氣候變化對英德茶圓赤星病的影響

林楊海 黎健龍 吳勇 張巧慧 林忠衛(wèi)*

（1 英德市氣象局 廣東英德 513000； 2 廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所/廣東省茶樹資源創(chuàng)新利用重點實驗室 廣東英德 513042）

1 引言

氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響一直是研究領(lǐng)域中的熱點問題之一，在全球氣候變暖的背景下，天氣和氣候極端事件發(fā)生的頻率和強度在加大[1]，病蟲害發(fā)生世代數(shù)增加、危害范圍擴大、程度加重，給農(nóng)業(yè)病蟲害的綜合防治帶來困難。大量研究證實氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著顯著影響[2-4]，但氣候變化對農(nóng)作物生長發(fā)育、產(chǎn)量和病蟲害的影響研究等仍較薄弱。茶是中國主要的經(jīng)濟作物之一，氣候變化對茶葉生長具有重要的影響[5]。有關(guān)氣候變化對茶樹種植影響方面的研究前期主要有黃壽波、李倬等人采用試驗方法較為全面地研究了茶葉生長發(fā)育和品質(zhì)等與氣象條件的關(guān)系[6-7]。而目前關(guān)于廣東氣候變化與茶樹病害發(fā)生關(guān)系報導(dǎo)不多。

茶樹的病害防治在茶葉的生長中至關(guān)重要，如若病蟲害防治不當(dāng)，不僅會影響茶葉產(chǎn)量，而且還會影響茶葉質(zhì)量[8]。我國茶樹病害的種類約有130 余種[9]，嶺南茶中的病害也較多，對茶葉危害較大。茶葉是英德主要經(jīng)濟作物，茶產(chǎn)業(yè)已成為英德的主要支柱產(chǎn)業(yè)，英德市位于粵北山區(qū)南部，三江交匯，屬南亞熱帶向中亞熱帶過渡的地區(qū)。獨特的地理環(huán)境、土地資源、氣候環(huán)境、土壤肥沃等自然條件，極宜茶樹自然生長。據(jù)英德年鑒2018 統(tǒng)計，2017年英德全市茶葉種植面積達10 萬畝，全年茶葉產(chǎn)量可達5150 噸、產(chǎn)值18.8 億元。從英德市的茶樹病害發(fā)生調(diào)查情況來看，茶圓赤星病是危害茶樹芽葉主要病害之一。茶圓赤星?。–ercospora theae Brede de Haan）又稱茶褐色葉斑病、茶褐色圓星病，主要發(fā)生在高濕、多霧的茶園，早春發(fā)生嚴(yán)重，發(fā)病茶園呈現(xiàn)一片紫褐色，病葉大量脫落，致使樹勢衰弱[10-11]，用病葉制成的紅條茶破碎率高，湯色混暗，味苦澀，該病對茶葉品質(zhì)影響很大[12]。大齡樹較幼齡樹發(fā)病重。本文結(jié)合廣東英德2014～2017年的氣象資料，分析茶圓赤星病發(fā)生率和氣候因子之間的相關(guān)關(guān)系，為當(dāng)?shù)夭鑸A赤星病防治及應(yīng)對氣候變化提供參考依據(jù)。

2 材料與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

氣象資料選自廣東英德市氣象局2014～2017年3～11月的日平均溫度℃，日降雨量mm，日照時數(shù)h，相對濕度% 四個氣象因子，病害資料來自廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所對英德市茶園內(nèi)茶圓赤星病2014～2017年3～11月病害發(fā)生率的調(diào)查。

2.2 分析方法

對2014～2017年3～11月的氣象因子資料和茶圓赤星病病害發(fā)生率通過Excel 進行統(tǒng)計分析，找出氣象因子與茶圓赤星病發(fā)病率的相關(guān)關(guān)系進行綜合分析，以便對危害最嚴(yán)重的季節(jié)進行預(yù)防和防治。

3 結(jié)果與分析

3.1 春茶生長期的茶圓赤星病分析

3.1.1 氣象因子與茶圓赤星病發(fā)病率關(guān)系

通過對2014～2017年3～5月份日平均溫度、日平均降雨量、日照時數(shù)和相對濕度四個氣象因子和春茶生長期的茶圓赤星病發(fā)病率統(tǒng)計得到表1。

從表1 可看出，在春茶生長期（3～5月）內(nèi)，日平均溫度2015年春季最高，2014年春季最低，相差為0.9 ℃；日照時數(shù)2017年春季比2015年春季高出12.5%，為0.3 h；日平均降雨量2016年春季比2015年春季高出38%，為4.4 mm；相對濕度最大相差2.4 %?？梢钥闯鋈掌骄涤炅恐g的差異很大，日照時數(shù)、相對濕度、日平均溫度之間差異很小。2016年春季的日平均降雨量最大，發(fā)病率最高，2015年春季降雨量最小，發(fā)病率最低。從而可知，春茶生長期的茶圓赤星病發(fā)病率與3～5月份日平均降雨量密切相關(guān)。

3.1.2 降雨量和茶圓赤星病發(fā)病率的回歸關(guān)系

由表1 降雨量和發(fā)病率數(shù)據(jù)得出，以降雨量為橫坐標(biāo)，發(fā)病率為縱坐標(biāo)繪制相關(guān)曲線見圖1。由圖1 可以看出春茶的茶圓赤星病發(fā)病率隨降水量的變化先是緩慢下降到一個最低點，后緩慢升高，且升高的幅度越來越快，近似一元二次方程。通過計算得線性回歸方程：y=0.0078x2 - 0.1812x + 1.0847，R2=0.9988，該回歸方程預(yù)測可靠程度為99%，擬合度高。表明降雨量x 和發(fā)病率y 之間存在一元二次關(guān)系的預(yù)測可靠性高。通過對回歸方程進行二元線性回歸關(guān)系假設(shè)檢驗，計算得F=18.05>F0.01（2，4），P<0.01。表明降雨量x 和發(fā)病率y 之間存在極顯著的二元線性回歸關(guān)系。x=11.62 時，y 取得最小值0.032。即此時春茶的發(fā)病率最小為3.2 %。

3.2 夏茶生長期的茶圓赤星病分析

通過對2014～2017年6～8月份日平均溫度、日平均降雨量、日照時數(shù)和相對濕度四個氣象因子和夏茶生長期茶圓赤星病發(fā)病率統(tǒng)計得到表2。

圖1.春茶期間茶圓赤星病發(fā)病率隨降水量變化

表1 英德市3～5月氣象因子和春茶茶圓赤星病發(fā)病率

由表2 可以看出夏茶的日平均降雨量2016年比2015年高出90%，為8.4 mm；日平均溫度2016年比2014年日平均溫度高出12%；日照時數(shù)最大相差1.3 h；相對濕度最大相差為2.6%?？梢钥闯鲞@些氣候因子中只有降雨量間的差異很大，日平均溫度、日照時數(shù)、相對濕度差異不明顯。在2014～2017年的茶圓赤星病發(fā)病率都很低。從而可知，夏茶生長期茶圓赤星病發(fā)病率與6～8月份平均日降雨量mm 相關(guān)關(guān)系不顯著。因此，日平均溫度、日照時數(shù)和相對濕度三個氣象因子中與夏茶生長期茶圓赤星病發(fā)病率的相關(guān)關(guān)系不明顯。

表2 英德市6～8月氣象因子和夏茶茶圓赤星病發(fā)病率

3.3 秋茶生長期的茶圓赤星病分析

通過對2014～2017年9～11月份日平均溫度、日平均降雨量、日照時數(shù)和相對濕度四個氣象因子和秋茶生長期的茶圓赤星病發(fā)病率統(tǒng)計得到表3。

由表3 可以看出9～11月份日平均降雨量2016年比2017年高出143%，為7.3 mm；日照時數(shù)2014年比2016年高出97.8%，為4.5 h；日平均溫度最大相差3.4%，相對濕度最大相差6.9 %?？梢钥闯鲞@些氣候因子間日平均降雨量、日照時數(shù)差異很大，相對濕度、日平均溫度差異不明顯。而在2014～2017年的茶圓赤星病發(fā)病率都很低。從而可知，秋茶生長期的茶圓赤星病發(fā)病率與9～11月份日平均降雨量、日照時數(shù)等氣象因子沒有相關(guān)關(guān)系。

3.4 各季節(jié)生長期與茶圓赤星病關(guān)系

綜合上面春茶、夏茶、秋茶與氣候因素之間的關(guān)系可以看出，只有春茶茶圓赤星病會受氣候因素中日平均降水量的影響。看不出秋茶和夏茶的茶圓赤星病發(fā)病率與日平均溫度℃、日照時數(shù)h、相對濕度%等氣候因素的相關(guān)關(guān)系。

3.5 最大發(fā)病年份中各季節(jié)間發(fā)病率比較

由上分析得知只有2016年春茶茶圓赤星病發(fā)病嚴(yán)重，在四年的降雨量相比其它年份中的各季節(jié)中都是相對較高的，通過對2016年的日平均溫度、日降雨量、日照時數(shù)和相對濕度四個氣象因子和發(fā)病率得到圖2。

圖2 各季茶中的氣候因子和發(fā)病率

表3 英德市 9～11月氣象因子和秋茶茶圓赤星病發(fā)病率

由圖2 可以看出最大發(fā)病年份中日平均溫度夏茶最高28.9 ℃，其次是秋茶23.6 ℃，最低是春茶21.6 ℃；日平均溫度最大相差7.3℃，夏茶比春茶高出33.7%。日照時數(shù)夏茶最長6.6 h，其次是秋茶4.6 h，春茶僅2.6 h，夏季比春茶高出153.8%。降雨量夏季最大17.7 mm，秋季只有12.4 mm，相差42.7%。相對濕度最大相差2 %。春茶發(fā)病率最高，夏茶和秋茶幾乎沒有發(fā)病，由此可知影響春茶發(fā)病的因素除了降雨量之外，還與日平均溫度和日照時數(shù)有關(guān)。

從分析可知，春茶茶圓赤星病的發(fā)生不僅和降水量有關(guān)，日平均溫度和日照時數(shù)的不足也使春茶茶圓赤星病發(fā)病增加，連續(xù)陰雨高濕環(huán)境下，為茶樹茶圓赤星病的發(fā)生創(chuàng)造了有利條件。特別是春茶采摘時期，降雨量與茶圓赤星病發(fā)病率呈現(xiàn)顯著一元二次相關(guān)關(guān)系，日照時數(shù)與茶圓赤星病發(fā)病率呈現(xiàn)中等相關(guān)關(guān)系。因此，在茶樹生長期間降水量與日照時數(shù)、日平均溫度是影響茶圓赤星病發(fā)病率的直接氣象因子。

4 討論與結(jié)論

氣候是影響著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素，在氣象因素中日照、降水量、濕度對茶樹發(fā)病影響最大，降水能影響多數(shù)病菌侵染、繁殖、擴散和害蟲變化[13]。病菌喜低溫、高濕、多霧、少光的環(huán)境；月均溫度16～23 ℃，相對濕度80%以上，病菌生育最盛，也是最容易引起茶圓赤星病的嚴(yán)重發(fā)生。說明茶樹主要病害變化趨勢相同，平均溫度、日照時數(shù)、降水量等條件成為病害發(fā)生或流行的主要控制因子之一。農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生與氣象條件有密切的相關(guān)[14-15]，氣候條件影響著茶樹主要病蟲害的發(fā)生發(fā)展。因此，春茶和秋茶期間，連續(xù)兩個月高濕少光須特別注意，日照時數(shù)與降水量影響茶圓赤星病發(fā)病率增加。降水量多、日照少，有利于茶圓赤星病病原體繁殖與傳播，導(dǎo)致茶圓赤星病發(fā)病率上升。相反，降水量少、日照多，則不利于茶圓赤星病病原繁殖，發(fā)病率降低。

掌握病害發(fā)生發(fā)展的動態(tài)規(guī)律，是做好防治工作的前提。由于連續(xù)四年的夏季和秋季的日照時數(shù)和日平均溫度都較春季高，因此在夏秋兩季都很少發(fā)生茶圓赤星病的情況，即使降雨量大也會因為高溫為茶樹的生長創(chuàng)造適宜的條件。應(yīng)該重點關(guān)注春季多雨、光照較少的季節(jié)。建議廣東英德茶區(qū)尤其是發(fā)病較嚴(yán)重的大葉種茶樹，如果出現(xiàn)連續(xù)兩個月低溫、高濕、少光的氣候環(huán)境，須加強對茶圓赤星病防治工作；特別是春茶采摘期間3～4月份，若有日平均氣溫只有15～20 ℃，相對濕度80 %以上，日照時數(shù)每天少于2 h 左右，就要采取相應(yīng)的防治措施，尤其是大齡樹要加強茶園各項管理，應(yīng)該合理修剪、勤除茶園雜草，以利通風(fēng)透氣，并合理施肥，注重氮、磷、鉀肥配合，提高抗病力。