葉建剛,金志鳳,楊再?gòu)?qiáng)
(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(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(dǎo)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之一,種植歷史悠久。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2012年紹興市茶園面積3.34萬(wàn)hm2,茶葉產(chǎn)量50 307 t,總產(chǎn)值超過(guò)15億元,分別約占浙江省的20%,30%和20%,是全國(guó)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(gè)茶葉產(chǎn)業(yè)中居重要位置。隨著特早芽茶樹(shù)良種的推廣、施肥水平的提高,以及科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,茶樹(shù)發(fā)芽日趨提早,其對(duì)天氣條件的要求也更加嚴(yán)格[1-2]。受全球氣候變化的影響,近年來(lái)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(lái)了巨大的損失。作者通過(guò)紹興地區(qū)2013年4月7日發(fā)生的一次降溫過(guò)程,開(kāi)展低溫對(duì)茶園凍害的特征分析和災(zāi)情評(píng)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(lái)源于紹興市147個(gè)自動(dòng)氣象站和2個(gè)茶園小氣候觀測(cè)站,觀測(cè)點(diǎn)離地高度為1.5 m。小氣候觀測(cè)站分別位于紹興縣御茶村茶園 (下稱(chēng)茶園A)和嵊州市明山茶園 (下稱(chēng)茶園B),其中茶園A地處山谷,海拔39 m,周?chē)? 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?chē)降馗?0~60 m,且4 km內(nèi)均無(wú)高山丘。試驗(yàn)觀測(cè)站分別裝有1.5 m和0.5 m氣溫觀測(cè)儀及冠層葉溫觀測(cè)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(guò)程,6日夜里天空放晴,輻射散熱強(qiáng)烈,氣溫再度下降。據(jù)自動(dòng)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(dá)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?chē)匦斡绊?,茶園夜間氣溫低于附近自動(dòng)氣象站,7日早晨茶園A 1.5 m和0.5 m最低氣溫分別達(dá)到0.8℃和-1.0℃,較相鄰自動(dòng)氣象站低2.2℃,茶園B 1.5 m和0.5 m最低氣溫分別達(dá)2.3℃和1.6℃,較附近自動(dòng)氣象站低0.9℃。同期,茶樹(shù)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(shí),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(shí)葉面溫度已經(jīng)接近或低于0℃,并持續(xù)3~4 h,7時(shí)日出后葉面溫度迅速上升。
圖2 4月6日20時(shí)至7日12時(shí)茶園葉面溫度的變化
此次過(guò)程先因北方強(qiáng)冷空氣入侵,氣溫急降,風(fēng)停后夜間晴朗,輻射散熱強(qiáng)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(zhǎng),4月上旬各個(gè)品種茶葉均處于采摘高峰期,此時(shí)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(shí)間早遲、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間等因素有關(guān)。低溫出現(xiàn)的時(shí)間越遲,日最低溫度越低、持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng),則對(duì)茶樹(shù)芽葉的危害越大。此次過(guò)程在6日出現(xiàn)較強(qiáng)冷空氣后,夜間氣溫降至4℃以下,茶樹(shù)葉面溫度低于0℃,且維持較長(zhǎng)時(shí)間,致使部分茶芽細(xì)胞中的水分結(jié)冰。7日早晨日出后,升溫很快,導(dǎo)致茶樹(shù)葉片迅速解凍,對(duì)茶芽造成進(jìn)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(zāi)情。有關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示,紹興市受凍茶園1.17萬(wàn) hm2,其中嵊州受災(zāi)最為嚴(yán)重,受災(zāi)面積達(dá)0.6萬(wàn)hm2,經(jīng)濟(jì)損失近1億元。具體表現(xiàn)為,當(dāng)日茶樹(shù)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(wú)茶可采。
受茶樹(shù)抗寒力、萌發(fā)時(shí)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(gè)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(jìn)入采摘末期,未采摘部分受凍無(wú)法采摘,整個(gè)區(qū)域?yàn)跖T缡軆雎始s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(dá)80%;鳩坑為中生品種,萌芽相對(duì)較晚,主要萌發(fā)期在3月中旬,受凍面積相對(duì)較少,受凍率約為69%。調(diào)查表明,此次霜凍過(guò)程對(duì)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(yán)重,其次為鳩坑為代表的中生種,烏牛早等特早生種因進(jìn)入采摘末期,受凍相對(duì)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(shì)影響,茶葉受凍程度呈現(xiàn)顯著差異。據(jù)實(shí)地調(diào)查,此次凍害嚴(yán)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(zāi)相對(duì)較輕。這主要是因?yàn)橐归g山谷周?chē)碌乩淇諝庀鲁?,并在谷底或低洼處停滯下?lái),形成“冷湖”,因此氣溫較低且維持時(shí)間較長(zhǎng);而山坡中部由于空氣流動(dòng)暢通,冷空氣沿坡下沉,周?chē)諝庋a(bǔ)充,出現(xiàn)相對(duì)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(duì)較低[6-7]。對(duì)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(shí)兩地氣溫均在9.9℃,之后茶園A氣溫迅速下降,7日6時(shí)降至0.8℃;而茶園B則呈緩慢直線下降趨勢(shì),7日6時(shí)最低為2.3℃。如以氣溫低于4℃時(shí)茶葉開(kāi)始受凍,茶園A受凍時(shí)間長(zhǎng)達(dá)9 h,而茶園B受凍時(shí)間為3 h。由此表明,在晚霜凍影響過(guò)程中,低洼處茶葉較海拔較低山岡處,受凍強(qiáng)度更大,凍害持續(xù)時(shí)間更長(zhǎng)。
圖3 4月6日20時(shí)至7日12時(shí)茶園氣溫的變化
分析紹興市自動(dòng)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(dòng)下降趨勢(shì),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(shì),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(jì)收益,多以種植早生種為主,遇到嚴(yán)重霜凍后,往往全部絕收。應(yīng)通過(guò)合理搭配早、中、晚生茶樹(shù),大幅降低茶園凍害損失風(fēng)險(xiǎn)。在新建茶園時(shí),盡量選擇適合紹興氣候且抗寒性強(qiáng)的茶樹(shù)品種。有條件的茶園可在茶園周?chē)蛴L(fēng)面栽植防護(hù)林,可有效降低風(fēng)速,減弱空氣亂流交換,同時(shí)減緩山坡冷空氣流動(dòng)速度,提高茶園溫度[8]。
寒能力
秋冬季施肥應(yīng)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(shù)有機(jī)物質(zhì)的積累量;加強(qiáng)茶園設(shè)施建設(shè),如噴滴灌、防霜風(fēng)扇、無(wú)紡布、塑料大棚等設(shè)施,以提高茶園抗凍防凍防災(zāi)能力。
在降溫前,及時(shí)用稻草、遮陽(yáng)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(guò)量蒸騰,待寒潮過(guò)后及時(shí)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(guò)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(fēng)向、地勢(shì)、種植面積合理設(shè)堆,在氣溫降至2℃左右時(shí)點(diǎn)火發(fā)煙,以防止園區(qū)熱量擴(kuò)散,提高茶園溫度。
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