屏南縣茶葉低溫凍害的風(fēng)險(xiǎn)分析及區(qū)劃研究

摘 要：低溫是茶葉生產(chǎn)、茶樹生長和地域分布的重要環(huán)境因子。通常情況下，在環(huán)境溫度下降過程中，茶樹體內(nèi)也會(huì)出現(xiàn)適應(yīng)性變化，以增強(qiáng)其對(duì)低溫天氣的耐受能力?；贕IS技術(shù)，選擇屏南縣及周邊區(qū)域自動(dòng)氣象站資料，重點(diǎn)分析研究屏南縣茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)及區(qū)劃，并提出了幾點(diǎn)低溫凍害防御措施，以將不利氣候條件對(duì)茶葉的危害降到最低。

關(guān)鍵詞：茶葉生長；低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)；區(qū)劃；屏南縣

中圖分類號(hào)：S571.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）08–0-03

屏南縣位于福建省東北部，隸屬于福建省寧德市，地處鷲峰山脈中段，地勢(shì)西北高，東南低。全縣平均海拔830 m，年平均氣溫15～17 ℃，年降雨量1 700～2 300 mm，屬亞熱帶季風(fēng)氣候。屏南縣資源豐富，物產(chǎn)眾多，縣境內(nèi)山巒起伏，山嶺重疊，晝夜溫差大，地勢(shì)高峻，樹木蒼青，雨量充沛，土質(zhì)肥沃，春夏之際，霧凝深谷，云鎖高崗，具有明顯的高山氣候特點(diǎn)，屏南茶葉品質(zhì)優(yōu)良。屏南全縣11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)均有產(chǎn)茶，茶園總面積1 800萬m2，引進(jìn)茶種植面積占總面積的46%，本地茶種植面積占54%。本地主要生產(chǎn)紅茶、綠茶、白茶和烏龍茶，2021年茶葉的總產(chǎn)量645 t、產(chǎn)值3 483萬元，在農(nóng)民增產(chǎn)增收方面發(fā)揮著十分重要的作用。在全球氣候變暖的背景下，屏南縣極端氣候頻繁出現(xiàn)，尤其是低溫凍害已經(jīng)成為限制屏南縣茶葉生產(chǎn)的氣候因子之一，輕則會(huì)降低茶葉產(chǎn)量，重則會(huì)造成茶樹死亡，給茶農(nóng)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失[1-2]。因此，基于GIS技術(shù)，選擇屏南縣及周邊區(qū)域自動(dòng)氣象站資料，將茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃精確到鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)，為當(dāng)?shù)夭枞~低溫凍害防御提供指導(dǎo)。

1 研究資料和方法

選取1986—2015年屏南縣逐日氣溫資料和11個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的土地、耕地、農(nóng)作物播種面積、農(nóng)村人口、人均純收入、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值、農(nóng)業(yè)支出等數(shù)據(jù)，地理信息資料包括屏南縣1∶25萬GIS數(shù)據(jù)中的DEM數(shù)據(jù)。

2 茶葉低溫凍害發(fā)生原因

茶樹喜溫暖的氣候條件。屏南縣平均氣溫10～

35 ℃，茶樹可正常生長發(fā)育。若在春季日平均氣溫穩(wěn)定通過8～14 ℃時(shí)，茶樹越冬芽開始萌發(fā)。當(dāng)平均氣溫不足8 ℃，將會(huì)造成根系停止生長活動(dòng)。因此，茶樹在我國大部分地區(qū)的冬季會(huì)處于休眠期，某些地區(qū)因冬季溫度偏低會(huì)引發(fā)凍害。茶樹種植中可忍受-8～10 ℃的低溫天氣，若是春季氣溫下降到2～4 ℃則會(huì)導(dǎo)致茶芽受凍。

在全球氣候變暖的影響下，屏南縣境內(nèi)出現(xiàn)了各種極端災(zāi)害性天氣，如低溫凍害、高溫?zé)岷?、干旱等，且出現(xiàn)頻率不斷增加，尤其是春季倒春寒、干旱少雨的出現(xiàn)會(huì)影響茶葉品質(zhì)。每年春季、秋季、冬季的連陰雨寡照、高溫伏旱及低溫凍害等災(zāi)害性天氣也對(duì)茶葉品質(zhì)有所影響。每年春季屏南縣氣溫會(huì)快速回升，一旦積溫條件同標(biāo)準(zhǔn)要求相符，會(huì)加快春茶芽頭萌發(fā)速度[3]。芽梢伸展期，幼芽內(nèi)的含水量高達(dá)80%左右，自由水比例顯著增大，會(huì)降低滲透壓，茶葉抵御低溫凍害的能力顯著下降，極易引發(fā)凍害。茶葉低溫凍害程度與茶樹品種、樹齡、茶園管理技術(shù)、氣候條件變化和茶園位置等因素息息相關(guān)[4]。

3 屏南縣茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)分析

3.1 致災(zāi)因子危險(xiǎn)性分析

通常情況下，致災(zāi)因子強(qiáng)度和概率可表征致災(zāi)因子危險(xiǎn)性，也是產(chǎn)生低溫凍害的先決條件。分別對(duì)屏南縣冬季低溫在0＞Td≥-2.5、-5≤Td＜-2.5、

-7≤Td＜-5、Td＜-7的低溫過程次數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在獲取到不同站點(diǎn)不同等級(jí)低溫凍害發(fā)生過程次數(shù)后，分別計(jì)算不同等級(jí)低溫凍害平均活動(dòng)次數(shù)，即出現(xiàn)頻率。然后計(jì)算低溫凍害出現(xiàn)強(qiáng)度及對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的危害，可表示低溫凍害等級(jí)。將低溫凍害強(qiáng)度及危害程度進(jìn)行結(jié)合后，可作為致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)，通過差值得出屏南縣低溫凍害頻次空間分布數(shù)據(jù)。最后選擇GIS中自然斷點(diǎn)分級(jí)法將致災(zāi)因子危險(xiǎn)性指數(shù)按照嚴(yán)重、重度、中度、輕度進(jìn)行劃分，同時(shí)繪制致災(zāi)因子危險(xiǎn)性區(qū)劃圖（圖1）。

結(jié)合圖1可知，低危險(xiǎn)區(qū)分布在屏城鄉(xiāng)、棠口鄉(xiāng)、黛溪鎮(zhèn)、熙嶺鄉(xiāng)、古峰鎮(zhèn)的部分地區(qū)。次低危險(xiǎn)區(qū)分布在雙溪鎮(zhèn)、屏城鄉(xiāng)、棠口鄉(xiāng)、壽山鄉(xiāng)、甘棠鄉(xiāng)的部分地區(qū)。中等危險(xiǎn)區(qū)分布在嶺下鄉(xiāng)部分地區(qū)。次高危險(xiǎn)區(qū)分布在長橋鎮(zhèn)的部分地區(qū)。高危險(xiǎn)區(qū)分布在路下鄉(xiāng)、長橋鎮(zhèn)部分地區(qū)。

圖1 屏南縣低溫凍害致災(zāi)因子危險(xiǎn)性分布情況

3.2 孕災(zāi)環(huán)境敏感性分析

將低溫凍害與孕災(zāi)環(huán)境中的地形地貌條件進(jìn)行結(jié)合，可使低溫致災(zāi)因子和次生災(zāi)害加劇或減弱。通過分析低溫凍害形成背景和機(jī)理，地形（高程）主要影響屏南縣低溫凍害孕災(zāi)環(huán)境，高程越高，地勢(shì)就越高，地形條件的影響值隨之加大，對(duì)于低溫凍害的形成就越有利。根據(jù)屏南縣的地形地貌特點(diǎn)，從屏南縣1∶25萬GIS數(shù)據(jù)中提取出高程數(shù)據(jù)，采用25 m×25 m的網(wǎng)格進(jìn)行歸一化處理后，得到屏南縣孕災(zāi)環(huán)境敏感性指數(shù)。利用GIS中自然斷點(diǎn)分級(jí)法，將孕災(zāi)環(huán)境敏感性指數(shù)劃分成高、次高、中等、次低、低5個(gè)不同級(jí)別敏感區(qū)，并利用GIS繪制出屏南縣孕災(zāi)環(huán)境敏感性指數(shù)區(qū)劃圖（圖2）。

圖2 屏南縣低溫凍害孕災(zāi)環(huán)境敏感性分布情況

結(jié)合圖2可知，低敏感區(qū)分布在長橋鎮(zhèn)部分地區(qū)；次低敏感區(qū)分布在棠口鄉(xiāng)、壽山鄉(xiāng)、黛溪鎮(zhèn)部分地區(qū)；中等敏感區(qū)分布在雙溪鎮(zhèn)、屏城鄉(xiāng)、路下鄉(xiāng)、棠口鄉(xiāng)、熙嶺鄉(xiāng)、甘棠鄉(xiāng)、古峰鎮(zhèn)部分地區(qū)；次高敏感區(qū)主要分布在嶺下鄉(xiāng)、路下鄉(xiāng)部分地區(qū)；高敏感區(qū)分布在嶺下鄉(xiāng)部分地區(qū)。

3.3 屏南低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及區(qū)劃

在開展屏南縣茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃的過程中，可結(jié)合致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性、承災(zāi)體易損性和防災(zāi)減災(zāi)能力4個(gè)因子開展定量分析。為了反映災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分布的地區(qū)差異性，在風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)的基礎(chǔ)上，將風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃分成多個(gè)不同等級(jí)，將致災(zāi)因子危險(xiǎn)性、孕災(zāi)環(huán)境敏感性、承災(zāi)體易損性及防災(zāi)減災(zāi)能力4個(gè)因子規(guī)范化后，分別賦予權(quán)重0.4、0.4、0.1、0.1。利用加權(quán)綜合法，選擇茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，計(jì)算出各地茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)，利用GIS中自然斷點(diǎn)分級(jí)法將農(nóng)業(yè)低溫風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)按3個(gè)等級(jí)分區(qū)劃分（高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)），并基于GIS繪制茶葉低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖（圖3）。

結(jié)合圖3可知，低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分布在古峰鎮(zhèn)的部分地區(qū)；中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的區(qū)域主要分布于雙溪鎮(zhèn)、屏城鄉(xiāng)、棠口鄉(xiāng)、壽山鄉(xiāng)、黛溪鎮(zhèn)、熙嶺鄉(xiāng)、甘棠鄉(xiāng)、長橋鎮(zhèn)的部分地區(qū)；高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分布在嶺下鄉(xiāng)、路下鄉(xiāng)部分地區(qū)。

圖3 低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃

4 茶葉低溫凍害的防御措施

4.1 預(yù)防凍害措施

茶葉自身的抗寒性是多方因素共同作用的結(jié)果，在防治凍害的過程中需要將品種、栽培管理、防御補(bǔ)救等措施進(jìn)行結(jié)合。通常情況下，預(yù)防茶樹凍害的措施包括以下4個(gè)方面。

第一，合理選址，選擇科學(xué)方法建園，優(yōu)先種植抗凍性能強(qiáng)的茶葉品種。茶園建設(shè)之初，首選背風(fēng)向陽地帶。若是茶園海拔較高，可在茶園外圍布設(shè)防護(hù)林的防治抵擋寒流，積極營造茶園小氣候環(huán)境。

第二，行間套種綠肥或培土增溫。為了提升土壤溫度，可選擇行間套種綠肥的方式控制茶園內(nèi)的雜草，削弱凍害強(qiáng)度。若是不選擇套種綠肥，在寒潮天氣到來前可在茶園行間鋪設(shè)雜草、廄肥、草皮、秸稈等，將凍害造成的危害降到最低。還可以通過耕作的方式在茶樹根部覆土，以保護(hù)茶樹根系免遭凍害。

第三，茶園熏煙、覆蓋、噴淋或安裝防霜風(fēng)扇。在晚霜凍天氣還未出現(xiàn)前，當(dāng)氣溫下降到2.0 ℃左右，可結(jié)合茶園周邊風(fēng)向和地勢(shì)情況設(shè)堆點(diǎn)火，通過熏煙方式提升茶園溫度，進(jìn)而預(yù)防晚霜凍害。在條件允許的情況下，適當(dāng)覆蓋茶園內(nèi)的茶棚。若是茶園內(nèi)存在噴灌設(shè)備，當(dāng)氣溫不足0 ℃時(shí)做好噴水工作，將霜凍危害降到最低。還可以在茶園中安裝大型防霜風(fēng)扇，通過增強(qiáng)近地面空氣對(duì)流的方式防止霜害[5-7]。

第四，做好茶園管理，提升茶樹抗寒性能。每年秋季做好深耕，還要施加足量的基肥，針對(duì)幼齡茶園，可配合使用有機(jī)肥和茶樹專用肥，以增強(qiáng)茶樹長勢(shì)，提升自身抗寒性能。若是寒潮到來前茶園干旱，可通過灌溉的方式增加土壤持水量，進(jìn)而改善茶園內(nèi)的小氣候環(huán)境，減少凍害風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 凍害補(bǔ)救措施

一旦茶葉遭受凍害，需及時(shí)采取科學(xué)有效的補(bǔ)救措施，將凍害對(duì)茶葉的危害降到最低，還能使茶樹快速恢復(fù)長勢(shì)。第一，及時(shí)整枝修剪。在寒潮天氣到來前，禁止修剪茶樹，以防止剪口遭受凍害。在天氣穩(wěn)定后，選擇晴朗天氣剪除部分受凍茶樹的枯死部分，確保新梢重新萌發(fā)。若是凍害嚴(yán)重的茶園，需做好深修剪或重修剪工作，嚴(yán)重時(shí)需臺(tái)刈。當(dāng)茶樹遭受凍害后，只需要根據(jù)常規(guī)方法采摘夏茶和秋茶。在對(duì)遭受凍害后的茶樹進(jìn)行重修剪或臺(tái)刈后，需將養(yǎng)蓬作為重點(diǎn)，確保短時(shí)間內(nèi)葉層厚度和樹冠恢復(fù)正常，當(dāng)年只做好養(yǎng)蓬不采茶，來年也是將養(yǎng)作為重點(diǎn)，采茶只是輔助。

第二，管理土壤。在氣溫升高后，需要茶農(nóng)第一時(shí)間開展中耕除草工作，以提升土壤的透氣性水平，增強(qiáng)根系吸收活力，確保根系正?；顒?dòng)。

第三，增肥施肥。一旦茶樹遭受低溫凍害，將損失大量養(yǎng)分。為確保樹勢(shì)盡快恢復(fù)正常，可施加速效氮肥，同時(shí)配合磷鉀肥，增強(qiáng)樹勢(shì)，加快萌芽。還可以通過噴施葉面肥，確保茶樹快速恢復(fù)生機(jī)，加快茶葉萌發(fā)，使茶樹恢復(fù)正常生長，可在茶園內(nèi)分別施加

50 kg/667 m2的尿素、磷肥，同時(shí)噴施0.5%尿素+0.2%磷酸二氫鉀或復(fù)旦農(nóng)葉面肥稀釋500倍液開展根外追肥，對(duì)樹勢(shì)的恢復(fù)效果顯著。

5 結(jié)論

（1）結(jié)合低溫凍害致災(zāi)因子危險(xiǎn)性，低危險(xiǎn)區(qū)分布在屏城鄉(xiāng)、棠口鄉(xiāng)、黛溪鎮(zhèn)、熙嶺鄉(xiāng)、古峰鎮(zhèn)的部分地區(qū)；次低危險(xiǎn)區(qū)分布在雙溪鎮(zhèn)、屏城鄉(xiāng)、棠口鄉(xiāng)、壽山鄉(xiāng)、甘棠鄉(xiāng)的部分地區(qū)；中等危險(xiǎn)區(qū)分布在嶺下鄉(xiāng)部分地區(qū)；次高危險(xiǎn)區(qū)分布在長橋鎮(zhèn)的部分地區(qū)；高危險(xiǎn)區(qū)分布在路下鄉(xiāng)、長橋鎮(zhèn)部分地區(qū)。

（2）結(jié)合低溫凍害孕災(zāi)環(huán)境敏感性圖，低敏感區(qū)分布在長橋鎮(zhèn)部分地區(qū)；次低敏感區(qū)分布在棠口鄉(xiāng)、壽山鄉(xiāng)、黛溪鎮(zhèn)部分地區(qū)；中等敏感區(qū)分布在雙溪鎮(zhèn)、屏城鄉(xiāng)、路下鄉(xiāng)、棠口鄉(xiāng)、熙嶺鄉(xiāng)、甘棠鄉(xiāng)、古峰鎮(zhèn)部分地區(qū)；次高敏感區(qū)主要分布在嶺下鄉(xiāng)、路下鄉(xiāng)部分地區(qū)；高敏感區(qū)分布在嶺下鄉(xiāng)部分地區(qū)。

（3）結(jié)合低溫凍害承災(zāi)體易損性圖，低易損區(qū)的區(qū)域主要分布在甘棠鄉(xiāng)、古峰鎮(zhèn)；中等易損區(qū)分布在嶺下鄉(xiāng)、路下鄉(xiāng)、壽山鄉(xiāng)、黛溪鎮(zhèn)、長橋鎮(zhèn)；高易損區(qū)的區(qū)域分布在雙溪鎮(zhèn)、屏城鄉(xiāng)、棠口鄉(xiāng)、熙嶺鄉(xiāng)。

（4）結(jié)合低溫凍害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖，低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分布在古峰鎮(zhèn)的部分地區(qū)；中等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的區(qū)域主要分布于雙溪鎮(zhèn)、屏城鄉(xiāng)、棠口鄉(xiāng)、壽山鄉(xiāng)、黛溪鎮(zhèn)、熙嶺鄉(xiāng)、甘棠鄉(xiāng)、長橋鎮(zhèn)的部分地區(qū)；高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)分布在嶺下鄉(xiāng)、路下鄉(xiāng)部分地區(qū)。

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