陳 雪,楊海濱,盛忠雷,商 靖,鄧 敏
(重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所,重慶永川 402160)
茶樹[Camellia sinensis(Linn.)O.Kuntze]是山茶科屬的多年生常綠葉用經(jīng)濟(jì)作物,喜溫、喜濕、耐陰,忌強(qiáng)光直射,其生長最適溫度為20~25 ℃,茶樹能耐最高溫度為35~40 ℃,生存臨界溫度為45 ℃[1]。近年來,因全球氣候變暖而導(dǎo)致異常天氣氣候事件頻發(fā)。2022 年夏季,高溫干旱強(qiáng)勢來襲,重慶市遭遇創(chuàng)紀(jì)錄的持續(xù)高溫天氣。7—8 月重慶大部分地區(qū)基本無雨,重慶多地持續(xù)超過35 ℃的高溫天氣達(dá)35 d 以上,永川、榮昌、江津等主要產(chǎn)茶區(qū)縣連續(xù)17 d 最高溫度超過40 ℃,對茶樹的生長發(fā)育造成嚴(yán)重的損害,直接影響到茶園夏秋茶的生產(chǎn),并引起翌年春茶的產(chǎn)量和品質(zhì)急劇下降,造成茶葉產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益嚴(yán)重下滑。
當(dāng)日平均氣溫在30 ℃以上,最高氣溫在35 ℃以上,相對濕度60%以下,土壤相對持水量35%以下時(shí),茶樹的生長發(fā)育會(huì)嚴(yán)重受抑,如果這種條件持續(xù)一段時(shí)間,茶樹將受到高溫干旱的危害。茶樹輕度受害表現(xiàn)為部分葉片逐漸變黃綠,芽和葉片開始出現(xiàn)淺褐色斑點(diǎn),并伴隨葉片輕度卷曲、變形。隨著危害時(shí)間延長,茶樹多數(shù)嫩葉(以1~4葉為主)出現(xiàn)大量紅褐色斑點(diǎn),葉邊呈燒焦?fàn)?,葉片卷曲、萎蔫、枯焦脫落,但頂端茶芽梢(1芽2葉)仍有部分存活,此時(shí)受害程度為中度。高溫干旱情況如果進(jìn)一步延續(xù),受害也發(fā)展為重度,此時(shí)茶樹的老葉和嫩葉都會(huì)枯焦脫落,形成光桿枝,除主干枝未完全枯死外,多數(shù)枝條枯死。旱熱害程度達(dá)到極度時(shí),茶樹根系死亡,葉片全部脫落,地面?zhèn)戎爸鞲煽菟?,茶樹整株死亡[2-3]。
高溫干旱會(huì)影響茶樹生理與代謝過程,抑制茶樹生長發(fā)育[4]。光合作用是植物物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量代謝的關(guān)鍵過程,其對高溫非常敏感[5]。有研究表明,高溫脅迫會(huì)導(dǎo)致植物吸收過多的光能,植物細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生大量的活性氧,從而損傷光系統(tǒng)Ⅱ活性,降低光系統(tǒng)電子傳遞速率,使光合速率下降[6-7]。干旱脅迫會(huì)加速葉片衰老,損傷葉綠體膜系統(tǒng),葉綠素合成受阻,分解加快,光合酶活性降低,光能吸收和電子傳遞受阻,氣孔關(guān)閉從而阻礙CO2進(jìn)入細(xì)胞,迫使光合作用減弱或停止[8-10]。同時(shí),高溫干旱會(huì)使茶樹葉片呼吸作用加劇,干物質(zhì)積累減少,持續(xù)高溫干旱使葉片蒸騰作用加劇,但根系難以從土壤中吸收到足夠的水分彌補(bǔ)蒸騰消耗,無法維持細(xì)胞膨壓,導(dǎo)致細(xì)胞膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)受損,細(xì)胞代謝失調(diào),從而致使茶樹枯萎落[11-12]。
游離氨基酸、茶多酚、可溶性糖、咖啡堿等物質(zhì)含量是茶葉品質(zhì)的重要組成部分[13-14]。高溫干旱會(huì)使茶樹葉片碳氮合成代謝減弱,氨基酸分解加速,腺嘌呤核苷酸合成受阻,沒食子酸含量顯著降低,苯丙氨酸合成水平降低,氨基酸、蛋白質(zhì)合成受阻;咖啡堿合成基因受到抑制;GOGAT 等茶氨酸合成酶活性增加,促使茶氨酸前體合成減少;從而使茶樹新梢纖維素含量明顯增加,茶多酚、咖啡堿等含量顯著降低,導(dǎo)致茶葉的品質(zhì)下降[15-20]。
根據(jù)重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所對永川、榮昌、秀山等茶葉主產(chǎn)區(qū)縣調(diào)研,80%以上的茶園出現(xiàn)不同程度的旱熱害癥狀。其中,幼齡茶園因栽植時(shí)間短、根系發(fā)育不完全,茶園行間裸露面積大,土壤失水快,基本全部死亡。70%以上的成年茶園出現(xiàn)頂部幼葉萎蔫、葉片泛紅并開始有焦斑的現(xiàn)象,約20%的成年茶園出現(xiàn)老葉葉色變?yōu)辄S綠、淡紅、細(xì)莖易折斷甚至部分枝條直接干枯死亡的現(xiàn)象。若不及時(shí)采取茶園抗旱和災(zāi)后恢復(fù)生產(chǎn)技術(shù)措施,將會(huì)對來年春茶的產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生明顯不利的影響,嚴(yán)重影響茶農(nóng)收入。
3.1.1 茶園的選址條件
茶樹的生長發(fā)育與外界條件密切相關(guān),茶園環(huán)境直接影響到茶園高溫干旱災(zāi)害的發(fā)生程度。因此,在選擇園地時(shí),環(huán)境條件也應(yīng)作為重要依據(jù)。一般來說,茶園旱熱害嚴(yán)重的地塊往往存在土層淺薄、有障礙層、易積水、保水力差、太陽直射時(shí)間長等問題。因此,對于易發(fā)生高溫干旱的地區(qū),茶園應(yīng)建立在土層較厚、結(jié)構(gòu)良好、質(zhì)地疏松、保水保肥能力較好,可避免太陽長時(shí)間直射的地塊[21]。
3.1.2 選擇優(yōu)良的抗性品種
由于茶樹的形態(tài)和生理特性與其抗高溫干旱能力密切相關(guān),因此應(yīng)選擇葉片角質(zhì)層、柵欄組織較厚,葉被茸毛多、葉色深綠、單位葉面積葉片氣孔多而小、根深和根系發(fā)達(dá)的茶樹品種。如華南茶區(qū)可選擇福鼎大白茶、福鼎大毫茶等品種種植,江南、江北茶區(qū)可選擇中茶108、中茶302等品種,選擇時(shí)應(yīng)注意有性系和無性系品種搭配,規(guī)避高溫干旱災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)[22-23]。
3.1.3 完善茶園基礎(chǔ)設(shè)施
為減輕自然氣象災(zāi)害對茶樹的影響,在茶園建設(shè)前應(yīng)對園地進(jìn)行合理規(guī)劃,重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),如修建具有保水、供水、排水功能的茶園水利網(wǎng)、種植防護(hù)林與遮陰樹等,以達(dá)到茶園可持續(xù)發(fā)展的目的。灌溉是茶園生產(chǎn)管理中保障茶樹生長和防止高溫干旱的主要措施。夏秋季應(yīng)當(dāng)密切關(guān)注當(dāng)?shù)貧鉁刈兓?,隨時(shí)掌握高溫干旱的發(fā)生動(dòng)態(tài),若連續(xù)多日平均氣溫接近30 ℃,最高氣溫維持在35 ℃以上,日平均水面蒸發(fā)量達(dá)9 mm,便可能發(fā)生高溫干旱危害,需要及時(shí)安排灌溉。目前推廣的灌溉方式為滴灌和噴灌,可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要選擇合適的灌溉方式。
3.2.1 應(yīng)停止采摘、修剪、施肥等農(nóng)事操作
高溫干旱期間,應(yīng)全面停止采摘、修剪、施肥、噴藥、耕作和除草等農(nóng)事操作,以免加重茶園旱熱害。
3.2.2 早晚灌溉
對有灌溉條件的茶園,可采用澆灌、噴灌和滴灌等方式,在清晨或傍晚進(jìn)行適時(shí)灌溉,以抗高溫干旱、防高溫灼傷,噴灌整體效果最好,滴灌最為節(jié)水。首次灌溉一定要使土壤濕透,若持續(xù)晴天,則應(yīng)每隔2~3 d灌溉1次[24]。
3.2.3 遮陰覆蓋
對茶樹進(jìn)行科學(xué)有效的遮陰,能夠有效降低茶樹蓬面溫度,從而緩解高溫干旱對茶樹的危害。有條件的茶園,可采用架空方式,根據(jù)陽光強(qiáng)度采用不同密度的遮陽網(wǎng)進(jìn)行遮擋,特別是幼齡茶園和苗圃應(yīng)加強(qiáng)遮陰,遮陽網(wǎng)應(yīng)高出茶樹蓬面50 cm 以上,避免緊貼茶樹,造成燙傷[3,25]。
3.2.4 地表覆蓋
在茶樹行間或茶行兩側(cè)用草或秸稈進(jìn)行覆蓋,可降低地表溫度,減少土壤水分蒸發(fā),是保水降溫的有效措施。在高溫干旱發(fā)生前,可采用秸稈、雜草、谷殼、食用菌棒肥料等物資覆蓋茶園地面,覆蓋厚度為3~10 cm[26-27]。
3.2.5 噴施外源植物激素
外源植物激素可以調(diào)節(jié)作物生長發(fā)育以及提高其應(yīng)對逆境脅迫的能力。外源噴施5-氨基乙酰丙酸可以提高茶樹的抗氧化能力,減少活性氧的積累,減輕干旱脅迫對茶樹的損傷[28]。脫落酸、油菜素內(nèi)酯、赤霉素、甲基水楊酸等植物激素能夠緩解高溫干旱對茶樹光合作用的抑制,提高茶樹對逆境的抵抗力[3,29-31]。因此,可通過噴施合適外源植物激素用于提高茶樹對高溫干旱的耐受性,以減輕高溫干旱對茶樹的影響。
3.3.1 適時(shí)合理修剪
根據(jù)茶樹受害程度,進(jìn)行不同程度的修剪。若受害茶樹葉片枯焦或脫落,但枝條頂端葉片或茶芽仍活著,便不修剪,讓茶樹自行發(fā)芽,恢復(fù)生長。若受害茶樹葉片枯焦脫落且蓬面枝條已枯死,可在枯死部位1~2 cm 處將已枯死的枝條剪去,且應(yīng)在高溫干旱緩解后立即進(jìn)行[4,32]。
3.3.2 加強(qiáng)肥培管理
當(dāng)高溫干旱天氣緩解,應(yīng)及時(shí)科學(xué)施肥。當(dāng)茶樹恢復(fù)生長、新芽萌發(fā)至1 芽1~2 葉后,成齡茶園每667 m2施用10~20 kg 復(fù)合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶15∶15];幼齡茶園每667 m2施用5~10 kg復(fù)合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶15∶15]。茶樹長勢恢復(fù)前不宜過多施用肥料。在入冬前(9—10 月底前),每667 m2施用100~200 kg菜籽餅肥和5~10 kg尿素,混勻后開溝深施,溝深15~20 cm,施后覆土,可促施根系向下生長[33]。
3.3.3 做好秋茶留養(yǎng)
受旱茶園無論是否修剪,秋茶均應(yīng)留養(yǎng),以復(fù)壯樹冠。秋末茶樹停止生長后,茶芽尚嫩綠的宜進(jìn)行一次打頂或輕修剪。
3.3.4 及時(shí)補(bǔ)種茶苗
幼齡茶樹由于根系淺,抗旱能力弱,容易因干旱而死亡。若幼齡茶園少數(shù)茶苗死亡,應(yīng)在當(dāng)年秋冬季及時(shí)補(bǔ)種茶苗。對于個(gè)別因高溫干旱嚴(yán)重而導(dǎo)致茶苗大量死亡的地塊,應(yīng)及時(shí)深翻土壤,加培客土,根除土壤障礙因子后再重新種植茶苗。對于不適宜茶樹生長的地塊,則建議改作他用[21]。
持續(xù)高溫干旱對茶樹的生長發(fā)育及茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)影響較大,災(zāi)前采取茶園地表覆蓋,茶樹遮陰等措施積極預(yù)防茶園發(fā)生旱熱害,災(zāi)時(shí)及時(shí)澆灌、噴施外源激素等措施提高茶樹對高溫干旱的抵御能力,災(zāi)后進(jìn)行合理修剪、科學(xué)施肥、做好秋茶留養(yǎng),及時(shí)補(bǔ)苗等措施,有利于茶園保產(chǎn)減災(zāi),降低損失。