‘白葉1號’茶樹品種在溧陽開采期預(yù)測研究

姜 潤 錢半噸 蔣文妍 王文斌

(江蘇省常州市溧陽市氣象局，江蘇 常州 213300)

‘白葉1號’茶樹品種在溧陽開采期預(yù)測研究

姜 潤 錢半噸 蔣文妍 王文斌

(江蘇省常州市溧陽市氣象局，江蘇 常州 213300)

本文分析了溧陽地區(qū)引進(jìn)種植白茶品種‘白葉1號’10年以來，前期氣象條件與茶樹萌動、春茶開采的關(guān)系，制定白茶萌動期和開采期預(yù)報(bào)方案，結(jié)果表明：日均溫大于10℃后進(jìn)入春茶生長關(guān)鍵階段，本地白茶的萌動起點(diǎn)應(yīng)在穩(wěn)定通過5℃和6℃的初日之間；開采期積溫預(yù)報(bào)法需要過10℃有效積溫達(dá)到67℃或穩(wěn)定通過6℃有效積溫達(dá)到147℃，其中過10℃有效積溫指標(biāo)的穩(wěn)定性更高；氣象因子預(yù)報(bào)法選擇氣溫和降水為主要影響因子，擬合回歸方程進(jìn)行預(yù)報(bào)。實(shí)際生產(chǎn)中綜合參考各項(xiàng)指標(biāo)，并結(jié)合白茶生長情報(bào)，可以跟蹤指導(dǎo)茶區(qū)適時(shí)開采，對提高產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益有一定意義。

白茶；萌動；開采；積溫；溧陽

1 引 言

溧陽地處蘇浙皖三省交界的群山竹海之畔，中亞熱帶山地丘陵的氣候環(huán)境為白茶生長提供了優(yōu)質(zhì)的自然條件，伴隨著科學(xué)技術(shù)的有力支撐，溧陽白茶制作工藝日益精湛，茶葉品質(zhì)不斷提高，當(dāng)前已發(fā)展出一批富含特色的茶葉合作社，種植面積占江蘇白茶種植面積的70%，具有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和品牌效應(yīng)。白茶一年僅采一次春茶，時(shí)長20～30天左右，氣象因子對其品質(zhì)和產(chǎn)量的影響非常明顯，在茶葉市場競爭日趨激烈的形勢下，能否準(zhǔn)確把握白茶的適采期，獲得產(chǎn)量品質(zhì)俱佳的白茶產(chǎn)品，是茶農(nóng)們關(guān)心又憂心的問題。

對春茶開采期的研究，不少學(xué)者從不同角度做了探討與研究，茶樹春季萌動及開采不僅受品種的遺傳特性影響，還因各地的氣候不同而有所差別[1-4]。溧陽白茶引進(jìn)種植已有十年左右的歷史，白茶經(jīng)過本地氣候的適應(yīng)已形成較穩(wěn)定的物候規(guī)律，研究溧陽白茶的開采期預(yù)報(bào)對于指導(dǎo)春茶生產(chǎn)具有重要意義。本文通過分析溧陽地區(qū)從開春前期至白茶萌發(fā)生長期的氣象條件與茶樹萌動、春茶開采的關(guān)系，為預(yù)測預(yù)報(bào)白茶開采期提供科學(xué)依據(jù)，以期在應(yīng)用中提早向茶區(qū)發(fā)布萌動及開采預(yù)報(bào)，從而指導(dǎo)茶區(qū)適時(shí)開采，提高生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 白茶萌動期預(yù)報(bào)研究

早春時(shí)節(jié)溫度回升，茶樹經(jīng)過一個(gè)冬季的休眠，此時(shí)生長能力很強(qiáng)，養(yǎng)分自根部逐漸向上移動，供應(yīng)茶芽萌發(fā)生長的需要，氣溫回升到適宜程度就開始破芽萌發(fā)，生長成型。

一般農(nóng)業(yè)氣象學(xué)把茶樹萌動的生物學(xué)下限溫度定為10℃[5]。此臨界溫度在溧陽白茶的生產(chǎn)實(shí)踐中不具有一般性指示意義，根據(jù)歷史資料，溧陽地區(qū)日均溫大于10℃最早在1月即出現(xiàn)，此時(shí)江浙地區(qū)仍處冬季，而2～3月季節(jié)交替時(shí)大氣環(huán)流以不穩(wěn)定形態(tài)居多，出現(xiàn)短暫回溫后又經(jīng)歷寒潮降溫的次數(shù)也多，較早出現(xiàn)的大于10℃的溫度條件能有一定的促進(jìn)萌動作用，但離茶芽破芽萌發(fā)還差一定的時(shí)間積累。溧陽站穩(wěn)定通過10℃初日多年平均為3月29日，并在進(jìn)入21世紀(jì)后有顯著提前趨勢[6]，根據(jù)對本地白茶的開采期調(diào)查，穩(wěn)定通過10℃初日已接近開采，無法作為預(yù)報(bào)指標(biāo)。春茶萌動除了受前期氣候的大背景影響，還受茶樹樹齡、茶園管理、茶場小氣候環(huán)境等影響，溧陽的不同茶場在茶樹萌動期上也有相差，因此白茶開采期的預(yù)報(bào)不能僅以簡單指標(biāo)做定論，而應(yīng)在經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上更多依靠本地當(dāng)年的氣象條件綜合判斷分析。

不同學(xué)者通過界限溫度相關(guān)法，確定茶樹越冬芽開始萌動的日期在日平均溫度穩(wěn)定在5～12℃時(shí)，而溧陽白茶萌動初日應(yīng)早于日平均溫度穩(wěn)定在10℃之前。因此，利用五日滑動平均法分別求算本地歷年穩(wěn)定通過不同下限溫度初日(表1)，進(jìn)一步結(jié)合歷年的茶樹物候資料，本地白茶的萌動期為2月底至3月初，近十年的平均，穩(wěn)定通過5℃初日為2月27日，穩(wěn)定通過6℃初日為3月5日，相距時(shí)間較短，兩者重疊的日期10年中有5年即50%的概率。萌動期與穩(wěn)定通過5℃和6℃的初日比較接近，穩(wěn)定通過5℃初日最早可在1月份出現(xiàn)，有一定不穩(wěn)定性，穩(wěn)定通過6℃初日相對比較符合萌動預(yù)報(bào)條件，但也存在預(yù)報(bào)較實(shí)際偏遲可能。

表1 溧陽站近十年穩(wěn)定通過不同下限溫度初日

綜上，對于萌動期預(yù)報(bào)易采取經(jīng)驗(yàn)法，重點(diǎn)關(guān)注冬末春初的溫度變化，日均溫大于10℃后即可認(rèn)為進(jìn)入春茶生長關(guān)鍵階段，在氣溫有望穩(wěn)定通過5℃時(shí)需加強(qiáng)茶園的田間管理，確保溫濕條件適宜茶芽萌動，溧陽地區(qū)的白茶萌動期基本在穩(wěn)定通過5℃和6℃的初日之間。

3 白茶開采期預(yù)報(bào)研究

春茶開采期的影響因素眾多，如品種、樹齡、栽培措施和氣象條件等[7]，本文重點(diǎn)分析前期氣象條件對春茶開采期的影響，采用積溫相關(guān)性算法和氣象因子回歸分析兩種方法，探究農(nóng)業(yè)氣象的重要指標(biāo)積溫以及早春的主要?dú)庀笠蜃釉诎撞栝_采期預(yù)報(bào)中的作用。

3.1 積溫預(yù)報(bào)法

根據(jù)積溫學(xué)說，在一定的溫度范圍內(nèi)，溫度與作物生長發(fā)育速度成正相關(guān)，且只有當(dāng)溫度累積到一定總和時(shí)，才能完成其發(fā)育周期，這個(gè)溫度的總和稱為積溫[8]。已有研究得出結(jié)論，茶芽萌動到出現(xiàn)一芽三葉需要110-124℃的有效積溫[9]，而不同品種茶樹開采期所需積溫條件也不相同[10]。

高于生物學(xué)下限溫度的日平均氣溫值為活動溫度，而作物某個(gè)生育期或全部生育期內(nèi)活動溫度的總和，為該作物某一生育期或全生育期的活動積溫?；顒訙囟扰c生物學(xué)下限溫度之差，為有效溫度，對作物的生育能起積極有效的作用，在生育期內(nèi)統(tǒng)計(jì)有效溫度的總和，為該作物這一生育期的有效積溫。

有效積溫較為穩(wěn)定，能更確切地反映作物對熱量的要求，適宜于制訂作物物候期預(yù)報(bào)。表2統(tǒng)計(jì)了溧陽白茶種植以來10年的開采期有效積溫，起點(diǎn)溫度的選擇采用兩種標(biāo)準(zhǔn)，一是以萌動期即穩(wěn)定通過6℃初日開始計(jì)算，二是以早春首次出現(xiàn)大于10℃日均溫開始計(jì)算，并分別計(jì)算單年積溫與多年平均的變率。

表2 溧陽白茶開采期積溫及變率統(tǒng)計(jì)

結(jié)果表明，穩(wěn)定通過6℃初日至開采期的大于6℃有效積溫均值為146.8℃，變率控制在39%以內(nèi)，變率均值14%，而初次大于10℃后至開采期的大于10℃有效積溫均值為66.4℃，變率控制在11%以內(nèi)，變率均值5%。變率表示了該有效積溫多年的變動差異，可見采用10℃算法的有效積溫比較穩(wěn)定，這也符合茶樹生育與10℃氣溫關(guān)鍵值的重要關(guān)系，早春茶芽未破裂萌動前，有效溫度的積累也是對茶樹生育有促進(jìn)作用的。而穩(wěn)定通過6℃初日后的有效積溫，也對積溫預(yù)報(bào)法有一定參考意義，在2012年10℃積溫算法變率較大的情況下，穩(wěn)定通過6℃積溫反而變率控制較好，兩者并無一直變化關(guān)系，因此在實(shí)際工作中可以參考10℃積溫算法為主、穩(wěn)定通過6℃積溫算法為輔而進(jìn)行預(yù)報(bào)。

圖1為溧陽白茶開采期與大于10℃有效積溫的多年概況，溧陽地區(qū)白茶開采期在3月25日至4月15日之間，開采期較早的年份，并非需要高積溫，只要積溫及其他氣象條件達(dá)到要求，即可早開采早收益，這也是白茶有白化期這一不同與其他早芽型品種的特性所要求，而開采期略遲的年份，在積溫達(dá)到要求的前提下，還可能受到其他影響因子的制約。

圖1 溧陽白茶開采期與大于10℃有效積溫的多年概況

綜上，溧陽白茶開采所需有效積溫較其他茶葉品種要小，以過10℃有效積溫達(dá)到67℃或穩(wěn)定通過6℃有效積溫達(dá)到147℃為指標(biāo)，對預(yù)報(bào)時(shí)段的氣溫進(jìn)行預(yù)估算可以做出白茶開采期預(yù)報(bào)，10℃有效積溫算法穩(wěn)定性較高，在達(dá)到指標(biāo)的前提下配合天氣形勢預(yù)測，選擇非雨日進(jìn)行開采期預(yù)報(bào)，既符合理論又符合實(shí)際。

3.2 氣象因子預(yù)報(bào)法

為分析前期氣象條件對白茶開采期的影響，以1-3月的月平均氣溫、月降水量作為自變量，以過10℃初日至開采間隔日數(shù)為因變量，通過多元回歸方法，擬合開采期預(yù)報(bào)的回歸方程為：

Y=7-2.64X1+0.3X2+5.27X3+0.02X4-1.05X5+0.14X6

(3.2-1)

其中，Y為春茶開采期距過10℃初日的天數(shù)，X1、X3、X5分別為1-3月的月均溫，X2、X4、X6分別為1-3月的月降水。

方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)R值為0.96，表明自變量Xi與因變量Y之間的線性回歸關(guān)系密切；決定系數(shù)等于復(fù)相關(guān)系數(shù)的平方，表示因變量Y的總變異中可由回歸模型自變量解釋的部分所占比例，是衡量模型建立效果好壞的指標(biāo)之一，本方程的決定系數(shù)為0.93；經(jīng)過較正后的校正決定系數(shù)總小于決定系數(shù)，同是衡量模型建立好壞的重要指標(biāo)，本方程的校正決定系數(shù)為0.82，顯示擬合效果較好；F檢驗(yàn)的結(jié)果為0.03，小于0.05，為顯著置信。

進(jìn)行回歸殘差分析，分析數(shù)據(jù)的可靠性、周期性或其它干擾，因變量(y)的值和預(yù)測值(Y)之間的差異被稱為殘差，圖2為方程殘差與預(yù)估值的關(guān)系及殘差與數(shù)據(jù)順序的關(guān)系，殘差與預(yù)估值的關(guān)系分布分散無規(guī)律，表明誤差是隨機(jī)的，殘差不是獨(dú)立的一個(gè)趨勢，即沒有固定的增大或減少趨勢，可以作為實(shí)際的預(yù)測使用，殘差與數(shù)據(jù)順序的關(guān)系隨機(jī)分布在零兩側(cè)，表明在過程中沒有漂移，回歸假設(shè)成立。

方程可得，1-3月的月均溫和月降水與春茶開采期的相關(guān)程度不盡相同。氣溫因子系數(shù)中最大為2月份的5.27，降水因子的系數(shù)三個(gè)月差距不大。

1月份和3月份的氣溫對開采期前日數(shù)有負(fù)相關(guān)作用，可以認(rèn)為氣溫高則開采期早，這是因?yàn)?月正處在春芽破冬階段，氣溫回升快則有利于白茶早萌動，對應(yīng)后期開采也有提早趨勢，3月茶樹已快速生長，氣溫走高則積溫也累積較快，有利于早開采；2月份的氣溫對開采期前日數(shù)則呈正相關(guān)作用，主要原因是大于10℃的初日主要在1月底至2月出現(xiàn)，氣溫高則利于早出現(xiàn)，對應(yīng)間隔日數(shù)也有延長。

1-3月的月降水與開采期前日數(shù)均為正相關(guān)，表明此時(shí)段的降水條件對開采期呈負(fù)作用，降水過多不利于早開采，其中1月份降水對開采期影響最大，系數(shù)為0.3，而2月份系數(shù)僅0.02對開采的影響遠(yuǎn)不及其他兩個(gè)月。

用氣象因子回歸預(yù)報(bào)法，直接用氣象數(shù)據(jù)帶入即可估算，計(jì)算簡便，但考慮到本地白茶最早在3月底即進(jìn)入開采期，因此再進(jìn)一步細(xì)分三月中上旬的氣溫和降水條件，擬合的回歸方程為：

圖2 方程殘差與預(yù)估值及數(shù)據(jù)順序的關(guān)系

Y=17-1.53X1+0.2X2+4.01X3+0.01X4+1.07X5+0.36X6-0.63X7-0.47X8

(3.2-2)

其中，Y為春茶開采期距過10℃初日的天數(shù)，X1、X3、X5、X7分別為1-2月的月均溫、3月上旬、3月下旬的旬均溫，X2、X4、X6、X8分別為相對應(yīng)時(shí)段的降水。

方程的復(fù)相關(guān)系數(shù)R值為0.98，校正決定系數(shù)為0.82；F檢驗(yàn)的結(jié)果為0.14，由于自變量增多離散度加大，實(shí)際應(yīng)用效果可待后期檢驗(yàn)。

綜上，在實(shí)際應(yīng)用中通過兩個(gè)方程的判斷，再結(jié)合實(shí)地考察及未來天氣趨勢預(yù)測，可以提前做出白茶開采期預(yù)測，對組織茶區(qū)活動具有重要意義; 對于研究葉面噴施劑對開采期的影響也有積極意義[11]。

4 結(jié) 論

(1)通過統(tǒng)計(jì)不同下限的各種積溫和白茶萌動期的相關(guān)性，確定本地白茶的萌動起點(diǎn)應(yīng)在穩(wěn)定通過5℃和6℃的初日之間，同時(shí)需密切關(guān)注日均溫大于10℃的初日，以跟蹤指導(dǎo)萌動預(yù)報(bào)。

(2)白茶開采期積溫預(yù)報(bào)法以過10℃有效積溫達(dá)到67℃或穩(wěn)定通過6℃有效積溫達(dá)到147℃為指標(biāo)，其中10℃有效積溫算法穩(wěn)定性更高；氣象因子預(yù)報(bào)法選擇氣溫和降水為主要影響因子，通過回歸方程揭示開采期與氣象因子的關(guān)系。

(3)應(yīng)用積溫預(yù)報(bào)法和多氣象因子回歸預(yù)報(bào)法求算白茶開采期，方法簡便且易于實(shí)現(xiàn)。兩種方法各有優(yōu)勢，實(shí)際應(yīng)用中可綜合參考，并進(jìn)一步加強(qiáng)后期的實(shí)踐驗(yàn)證，以便推廣應(yīng)用，為預(yù)報(bào)春茶的開采期提供科學(xué)依據(jù)，為指導(dǎo)春茶的生產(chǎn)提供氣象保障。

1 俞詩雯.影響茶樹萌發(fā)及生長的氣候因素.福建茶葉，2010，(10):42-43.

2 吳國林.春茶及中高檔茶產(chǎn)量與氣象因子的關(guān)系.茶業(yè)通報(bào)，2003，25(4):170-171.

3 陳榮冰.茶樹越冬芽萌發(fā)生長期與氣象條件的關(guān)系.中國農(nóng)業(yè)氣象，1987，8(3):10-14.

4 朱永興,過婉珍.春茶適采期預(yù)報(bào)模型的建立.茶葉科學(xué),1993，13(1):9-14.

5 王懷龍，王本一，鮑進(jìn)興.春季茶芽萌動起點(diǎn)溫度和積溫統(tǒng)計(jì)方法的探討.農(nóng)業(yè)氣象，1981，(2): 67-72.

6 姜潤, 錢半噸，狄百花等.溧陽白茶種植的氣候適應(yīng)性分析.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41(13): 5842-5844，5957.

7 陳榮冰.近10年我所茶葉氣象研究的進(jìn)展.茶葉科學(xué)技術(shù)，1996，(1):12-15.

8 黃壽波.茶樹生長的農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo).農(nóng)業(yè)氣象，1981，(3):54-58.

9 黃壽波.我國茶樹氣象研究進(jìn)展(綜述).浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1985，11(1):87-96.

10 陳榮冰，錢書云，郭榮超.春茶開采期測報(bào)研究.茶葉科學(xué)簡報(bào)，1988，118(1):12-22.

11 張永仟，董尚勝.葉面噴施多元絡(luò)合肥對春茶萌發(fā)的影響.茶葉,1997,23(1):32-33.

Forecast of first plucking date of white tea cultivar ‘White Leaf 1’ in Liyang

JIANG Run, QIAN Bandun, JIANG Wenyan, WANG Wenbin

(Changzhou Liyang Weather Bureau, Changzhou 213300, China)

This paper analyzed the relationship between early meteorological parameters and tea sprouting or plucking date white tea cultivar White Leaf 1′ in Liyang, based on the data collected of the past decade. The results showed that critical temperature of spring tea sprouting appeared when daily temperature in the early spring was above 10℃. The first buding date started at the day after which the temperature was above 5℃. The effective accumulated temperature for reasonable plucking date was 67℃.

White tea; sprout; mine; accumulated temperature; Liyang

2014-05-28

2012年常州市氣象局科研項(xiàng)目(1209)

姜 潤(1987年-)，女，江蘇南京人，碩士，助理工程師，從事農(nóng)業(yè)氣象研究與推廣工作，157264296@qq.com.

S571.1;S165

A

0577-8921(2014)03-134-04