茶園晚霜凍害及其防治

吳 婧 徐 平 毛祖法 王岳飛*

(1.浙江大學(xué)茶學(xué)系，浙江 杭州310058;2.浙江省農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，浙江 杭州310020)

茶葉是我國部分山區(qū)主要經(jīng)濟(jì)作物，茶葉產(chǎn)業(yè)也是我國農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一［1-3］。栽培上，茶樹易受到寒凍、旱熱、水濕、冰雹及強(qiáng)風(fēng)等氣象災(zāi)害的影響，影響較大的是寒凍，特別是晚霜凍害，即“倒春寒”?！暗勾汉背０l(fā)生于2月下旬至3月中下旬，臨近名優(yōu)茶開采期。晚霜凍害是浙江省常見的自然災(zāi)害，茶葉產(chǎn)區(qū)常遭受嚴(yán)重?fù)p失。例如，2008年浙江近半數(shù)茶園受凍，直接經(jīng)濟(jì)損失 9.88億元［4］。2010年3月7日至11日，僅杭州市茶園受凍面積就達(dá)3.6萬畝，受凍率85.7%，直接經(jīng)濟(jì)損失 3.4億元［5］。嫩芽受凍后，輕者產(chǎn)生“麻點(diǎn)”現(xiàn)象，芽葉焦灼，春芽瘦而?。?］。既影響產(chǎn)量，又影響品質(zhì)。自20世紀(jì)以來，人們對茶樹晚霜凍害的機(jī)理及抗凍措施進(jìn)行了一系列的探討，特別是近年來，有關(guān)茶樹預(yù)警與防凍技術(shù)研究迅速展開。為此，對該領(lǐng)域的研究成果做一綜述，以便為茶園晚霜凍害的預(yù)防與救護(hù)研究提供參考。

1 晚霜凍害發(fā)生的原因及其影響因素

晚霜凍害的發(fā)生受多因子的影響。首先是氣象因素，其次與茶樹品種相關(guān)。再次為茶樹樹齡、茶園緯度、海拔高度、地形地勢和茶園管理水平及其栽培技術(shù)等其他因素。

1.1 茶園氣象因素

關(guān)于茶園災(zāi)害與氣候條件的關(guān)系，國內(nèi)外學(xué)者［7-9］曾進(jìn)行過探討，低溫是茶園遭受晚霜凍害的直接氣象原因。另外，與持續(xù)時(shí)間，霜凍發(fā)生時(shí)空氣濕度，是否有云以及風(fēng)速大小等天氣條件相關(guān)。黃壽波［10］指出，春芽萌發(fā)后，0℃左右的低溫就會使茶樹受害。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，植物的霜凍一般發(fā)生在空氣溫度和濕度較低，且天空無云的夜晚。這種夜晚易產(chǎn)生“逆溫現(xiàn)象”，地面溫度較低而輻射出去的熱量較大，地表溫度極易降到0℃以下，導(dǎo)致植物樹冠發(fā)生霜凍，直至死亡［11］。除低溫是產(chǎn)生凍害的直接原因，干旱和大風(fēng)加深凍害的發(fā)生程度［6］。但也有報(bào)道，在早春晴朗、風(fēng)速小于0.5m/s的夜晚，當(dāng)氣溫降至0℃時(shí)，易隨輻射逆溫的出現(xiàn)而成霜;一旦風(fēng)速大于 2.0 m/s則無霜［12］。

1.2 茶樹品種因素

品種是影響茶樹發(fā)生凍害的主要內(nèi)在因素。不同茶樹品種間的抗逆性差別較大，抗逆性強(qiáng)的茶樹品種抗凍性也強(qiáng)，在遭受如凍害等自然災(zāi)害時(shí)，可利用自身抵抗力減少受傷。早生品種發(fā)芽較早，遭受晚霜凍害的概率更大。浙江省茶區(qū)的晚霜凍害平均在2月下旬-3月上旬，個(gè)別地區(qū)(如富陽)在3月中旬;早的在2月中旬(溫州)。浙江省的茶樹品種主要分為3類:以烏牛早茶樹品種為代表的在2月中旬到3月中旬進(jìn)入開采期的特早生品種;以龍井43茶樹品種為代表的在3月上旬到3月下旬進(jìn)入開采期的早生品種，以鳩坑種為代表的在3月下旬到4月中旬進(jìn)入開采期的中生品種［13］。這三種品種中，烏牛早茶樹品種與龍井43茶樹品種遭受晚霜凍害的風(fēng)險(xiǎn)大于鳩坑種。有性茶樹直播品種如鳩坑種、龍井群體種等比無性系茶樹品種遭受凍害的程度輕。中小葉種茶樹抗寒性較強(qiáng)，而大葉品種的抗寒性較差。房用等［14］利用葉片解剖結(jié)構(gòu)分析不同品種和材料的抗寒性，曾篩選出‘勁峰’等抗寒品種。黃海濤等［15］采用田間自然鑒定、葉片解剖結(jié)構(gòu)和電導(dǎo)法對24個(gè)茶樹品種的抗寒性進(jìn)行鑒定，得出‘浙農(nóng)113’、‘中茶102’、‘翠峰’等茶樹品種在以上抗寒性鑒定方法的評價(jià)結(jié)果中表現(xiàn)為較強(qiáng)抗寒性，屬于抗寒茶樹品種。汪云剛等［16］采用田間自然鑒定和低溫處理試驗(yàn)等方法，對云南105份茶樹種質(zhì)資源進(jìn)行抗寒性鑒定，發(fā)現(xiàn)其中包括‘86-8-1’、‘86-9-12’、‘河頭白尖毛茶’等在內(nèi)的11份抗性優(yōu)于其他。對于品種間抗寒性的差異，研究者們主要從茶樹的葉片形態(tài)、束縛水含量、各種保護(hù)酶類等多方面進(jìn)行探索［17-20］。經(jīng)過抗寒鍛煉的茶樹，葉片結(jié)構(gòu)具有明顯的特點(diǎn)，抗寒性強(qiáng)的比抗寒性弱的葉片內(nèi)部各結(jié)構(gòu)有明顯的增厚現(xiàn)象，柵欄組織厚度、海綿組織厚度增厚率均在30%以上，海綿組織密度大的抗寒性為密度小的2倍［9］。值得一提的是，自1972年Schnel和Vail［21］報(bào)道在腐爛的植物葉子內(nèi)有細(xì)菌參與冰核形成后，隨后的研究發(fā)現(xiàn)冰核細(xì)菌也參與了植物霜凍的過程，在沒有冰核細(xì)菌存在條件下，植物可耐受-8℃ ～-7℃的低溫，而當(dāng)其存在時(shí)，可在-5℃ ～-2℃下，誘發(fā)植物細(xì)胞結(jié)冰而發(fā)生霜凍［22］。同時(shí)，不同的茶樹品種和不同的栽培區(qū)域，茶樹上的冰核細(xì)菌種類與數(shù)量有差別，不同細(xì)菌種類在促進(jìn)冰核形成的作用上差異很大，但以其中Erwinia herbicola和 Pseudomonas syringae 2種細(xì)菌作用最強(qiáng)烈［23-25］。不同品種間的抗寒差異性，最終是由其基因決定的［26］。

1.3 茶樹樹齡因素

不同樹齡的茶樹抗寒性差別較大。幼年的茶樹抗寒性較弱，隨著樹齡的增加，抗寒性增強(qiáng)，衰老茶樹抗寒性下降。幼齡茶樹根系較淺，芽葉較嫩，對災(zāi)害的抵抗力也較弱。壯年期茶樹，根系深入土中，分枝多，樹冠緊密，樹姿開展，能充分利用營養(yǎng)，抵御災(zāi)害的能力強(qiáng)。

1.4 茶園緯度、海拔高度、地形地勢、土壤肥力與栽培方式等因素

茶樹的抗寒力除與上述因素相關(guān)外，還與茶園的緯度、海拔高度、地形地勢、土壤肥力及栽培方式等因素相關(guān)。一般茶園朝東南向的比朝北、西北向的抗寒力強(qiáng);在地勢低洼、地形閉塞的小盆地、洼地、坡地下部，冷空氣容易沉積，茶樹受凍嚴(yán)重;山坡地中部，空氣流動暢通，茶樹受凍最輕;山頂由于直接接受寒風(fēng)侵襲且土壤被吹干，茶樹受凍最重。土壤干燥疏松的茶園比土壤潮濕的茶園受凍重［6］。在同一區(qū)域隨著海拔與緯度的增高，茶樹受凍加重。此外，茶園管理水平高，茶樹生長勢旺的茶園不易遭受凍害。

2 晚霜凍害發(fā)生的預(yù)防

晚霜凍害的防治措施，對于新建茶園而言，首先是選用抗寒良種;其次，園地應(yīng)設(shè)在朝南、背風(fēng)、向陽的半山坡自然走水的地段。對于現(xiàn)有茶園而言，除上述的幾種辦法外，傳統(tǒng)的主要采用物理方法;現(xiàn)代的有設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)防霜法，化學(xué)制劑防霜法等。近年來，研究人員將農(nóng)業(yè)氣象技術(shù)與茶園防霜結(jié)合，建立預(yù)警系統(tǒng)指導(dǎo)茶農(nóng)做好茶園防凍措施。

2.1 傳統(tǒng)的防治措施

傳統(tǒng)的措施主要有煙熏、覆蓋和灌水等［27-29］，宋文忠等［30］介紹了用秸稈、雜草、木屑點(diǎn)火出煙法;霜降前用硝酸銨、細(xì)鋸末、廢柴油、細(xì)鐵粉混合鐵桶內(nèi)點(diǎn)燃法;鋸木屑、煙煤、黃泥、裂干油等制成蜂窩煤燃燒，這三種方法安徽常用。這些方法，在北方茶園的防霜凍中也常被使用［31］。但由于防霜效果差、勞動強(qiáng)度大，不便于實(shí)施，還可能造成環(huán)境污染，因而生產(chǎn)上無法大規(guī)模應(yīng)用。

2.2 防霜設(shè)施農(nóng)業(yè)

日本主要通過風(fēng)扇、噴灌等設(shè)施農(nóng)業(yè)防霜，并取得了較好的效果。近年來也有關(guān)于我國部分茶園陸續(xù)引進(jìn)日本防霜風(fēng)扇系統(tǒng)的報(bào)道［32-34］。但這些技術(shù)也有一定的局限性，首先是成本高，如防霜風(fēng)扇每畝成本1.3萬元。其次，防霜風(fēng)扇只對晚間輻射強(qiáng)度大，產(chǎn)生逆溫的晴天有較好的效果，而對于輻射較弱的陰雨天，則不產(chǎn)生逆溫，自動開啟的風(fēng)扇不僅浪費(fèi)能源，而且攪動的空氣伴隨低溫，還會加劇凍害的發(fā)生。另外，研究還表明風(fēng)速較大的天氣，離地6 m高空和茶樹蓬面的溫度較小，風(fēng)扇的效果也較差。茶園噴灌則可防止冷空氣侵入，阻止茶樹蓬面結(jié)霜，同時(shí)增加土壤熱容量，提高茶園溫度。但噴灌存在需水量大、需4.5 t/ha/h，一夜以6～8 h計(jì)，需耗水18～24 t，且易導(dǎo)致水土流失等問題。為此，日本正在研究微噴和間隙噴灌技術(shù)。

無論是風(fēng)扇還是灌溉防凍，如何提高防霜效果，降低成本，均值得深入研究。雖然防霜風(fēng)扇和灌溉防凍的效果相對較好，但對于絕大多數(shù)經(jīng)濟(jì)實(shí)力不強(qiáng)的茶農(nóng)和山區(qū)茶園來說，則實(shí)施難度較大，而山區(qū)又是晚霜凍害的重災(zāi)區(qū)。張子?xùn)|［35］研究了茶園防霜用安全電加熱智能控制技術(shù)，但也存在同樣的問題。當(dāng)然，近年來，關(guān)于茶樹設(shè)施栽培技術(shù)的探討也正開展中，但茶樹設(shè)施栽培技術(shù)是否可行仍有待進(jìn)一步驗(yàn)證［36］。

2.3 化學(xué)防凍劑的使用

一種簡便易行的辦法是使用葉面防凍劑［37］。據(jù)牧野孝宏(1985)報(bào)道，0.4%次甲基藍(lán)，4000 ppm中性次氯酸鈣，1 M過氧化氫水和1 M硫酸銅溶液等，可使細(xì)菌形成冰核的溫度降低，從而減輕霜凍害。防凍劑有采用樹脂進(jìn)行物理防凍的，也有激素和葉面抗?jié)B透保護(hù)劑等通過改變植物的生理代謝進(jìn)行防凍的，這些物質(zhì)在北方果園防凍方面有一定的報(bào)道［38，39］。云南農(nóng)業(yè)大學(xué)使用一種能降低冰核細(xì)菌活性的生物制劑在蔬菜上噴施防霜，也取得了良好的效果［40］。

2.4 農(nóng)業(yè)氣象技術(shù)的應(yīng)用

目前氣象指標(biāo)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用較為廣泛。早在2000年就有新疆利用氣象指標(biāo)綜合調(diào)控外來引種的瓜爾豆的種植生產(chǎn)，預(yù)測其打頂期的報(bào)道［41］(瓜爾豆原產(chǎn)于巴基斯坦、印度，目前世界上只有巴基斯坦，印度西北部、美國德克莎斯州和俄克拉馬州有大規(guī)模種植);也有通過氣象指標(biāo)調(diào)控不同向日葵播種期和收成期的報(bào)道［42］;氣象指標(biāo)在烤煙種植中的應(yīng)用就更為廣泛、普及，在山東、黔西等地有大面積應(yīng)用。目前也有關(guān)于農(nóng)業(yè)氣象技術(shù)在茶葉生產(chǎn)上應(yīng)用的報(bào)道，主要預(yù)測茶葉產(chǎn)量與開采期預(yù)報(bào)［43-45］。農(nóng)業(yè)氣象技術(shù)在茶園防霜凍中的應(yīng)用也有報(bào)道，如基于GIS的茶園環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測建立防凍預(yù)警系統(tǒng)［46］，利用往年氣象資料對晚霜凍害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估［43］。然而，各地茶園特征和品種不同，氣候條件差異明顯，因此，農(nóng)業(yè)氣象技術(shù)的應(yīng)用需要應(yīng)地制宜。

3 晚霜凍害的災(zāi)后補(bǔ)救

晚霜凍害雖可以積極預(yù)防，但變化無常的天氣，讓茶樹仍不可避免地常遭受晚霜凍害的襲擊。因此，在茶園遭受霜凍后，應(yīng)及早采取補(bǔ)救措施，減輕損失，使茶園盡快恢復(fù)生機(jī)。

3.1 搶采受凍芽葉

對已萌發(fā)、受凍較輕的芽葉，要及時(shí)搶采，仍可制成高檔茶葉，以減少損失，增加收入。

3.2 清理茶樹積雪

及時(shí)清理茶樹樹冠積雪，防止樹枝被壓斷，且本身，融雪會吸收茶樹體內(nèi)和土壤的熱量，使得茶樹凍害加劇。

3.3 整枝修剪

因受凍的茶樹，部分枝葉失去活力，整枝修剪也是必不可少的補(bǔ)救措施，經(jīng)過修剪重發(fā)新芽。實(shí)驗(yàn)證明倒春寒凍害后，及時(shí)采用樹冠面輕修剪1 cm～3 cm，受凍嚴(yán)重的可剪去5 cm～8 cm和適當(dāng)?shù)氖┳贩矢欣诋a(chǎn)量的恢復(fù)［47］。

3.4 追施催芽肥與追施葉面肥

解凍后，早春追施催芽肥，追施用速效氮肥，也可施用一些礦質(zhì)磷、鉀肥。此外，許永妙等［48］對鎂葆靈、獅馬綠、富安和碧護(hù)等4種不同種類的葉面肥促進(jìn)茶樹凍害后恢復(fù)生長效果對比研究，結(jié)果表明，輕修剪后噴施葉面肥對茶樹災(zāi)后恢復(fù)生長具有明顯的促進(jìn)作用。4種葉面肥中以鎂堡靈催芽素和富安氨基酸營養(yǎng)液對茶樹凍害后恢復(fù)生長的效果較好。陳杭芳等［49］研究表明對受凍茶樹噴布低濃度NaHSO3溶液能促進(jìn)茶樹的恢復(fù)生長。

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