茶樹晚霜凍害等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用與探討

劉春濤，劉彬，徐曉亮，孫少華

1.青島市嶗山區(qū)氣象局，266102；2.青島萬里江茶業(yè)有限公司，266102

嶗山茶產(chǎn)自我國江北茶區(qū)的最北端，是嶗山區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)作物，現(xiàn)有面積1 133.33 hm2，產(chǎn)值約9億元。由于嶗山區(qū)地處黃海之濱、氣候適宜、土壤呈弱酸性、空氣濕潤(rùn)、茶葉加工技術(shù)精湛，嶗山茶表現(xiàn)為葉片厚、豌豆香、耐沖泡、滋味濃的特點(diǎn)，深受海內(nèi)外游客的青睞[1]。但是嶗山區(qū)位于我國北方，易遭受低溫、霜凍等氣象災(zāi)害，茶葉產(chǎn)量不穩(wěn)定，遇到氣象災(zāi)害較重的年份，減產(chǎn)甚至達(dá)到50%以上，因此氣象災(zāi)害是影響嶗山茶葉產(chǎn)量與品質(zhì)的主要因素。

春季的晚霜凍害是嶗山茶葉遭受損失的主要原因。冬季為了防止茶葉遭受凍害，大部分茶農(nóng)采用塑料大棚覆蓋茶園[2]，由于溫室效應(yīng)，大棚茶園最低氣溫比棚外高2～4℃，翌年3—4月隨著春季氣溫逐漸回升，茶農(nóng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)通常在4月揭開大棚。由于每年的氣溫都會(huì)有波動(dòng)，而茶農(nóng)無法預(yù)測(cè)未來的天氣情況，因此提前揭棚的茶農(nóng)，遇到晚霜凍害往往遭受嚴(yán)重?fù)p失，嶗山春茶以“早”為貴的商品特點(diǎn)與晚霜凍害存在著矛盾。通常4月中下旬是優(yōu)質(zhì)嶗山大田春茶早熟品種采摘上市的季節(jié)，茶葉的品質(zhì)、價(jià)格為全年之最，一般鮮葉價(jià)格400～600元/kg，成品茶6 000～10 000元/kg，遭受晚霜凍害的茶園恢復(fù)期往往需要20～30 d，因此晚霜凍害一直是困擾廣大茶農(nóng)增收的關(guān)鍵難題。本研究利用筆者建立的嶗山茶葉春茶晚霜凍農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)來指導(dǎo)茶農(nóng)防御春季的2次晚霜凍害，在實(shí)踐中檢驗(yàn)晚霜凍氣象指標(biāo)，收到了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

一、嶗山區(qū)春茶的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)

嶗山茶葉每年春季3—4月份遭受的主要農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害是晚霜凍。根據(jù)研究，茶葉晚霜凍的主要農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)由最低氣溫、最低氣溫的持續(xù)時(shí)間和茶樹新芽受害率3個(gè)因素決定，根據(jù)倒春寒氣象指標(biāo)[3]、作物霜凍害等級(jí)[4]、茶樹霜凍害等級(jí)[5]，我們把嶗山茶樹晚霜凍分為輕霜凍、中霜凍和重霜凍3個(gè)等級(jí)，嶗山茶樹晚霜凍氣象災(zāi)害指標(biāo)參見表1。

表1 嶗山茶樹霜凍氣象災(zāi)害指標(biāo)

二、茶樹霜凍災(zāi)害的形成機(jī)理

早春氣溫回暖，茶樹新芽萌動(dòng)后，抗寒能力減弱，如果最低氣溫降至0～2℃時(shí)，茶樹頂層葉片的溫度就會(huì)降至0℃或0℃以下，會(huì)使已萌動(dòng)的茶芽受凍。茶樹霜凍的實(shí)質(zhì)[6-7]是由于組織內(nèi)部結(jié)冰引起的。當(dāng)氣溫逐漸降低時(shí)，細(xì)胞間隙的自由水首先形成冰晶的核心，隨著溫度的繼續(xù)下降，冰晶體不斷增大，細(xì)胞內(nèi)部的自由水不斷凝結(jié)或外滲，結(jié)果細(xì)胞的原生質(zhì)嚴(yán)重脫水，同時(shí)受到冰塊的擠壓而造成傷害，當(dāng)缺水和擠壓超過一定限度時(shí)就會(huì)引起細(xì)胞原生質(zhì)的不可逆破壞，大量電解質(zhì)外滲，主動(dòng)運(yùn)輸酶系統(tǒng)失去活性，并由此引起體內(nèi)各種代謝紊亂和生理過程受阻，最終導(dǎo)致葉片受傷甚至死亡。

三、2018年春茶晚霜凍災(zāi)害氣象服務(wù)情況

2018年4月7—8日、4月17日嶗山區(qū)王哥莊街道仰口以北茶區(qū)800 hm2茶園遭受了2次輕霜凍氣象災(zāi)害。

1.第一次輕霜凍

第一次輕霜凍發(fā)生在4月7—8日夜間。4月5—8日，全區(qū)出現(xiàn)了罕見的大風(fēng)天氣，嶗山氣象局連續(xù)4天發(fā)布了大風(fēng)黃色預(yù)警信號(hào)。大風(fēng)過后，全區(qū)處在冷鋒后西北氣流的控制之下，有出現(xiàn)晚霜凍的可能性，因此通過嶗山茶葉氣象服務(wù)群連續(xù)發(fā)布大風(fēng)黃色預(yù)警、最低氣溫實(shí)況通報(bào)，并于4月5日提醒廣大茶農(nóng)：嶗山區(qū)氣象局發(fā)布了大風(fēng)黃色預(yù)警和24小時(shí)天氣預(yù)報(bào)，最低氣溫在0℃左右，茶園可能遭受輕霜凍氣象災(zāi)害，建議廣大茶農(nóng)采取薄膜覆蓋、大棚加固、扣棚等措施。

根據(jù)王山口自動(dòng)氣象站觀測(cè)資料，這次受災(zāi)的時(shí)間為4月7日夜間22:00至4月8日1:00連續(xù)4個(gè)整點(diǎn)最低氣溫在0.5～1.4℃之間，王哥莊街道仰口社區(qū)以北茶園遭受了輕霜凍，剛萌芽的大田茶和沒有關(guān)棚的大棚茶受害比較嚴(yán)重，防范不及時(shí)和提前揭棚的茶園遭受了損失，而修剪較晚大田茶園，基本沒有受到影響。

距離王山口社區(qū)約5 km的曉望小學(xué)自動(dòng)氣象站4月7日23:00、4月8日0點(diǎn)2個(gè)整點(diǎn)的最低氣溫分別為1.9℃、2.0℃，附近茶園也遭受輕霜凍危害，受害程度較王山口社區(qū)略輕，4月8日10:00前后，遭受輕霜凍危害的茶葉經(jīng)過太陽輻射，逐漸變黑死亡。

2.第二次輕霜凍

第二次輕霜凍發(fā)生在4月17日3:00—6:00。4月16日下午預(yù)報(bào)，4月16—17日可能出現(xiàn)霜凍，4月16日下午在嶗山茶葉氣象服務(wù)群中再次提醒廣大茶農(nóng)：“最近幾天預(yù)計(jì)仍有輕霜凍，輻射降溫導(dǎo)致地面氣溫、地溫降到0℃以下，越是晴朗微風(fēng)的夜晚、輻射降溫越強(qiáng)，提請(qǐng)廣大茶農(nóng)采取防范措施：在霜凍發(fā)生前，用噴霧器對(duì)茶樹表面噴水，增加大氣中水蒸氣含量，水蒸氣凝結(jié)放熱，以緩和霜害。明顯的霜凍天，可多次噴水。在霜凍發(fā)生前，澆濕茶園地面，可減輕危害。用草簾、薄膜覆蓋茶蓬成本較大，但對(duì)即將采摘的頭批高檔茶很有必要”。曉望、囤山、王山口、妙石、東臺(tái)等社區(qū)的茶農(nóng)收到氣象信息之后采取了防御措施。有的在茶樹蓬面上覆蓋遮陽網(wǎng)或地膜，有的采取了扣棚措施，有的在4月16日深夜到4月17日凌晨，在茶園內(nèi)采取了熏煙措施。

根據(jù)嶗山區(qū)自動(dòng)氣象站的觀測(cè)資料，曉望小學(xué)站于4月17日4:00—5:00兩個(gè)整點(diǎn)的最低氣溫均為1.8℃；王山口社區(qū)4月17日3:00—6:00 4個(gè)整點(diǎn)最低氣溫分別為1.4℃、0.7℃、0.8℃、1.6℃。王山口社區(qū)受災(zāi)較重。

4月17日筆者來到曉望茶區(qū)開展茶園受災(zāi)調(diào)查，看到部分茶園受災(zāi)嚴(yán)重，每公頃損失約7.5萬～15.0萬元，同時(shí)我們高興地看到一部分茶農(nóng)根據(jù)我們的預(yù)報(bào)服務(wù)，夜間采取了扣棚、煙熏等措施，避免了損失。

曉望社區(qū)羅祝堅(jiān)等茶農(nóng)通過及時(shí)扣棚，凌晨0:00—1:00采用煙熏法防御霜凍，效果明顯，沒有遭受損失。到5月15日，茶農(nóng)羅祝堅(jiān)已經(jīng)采茶4次，賣鮮葉收入5 000余元。據(jù)調(diào)查在以上2次輕霜凍氣象災(zāi)害中，青島北方茶葉研究所、王哥莊街道等100～150戶茶農(nóng)根據(jù)氣象服務(wù)及時(shí)采取了防御措施，按每戶0.2 hm2茶園計(jì)算，減少損失在100萬～150萬元。

四、小結(jié)與討論

通過嶗山區(qū)2018年4月的2次晚霜凍災(zāi)害氣象服務(wù)，嶗山茶葉氣象服務(wù)群中20%～30%的茶農(nóng)根據(jù)氣象預(yù)警采取了防御措施，減少了損失，增加了收入，驗(yàn)證了嶗山晚霜凍農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指標(biāo)的正確性，為今后防御春茶晚霜凍害積累了經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)得到以下結(jié)論。

1.4月7—8日、4月17日出現(xiàn)的2次輕霜凍氣象災(zāi)害是兩種不同天氣系統(tǒng)造成的，第一次霜凍是由于較強(qiáng)冷空氣東移南下造成的，屬于平流霜凍；第二次是冷空氣過后，在晴朗微風(fēng)的夜晚，由于地面輻射降溫造成的，屬于輻射霜凍。

2.每年3月下旬至4月下旬，如果出現(xiàn)大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警或者冷空氣東移南下，預(yù)計(jì)最低氣溫有可能下降到5℃以下時(shí)，就要及時(shí)通過茶葉氣象服務(wù)群發(fā)布晚霜凍預(yù)警，提醒茶農(nóng)收聽收看天氣預(yù)報(bào)，在強(qiáng)冷空氣來臨之前，集中人力搶采幼嫩芽葉，或者采取在茶樹上方覆蓋稻草、茅草、遮陽網(wǎng)、薄膜扣棚并在棚內(nèi)進(jìn)行煙熏、灌溉等措施，起到保溫防凍的作用，天氣轉(zhuǎn)晴好時(shí)馬上揭去覆蓋物。

3.通過2018年4月春季2次大風(fēng)降溫氣象服務(wù)應(yīng)用檢驗(yàn)，嶗山區(qū)春季輕霜凍氣象災(zāi)害指標(biāo)基本正確，但是也存在誤差。本研究的嶗山春茶輕霜凍指標(biāo)為：0＜Tmin＜2 且2≤H＜3，茶樹新芽受害率≤30%，日出后死亡；而4月17日4:00—5:00曉望社區(qū)最低氣溫低于2℃，實(shí)際茶芽受害率已達(dá)100%，可見受害率明顯高于30%，指標(biāo)確定的茶葉的受害率還存在誤差，在今后的氣象服務(wù)中有待進(jìn)一步檢驗(yàn)和修訂。

4.嶗山茶葉氣象服務(wù)群是一種方便、快捷、經(jīng)濟(jì)的氣象服務(wù)媒介，現(xiàn)有茶農(nóng)及相關(guān)專家230余人，服務(wù)受眾較少，下一步我們要通過政府有關(guān)部門讓更多的茶農(nóng)加入進(jìn)來，擴(kuò)大茶葉氣象服務(wù)的覆蓋面，為茶農(nóng)增收、防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)。