低葉溫分別為-0.03℃和-0.02℃,均低于0℃。由圖2可知,6日20時,受冷空氣影響,葉面溫度已降至0.6℃左右,夜間持續(xù)下降,至7日3時葉面溫度已經(jīng)接近或低于0℃,并持續(xù)3~4 h,7時日出后葉面溫度迅速上升。
圖2 4月6日20時至7日12時茶園葉面溫度的變化
此次過程先因北方強冷空氣入侵,氣溫急降,風停后夜間晴朗,輻射散熱強烈,氣溫再度下降,最低氣溫和葉面溫度均低于0℃,為典型的平流輻射霜凍現(xiàn)象[3]。
2013年紹興早春氣溫較常年偏高,雨量充沛,光照充足,利于春茶萌發(fā)和新梢生長,4月上旬各個品種茶葉均處于采摘高峰期,此時茶芽和嫩梢的抗低溫能力較弱,極易造成茶葉凍害[4]。而凍害程度與低溫出現(xiàn)的時間早遲、強度和持續(xù)時間等因素有關(guān)。低溫出現(xiàn)的時間越遲,日最低溫度越低、持續(xù)時間越長,則對茶樹芽葉的危害越大。此次過程在6日出現(xiàn)較強冷空氣后,夜間氣溫降至4℃以下,茶樹葉面溫度低于0℃,且維持較長時間,致使部分茶芽細胞中的水分結(jié)冰。7日早晨日出后,升溫很快,導致茶樹葉片迅速解凍,對茶芽造成進一步傷害[5]。據(jù)調(diào)查,此次霜凍造成紹興市各地茶園均遭受不同程度的災情。有關(guān)統(tǒng)計資料顯示,紹興市受凍茶園1.17萬 hm2,其中嵊州受災最為嚴重,受災面積達0.6萬hm2,經(jīng)濟損失近1億元。具體表現(xiàn)為,當日茶樹冠層出現(xiàn)冰晶 (白霜),以后嫩梢出現(xiàn)枯焦發(fā)黑。凍害發(fā)生后,受凍茶園在其后10 d內(nèi)基本無茶可采。
受茶樹抗寒力、萌發(fā)時間等影響,不同品種茶葉受凍害面積顯著不同。從茶園A同一區(qū)域的烏牛早、龍井43、鳩坑、福鼎大白茶等4個品種的凍害情況看,烏牛早為特早生品種,3月中、下旬為采摘高峰期,4月上旬已經(jīng)進入采摘末期,未采摘部分受凍無法采摘,整個區(qū)域烏牛早受凍率約為61%;龍井43和福鼎大白茶為早生品種,4月上旬正值采摘高峰期,是凍害面積最大的品種,受凍率達80%;鳩坑為中生品種,萌芽相對較晚,主要萌發(fā)期在3月中旬,受凍面積相對較少,受凍率約為69%。調(diào)查表明,此次霜凍過程對紹興地區(qū)不同品種茶葉均造成明顯凍害,其中龍井43為代表的早生品種尤為嚴重,其次為鳩坑為代表的中生種,烏牛早等特早生種因進入采摘末期,受凍相對輕些。
紹興茶園主要分布在海拔50~500 m的山丘地帶,受地形地勢影響,茶葉受凍程度呈現(xiàn)顯著差異。據(jù)實地調(diào)查,此次凍害嚴重區(qū)主要分布在地形閉塞的小盆地、山腳低洼處和海拔較高的山崗處,山坡和海拔較低的山岡處受災相對較輕。這主要是因為夜間山谷周圍坡地冷空氣下沉,并在谷底或低洼處停滯下來,形成“冷湖”,因此氣溫較低且維持時間較長;而山坡中部由于空氣流動暢通,冷空氣沿坡下沉,周圍暖空氣補充,出現(xiàn)相對暖帶;山崗處與大氣熱交換容易,受海拔高影響,最低氣溫相對較低[6-7]。對比茶園 A和茶園B的夜間氣溫變化 (圖3)可知,由于兩地分別位于低洼地帶和海拔較低的山岡地帶,6日20時兩地氣溫均在9.9℃,之后茶園A氣溫迅速下降,7日6時降至0.8℃;而茶園B則呈緩慢直線下降趨勢,7日6時最低為2.3℃。如以氣溫低于4℃時茶葉開始受凍,茶園A受凍時間長達9 h,而茶園B受凍時間為3 h。由此表明,在晚霜凍影響過程中,低洼處茶葉較海拔較低山岡處,受凍強度更大,凍害持續(xù)時間更長。
圖3 4月6日20時至7日12時茶園氣溫的變化
分析紹興市自動氣象站最低氣溫隨海拔高度變化 (圖4)可知,最低氣溫在0~150 m隨海拔增加呈波動下降趨勢,海拔增加100 m氣溫下降4.1℃,其中100~150 m平均最低氣溫為0.87℃;150~400 m最低氣溫則呈現(xiàn)回升趨勢,其中300~400 m平均最低氣溫為2.07℃;400 m以上最低氣溫又出現(xiàn)明顯下降。表明在海拔150~400 m為4月7日冷空氣影響出現(xiàn)的逆溫層,此高度范圍內(nèi)茶園凍害輕于山丘平原地帶。
圖4 4月7日早晨紹興市各地不同海拔高度最低氣溫的變化
目前茶農(nóng)為提高經(jīng)濟收益,多以種植早生種為主,遇到嚴重霜凍后,往往全部絕收。應通過合理搭配早、中、晚生茶樹,大幅降低茶園凍害損失風險。在新建茶園時,盡量選擇適合紹興氣候且抗寒性強的茶樹品種。有條件的茶園可在茶園周圍或迎風面栽植防護林,可有效降低風速,減弱空氣亂流交換,同時減緩山坡冷空氣流動速度,提高茶園溫度[8]。
寒能力
秋冬季施肥應多施雜肥或豬牛糞等暖性農(nóng)家肥,少施或不施氮肥,增加磷、鉀肥的施用量,提高茶樹有機物質(zhì)的積累量;加強茶園設施建設,如噴滴灌、防霜風扇、無紡布、塑料大棚等設施,以提高茶園抗凍防凍防災能力。
在降溫前,及時用稻草、遮陽網(wǎng)覆蓋茶行蓬面,既可降低降溫幅度,又可減少葉片水分過量蒸騰,待寒潮過后及時將覆蓋物撤去。如茶園面積較大,可選擇在易形成“冷湖”地帶,通過噴水法增加茶園土壤和空氣水分,使芽葉溫度維持在0℃以上;還可根據(jù)風向、地勢、種植面積合理設堆,在氣溫降至2℃左右時點火發(fā)煙,以防止園區(qū)熱量擴散,提高茶園溫度。
[1]黃壽波.浙江茶區(qū)主要氣候及農(nóng)業(yè)氣候特征分析 [J].茶葉科學,1965(1):54-60.
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