朱俊翰 朱秀紅 鄭海濤 遲慶紅

摘 要： 為科學(xué)指導(dǎo)北方茶農(nóng)進(jìn)行凍害防御，分別開展了凍害觀測和調(diào)查，通過茶園調(diào)研、專家咨詢、茶農(nóng)和專家座談等工作，統(tǒng)計(jì)分析了1966 年以來山東省茶區(qū)27 次重度以上凍害過程，學(xué)習(xí)和借鑒部分南方省份茶樹凍害等級氣象指標(biāo)，結(jié)合茶樹引種到北方后經(jīng)過幾十年馴化，其抗凍能力已明顯提高的實(shí)際情況，分別制定了北方茶樹越冬期凍害和萌芽期凍害氣象監(jiān)測指標(biāo)，并進(jìn)行了實(shí)際觀測和驗(yàn)證。結(jié)果表明，山東省茶樹凍害氣象監(jiān)測指標(biāo)可作為指導(dǎo)北方茶園防凍的科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：茶樹；凍害；氣象監(jiān)測指標(biāo)；山東省

中圖分類號：S435.6文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-1795（2023）08-0063-05

DOI：10.19998/j.cnki.2095-1795.2023.08.011

0 引言

1966 年南茶成功北引至山東省日照市，中國種茶區(qū)域向北擴(kuò)大3 個(gè)緯度，后來又逐漸引種到青島市、威海市等地。目前我國茶樹最北種植區(qū)屬山東省茶區(qū)，在內(nèi)蒙古自治區(qū)、北京市等地雖有零星種植，但需要采取雙層拱棚，同時(shí)在棚內(nèi)加升溫防凍設(shè)施，露地栽培難以越冬，受氣候條件限制未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模種植，山東省成為全國緯度最高、面積最大的北方優(yōu)質(zhì)茶產(chǎn)區(qū)。山東省茶區(qū)因地處北方，晝夜溫差大、生長周期長、營養(yǎng)物質(zhì)豐富，形成了香氣高、滋味濃、葉片厚和耐沖泡的獨(dú)有特質(zhì)[1]。據(jù)山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院茶葉研究所統(tǒng)計(jì)，2021 年， 山東省茶園面積2.69 萬hm2（40.39 萬畝），產(chǎn)量2.85 萬t，均居全國第16 位。全省干毛茶年產(chǎn)值近50 億元，平均單位面積產(chǎn)值21 萬元/hm2，是全國平均單位面積產(chǎn)值的2 倍以上，居全國第2 位。全省有10 個(gè)市40 個(gè)縣（市、區(qū)）生產(chǎn)茶葉，基本形成魯東南沿海、魯中南山區(qū)和膠東半島3 大茶葉優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)。山東省茶區(qū)自1966 年實(shí)施“南茶北引”工程以來，凍害每年不同程度發(fā)生，導(dǎo)致茶葉減產(chǎn)甚至絕收。分析山東省茶區(qū)歷年茶樹凍害原因、減產(chǎn)情況，找出引起茶樹凍害的氣象指標(biāo)，可為北方茶園凍害監(jiān)測、預(yù)報(bào)、預(yù)警和評估等業(yè)務(wù)提供客觀依據(jù)[2-5]。

1 方法和資料

自2006 年起，山東省各級氣象部門先后在茶園或茶園附近建設(shè)了56 個(gè)區(qū)域氣象觀測站、1 個(gè)土壤水分觀測站、2 個(gè)茶園小氣候觀測站及1 個(gè)茶園實(shí)景長勢觀測站，積累了大量觀測資料。

2019—2021 年在山東省日照市富園春茶場和山東省日照市五蓮縣振承茶園進(jìn)行凍害觀測，充分利用茶園小氣候觀測站和實(shí)景觀測站自動(dòng)觀測資料，結(jié)合人工觀測，對茶樹凍害進(jìn)行觀測和成因分析。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，山東省自1966 年茶樹引種成功共有27 次重度以上凍害，逐一對產(chǎn)生凍害原因、造成的減產(chǎn)情況進(jìn)行分析，整理日照市市區(qū)、日照市莒縣、日照市五蓮縣、臨沂市莒南縣和青島市西海岸新區(qū)5 個(gè)代表性強(qiáng)的茶葉主產(chǎn)區(qū)國家級氣象觀測站和茶園小氣候站觀測數(shù)據(jù)、凍害年份春茶減產(chǎn)率、凍害表現(xiàn)癥狀等相關(guān)資料，確定北方茶樹不同等級凍害氣象指標(biāo)。氣象資料來源于山東省有關(guān)氣象臺站，產(chǎn)量和部分凍害資料來源于日照市茶葉科學(xué)研究所。

2 北方茶樹凍害分類

茶樹原產(chǎn)于我國南方地區(qū)，適宜溫暖、濕潤的生長環(huán)境，由于北方天氣寒冷，自成功引種以來，面臨的最大災(zāi)害是凍害。將北方茶樹凍害分為越冬期凍害和萌芽期凍害兩類。越冬期凍害指茶樹越冬期間遇到低溫或寒潮天氣，茶樹芽葉、枝條或根系受凍產(chǎn)生危害。萌芽期凍害指茶樹春季萌芽至采摘期間遇到倒春寒或劇烈變溫，茶樹芽葉或枝條受凍產(chǎn)生危害。越冬期凍害嚴(yán)重時(shí)會把茶樹凍死，萌芽期凍害嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致春茶絕產(chǎn)，兩類凍害最終造成的直接后果是春茶減產(chǎn)或絕產(chǎn)[6]。

3 北方茶樹凍害氣象監(jiān)測指標(biāo)和分級確定依據(jù)

3.1 指標(biāo)確定依據(jù)

基于文獻(xiàn)檢索法，統(tǒng)計(jì)分析茶園氣象觀測站觀測資料、茶園實(shí)景長勢觀測資料，開展實(shí)地調(diào)研代表性茶園、凍害調(diào)查、凍害觀測、專家咨詢、茶農(nóng)和專家座談等工作，學(xué)習(xí)和借鑒安徽省、浙江省等南方省份茶樹凍害等級氣象指標(biāo)，結(jié)合茶樹引種到北方后經(jīng)過幾十年馴化，其抗凍能力已明顯提高的實(shí)際情況，獲得北方茶樹凍害氣象監(jiān)測指標(biāo)[7-10]。

將?10 °C 作為北方茶園越冬期凍害發(fā)生的最高閾值，當(dāng)最低氣溫?12～?10 °C，并且持續(xù)日數(shù)≥2 d，易產(chǎn)生凍害。主要依據(jù)是通過對茶園小氣候觀測站、大監(jiān)站、區(qū)域氣象觀測站的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并結(jié)合凍害發(fā)生后茶園觀測到的茶樹受凍癥狀和導(dǎo)致的露天春茶減產(chǎn)率得到。

3 月下旬隨著氣溫回升，北方茶樹生理機(jī)能異?；钴S，茶樹返青后，出現(xiàn)春季晚霜或結(jié)冰現(xiàn)象時(shí)，如果越冬芽已經(jīng)萌發(fā)或者早芽品種真葉已經(jīng)展開，茶樹抗寒力顯著減弱，已萌發(fā)的芽梢將受凍枯焦。將日最低氣溫4 °C 作為北方茶園春茶期凍害發(fā)生的最高閾值。主要依據(jù)是通過對茶園小氣候觀測站、大監(jiān)站、區(qū)域氣象觀測站的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，參照出現(xiàn)霜凍天氣時(shí)的氣溫條件，并結(jié)合凍害發(fā)生后茶園觀測到的茶樹受凍癥狀和導(dǎo)致的露天春茶減產(chǎn)率得到。

3.2 指標(biāo)等級劃分依據(jù)

北方茶樹凍害氣象等級指標(biāo)根據(jù)日最低氣溫及其持續(xù)時(shí)間、凍害出現(xiàn)時(shí)間確定。越冬期茶樹凍害程度與出現(xiàn)低溫天氣時(shí)日最低氣溫成反比，日最低氣溫越低，凍害越嚴(yán)重，日最低氣溫越高，凍害越輕。將越冬期凍害按照日最低氣溫高低，進(jìn)行越冬期凍害氣象指標(biāo)分級。春季茶樹抗凍能力跟茶葉萌芽所處的階段關(guān)系密切，萌芽前期抗凍能力比后期強(qiáng)，抗凍能力3 月>4 月>5 月，在多年對比觀測和充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，將凍害按照最低氣溫所出現(xiàn)的時(shí)段對萌芽期凍害進(jìn)行氣象指標(biāo)分級。

4 凍害等級氣象指標(biāo)研究

4.1 越冬期和萌芽期凍害情況統(tǒng)計(jì)

山東省約60% 茶樹種植面積集中在日照市，青島市和臨沂市茶樹種植面積約占全省的35%，將日照市市區(qū)、日照市莒縣、日照市五蓮縣、青島市西海岸新區(qū)和臨沂市莒南縣5 個(gè)茶葉主產(chǎn)區(qū)縣作為茶樹凍害統(tǒng)計(jì)對象。茶樹受凍后導(dǎo)致的直接后果是芽、葉、枝和根等出現(xiàn)受凍癥狀，間接后果是春茶減產(chǎn)。對1966 年南茶北引至山東省56 年以來露天茶樹越冬期和萌芽期受凍情況分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，共有14 年露天茶樹出現(xiàn)重度及以上越冬期凍害（表1），共有13 年露天茶樹出現(xiàn)重度及以上萌芽期凍害（表2）。

4.2 凍害等級氣象指標(biāo)確立

根據(jù)理論計(jì)算、凍害觀測、實(shí)踐調(diào)查和專家意見等，分別制定了北方茶樹越冬期和萌芽期凍害等級氣象指標(biāo)，如表3 和表4 所示。

4.3 結(jié)果驗(yàn)證

選取2019—2021 年1 次越冬期凍害、2 次萌芽期凍害作為典型案例，進(jìn)行實(shí)際觀測和調(diào)查驗(yàn)證，結(jié)果表明，上述指標(biāo)與實(shí)際凍害情況吻合，指標(biāo)科學(xué)合理。

4.3.1 2020—2021 年越冬期凍害實(shí)際觀測、調(diào)查檢驗(yàn)

2020 年12 月—2021 年1 月，北方出現(xiàn)大面積寒潮天氣，山東省茶葉主產(chǎn)區(qū)日照市市區(qū)、日照市莒縣、日照市五蓮縣、青島市西海岸新區(qū)和臨沂市莒南縣共5 個(gè)大監(jiān)站平均極端最低氣溫?17.0 °C，日照市市區(qū)、日照市莒縣和日照市五蓮縣3 個(gè)區(qū)縣2020 年12 月29 日—2021 年1 月2 日連續(xù)5 d 日最低氣溫均

2021 年1 月6—10 日，北方再次出現(xiàn)歷史罕見極端低溫寒潮天氣，其中青島市西海岸新區(qū)連續(xù)5 d 日最低氣溫

2021 年3 月9 日在日照市五蓮縣富園茶場進(jìn)行凍害觀測和調(diào)查，2020 年12 月—2021 年1 月越冬期極端低溫天氣過程發(fā)生2 個(gè)月后，富園茶場小氣候站附近茶樹已撤掉遮蔭網(wǎng)，部分茶樹出現(xiàn)枝葉干枯等受凍癥狀，葉片受凍率70% 左右。

2021 年2 月9 日在青島市嶗山區(qū)王哥莊街道曉望社區(qū)茶園調(diào)查，發(fā)現(xiàn)茶樹受凍后葉面和枝梢干枯失水，葉片受凍率80%，茶葉顏色由綠色變?yōu)闇\褐色。茶園附近曉望小學(xué)區(qū)域站2021 年1 月7—8 日分別測得最低氣溫?15.3、?10.9 °C，連續(xù)2 d 出現(xiàn)低溫天氣。

2021 年3 月13 日在日照市五蓮縣戶部鄉(xiāng)邱家店子茶園調(diào)查，茶園未采取越冬防護(hù)措施，大部分茶樹受凍，枝葉干枯，葉片受凍率90%。距離茶園1.5 km 處戶部區(qū)域站測得2020 年12 月30—31 日日最低氣溫分別為?13.8、?11.0 °C，2021 年1 月6—8 日日最低氣溫分別為?11.7、?18.6 和?13.6 °C。

2021 年3 月15 日在臨沂市莒南縣朱蘆鎮(zhèn)李家彩村茶園進(jìn)行凍害觀測和調(diào)查，發(fā)現(xiàn)茶樹枝葉因受凍顏色變褐變枯，葉片受凍率100%。茶園附近臨沂市莒南縣文疃鎮(zhèn)區(qū)域站測得2020 年12 月30—31 日日最低氣溫分別為?13.8、?12.5 °C，2021 年1 月6—8 日日最低氣溫分別為?11.6、?18.6、?12.9 °C。

2021 年4 月9 日在山東省日照市山海天臥龍山街道茶園進(jìn)行凍害觀測和調(diào)查，茶園未采取越冬防護(hù)措施，茶樹大面積受凍，根、莖、葉均受凍，茶蓬表層葉片受凍率接近90%，部分茶樹整株死亡，茶農(nóng)正在補(bǔ)種茶籽；尚未凍死的茶樹按照往年發(fā)育期，已經(jīng)開采或即將開采，因?yàn)槭軆鰢?yán)重，調(diào)查時(shí)茶樹未返青，新稍未萌芽。

驗(yàn)證結(jié)論：上述案例茶樹凍害發(fā)生在越冬期，第1 次寒潮過程持續(xù)時(shí)間長且氣溫低，第2 次寒潮過程最低氣溫突破歷史極值，2 次寒潮過程均給茶樹造成嚴(yán)重凍害。凍害發(fā)生時(shí)日最低氣溫及最低氣溫≤?10 °C 最長持續(xù)日數(shù)均符合本標(biāo)準(zhǔn)制定的越冬期凍害氣象指標(biāo)4級凍害標(biāo)準(zhǔn)。

4.3.2 2019 年萌芽期凍害實(shí)際觀測、調(diào)查檢驗(yàn)

2019 年4 月26—27 日北方茶園出現(xiàn)大面積倒春寒天氣，露天春茶剛開始采摘，正是春茶大量上市的黃金季節(jié)，出現(xiàn)霜凍，尤其是低洼、平原地區(qū)的茶園受凍更嚴(yán)重。經(jīng)查閱區(qū)域氣象站及大監(jiān)站資料，日照市市區(qū)、日照市莒縣、日照市五蓮縣、青島市西海岸新區(qū)和臨沂市莒南縣5 個(gè)區(qū)縣連續(xù)2 d 出現(xiàn)霜凍，4 月26 日5 個(gè)區(qū)縣最低氣溫均<4 °C，4 月27 日5 個(gè)區(qū)縣最低氣溫0～1 °C。

2019 年4 月27 日上午在山東省日照市嵐山區(qū)巨峰茶園進(jìn)行凍害觀測和調(diào)查，此次凍害發(fā)生在晴朗微風(fēng)的夜晚至凌晨，嵐山區(qū)巨峰茶園地勢平坦，容易遭受霜凍危害，茶樹芽葉和枝梢上均勻覆蓋著一層白霜，芽梢受害率≥80%；查閱距離茶園最近的巨峰鎮(zhèn)區(qū)域站資料，2019 年4 月27 日最低氣溫2.9 °C。2019 年4 月27 日下午在山東省日照市五蓮縣劉家坪茶園進(jìn)行凍害觀測和調(diào)查，村民當(dāng)天上午拍攝視頻顯示，茶樹覆蓋厚厚一層白霜，芽梢受害率≥80%，當(dāng)天下午部分嫩芽因受凍變成黑、褐色；經(jīng)查閱茶園附近潮河鎮(zhèn)區(qū)域站資料，4 月27 日早晨最低氣溫1.7 °C。

驗(yàn)證結(jié)論：上述案例凍害發(fā)生在萌芽期，倒春寒發(fā)生時(shí)茶樹正處于萌芽期，正是露天春茶集中大量開采的黃金時(shí)節(jié)，當(dāng)時(shí)春茶品質(zhì)最好、價(jià)格最貴，春茶大面積受凍，受凍后70% 的茶園無春茶可采，茶園減產(chǎn)50% 左右，凍害發(fā)生時(shí)的日最低氣溫及發(fā)生日期均符合本標(biāo)準(zhǔn)制定的萌芽期凍害氣象指標(biāo)4 級標(biāo)準(zhǔn)。

4.3.3 2019—2020 年萌芽期凍害實(shí)際觀測、調(diào)查檢驗(yàn)

2019 年12 月—2020 年2 月山東省平均氣溫2.3 °C，較歷年同期偏高1.8 °C，長時(shí)間氣溫連續(xù)偏高導(dǎo)致茶樹發(fā)育期較歷年提前了10 d 左右。2020 年3 月下旬日照市市區(qū)、日照市莒縣、日照市五蓮縣、青島市西海岸新區(qū)和臨沂市莒南縣5 個(gè)茶葉主產(chǎn)區(qū)最高氣溫均超過30 °C，采用越冬防護(hù)的大部分茶樹拱棚撤膜，3 月下旬開始有新芽萌動(dòng)。4 月3 日日照市五蓮縣部分無性系露天春茶開采，全縣種茶史上首次采到稀缺珍貴的“明前茶”（清明節(jié)前的茶葉）。4 月4—5 日山東省出現(xiàn)大面積春季晚霜，5 個(gè)茶葉主產(chǎn)區(qū)最低氣溫分別為?2.5、?3.7、?2.8、?1.2 和?1.4 °C，出現(xiàn)了結(jié)冰和霜凍，正在開采的露天春芽遭遇凍害。4 月12—13 日出現(xiàn)第2 次霜凍，5 個(gè)茶葉主產(chǎn)區(qū)最低氣溫分別為0.7、0.4、2.3、2.0 和1.0 °C，一周前凍過的茶樹細(xì)胞未來得及修復(fù)，又遭凍害。4 月22—24 日連續(xù)3 d 再次出現(xiàn)霜凍，5 個(gè)茶葉主產(chǎn)區(qū)最低氣溫分別為?0.2、?0.1、?0.7、?0.8 和0.3 °C，進(jìn)一步加重茶樹受凍程度。

2020 年4 月5 日在日照市嵐山區(qū)巨峰鎮(zhèn)西趙家村茶園進(jìn)行凍害觀測和調(diào)查，茶園出現(xiàn)霜凍和結(jié)冰現(xiàn)象，露天春芽受凍，芽梢受害率≥80%。經(jīng)查閱附近巨峰鎮(zhèn)區(qū)域氣象站資料，4 月5 日最低氣溫0.8 °C。

2020 年4 月5 日在臨沂市莒南縣朱蘆鎮(zhèn)李家彩村茶園進(jìn)行凍害觀測和調(diào)查，該茶園葉片和枝條均附著一層霜，呈現(xiàn)凍結(jié)狀態(tài)，芽梢受害率≥80%；經(jīng)查閱距離茶園最近的文疃鎮(zhèn)區(qū)域站觀測資料，4 月5 日最低氣溫?0.4 °C，符合結(jié)冰和霜凍氣象條件。

2020 年4 月5 日上午、下午分別在日照市五蓮縣北方茶葉研究所進(jìn)行凍害觀測和調(diào)查，茶園位于日照市五蓮縣叩官鎮(zhèn)常林子村，上午調(diào)查時(shí)太陽剛剛升起，霜凍尚未融化，葉面正呈凍結(jié)狀態(tài)，下午調(diào)查時(shí)葉面霜凍已融化，芽尖已變褐色。經(jīng)查閱附近叩官鎮(zhèn)區(qū)域站資料，4 月5 日早晨最低氣溫0.6 °C。

2020 年5 月9 日在日照市五蓮縣富園茶場進(jìn)行凍害調(diào)查，茶樹品種為中茶108，由于4 月接連受凍，現(xiàn)場調(diào)查時(shí)嫩芽剛開始冒尖，年內(nèi)還未開采，開采期比往年推遲接近1 個(gè)月，春茶減產(chǎn)50% 以上。經(jīng)查閱距離該站最近的叩官鎮(zhèn)區(qū)域站資料，4 月5—7 日日最低氣溫分別為0.6、1.8、3.8 °C，4 月13 日最低氣溫2.5°C，4 月22—23 日日最低氣溫分別為2.2、?0.7 °C。

驗(yàn)證結(jié)論：2020 年4 月山東省茶區(qū)先后于4 月5—7 日、4 月13 日、4 月22—23 日接連3 次遭受春季晚霜危害。因凍害前氣溫持續(xù)偏高，春茶較往年提前萌芽，接連遭受凍害后茶樹細(xì)胞恢復(fù)緩慢，露天春茶直到5 月中旬才開始采摘，導(dǎo)致露天春茶平均減產(chǎn)40%，部分茶園減產(chǎn)70%。凍害發(fā)生時(shí)日最低氣溫及凍害發(fā)生日期符合春茶期凍害氣象指標(biāo)4 級標(biāo)準(zhǔn)。

通過調(diào)研、專家咨詢、老茶農(nóng)座談會交流，結(jié)合產(chǎn)量資料分析，相關(guān)指標(biāo)符合實(shí)際生產(chǎn)情況，證明本指標(biāo)科學(xué)合理。

5 結(jié)束語

（1）該北方茶樹凍害氣象指標(biāo)已在山東省各地部分茶園實(shí)施，經(jīng)過多年現(xiàn)場調(diào)研和試驗(yàn)、觀測和理論檢驗(yàn)，指標(biāo)已日趨成熟完善，可供茶樹行業(yè)管理、農(nóng)業(yè)、氣象等各相關(guān)部門用于科學(xué)指導(dǎo)茶樹防凍工作，最大程度降低凍害對茶園造成的損失。

（2）本指標(biāo)已與目前茶樹凍害防御工作相結(jié)合，在北方茶樹封園前多次開展防凍宣傳教育和培訓(xùn)，向茶農(nóng)普及茶樹越冬防護(hù)和春季防凍知識，根據(jù)茶農(nóng)經(jīng)濟(jì)狀況和茶園實(shí)際情況，指導(dǎo)茶農(nóng)選擇合適防凍措施。

（3）本指標(biāo)可應(yīng)用于茶樹凍害保險(xiǎn)業(yè)務(wù)，保險(xiǎn)部門在進(jìn)行茶樹凍害理賠時(shí)可參照本指標(biāo)進(jìn)行凍害認(rèn)定和賠付標(biāo)準(zhǔn)確定。

（4）茶樹凍害成為北方茶園面臨的共性問題，由于各地種植品種、茶園選擇地段、茶園土壤質(zhì)地和生產(chǎn)管理水平等不同，凍害程度不同，導(dǎo)致茶樹凍害氣象監(jiān)測指標(biāo)有一定差別，需各地進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

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