汪圣洪,胡嘉歡,周博楊
(貴州省貴陽市氣象局,貴州貴陽 550002)
近年來,貴州省委、省政府高度重視農業(yè)園區(qū)的建設和發(fā)展,尤其是茶葉園區(qū)迅速發(fā)展。據統(tǒng)計,貴陽市截至2015年茶園面積發(fā)展到1.87萬hm2,比2010年增加了1.33萬hm2,增加了3.5倍;投產茶園面積0.99萬hm2,比2010年增加了0.67萬hm2,增加了3.5倍。全市建成萬畝茶園鄉(xiāng)鎮(zhèn)6個、萬畝茶園村4個,其中花溪區(qū)久安鄉(xiāng)生態(tài)精品茶示范園區(qū)是其中之一。該園區(qū)包含久安村、雪廠村、小山村、打通村、拐耳村、鞏固村、吳山村7個行政村,面積為666.67 hm2,帶動農戶2 000戶,農民人均純收入增加1 000元以上。園區(qū)位于黔中腹地、筑城西南部、花溪區(qū)西北面的阿哈湖畔的“百佳綠化鄉(xiāng)鎮(zhèn)”——久安鄉(xiāng)[1]。久安屬于中山地貌地形,地勢起伏大,谷地幽深,山脈多呈南北走向,周圍環(huán)境森林覆蓋率達50%,海拔在1 200~1 410 m,相對高差185 m,坡度在10°~25°。經國內知名茶樹專家鑒定,久安土壤呈酸性,含有機成分高,非常適合茶葉樹生長條件,是適宜種植優(yōu)質有機生態(tài)茶葉的地方[1]。
茶葉生長發(fā)育及產量品質等均與氣候、土壤等密切相關。筆者根據茶葉生長的氣候指標和氣候資料,采用統(tǒng)計分析、數(shù)學建模等方法,分析了適應花溪區(qū)久安茶葉生長季的溫度、降水及光照條件等以及影響園區(qū)茶葉產量和品質的氣象災害,提出久安茶葉園區(qū)茶樹生產的防災減災建議,并推廣至貴陽市茶葉種植區(qū)域,為指導全市茶葉專項氣象服務提供科學技術支撐。
1.1資料來源氣象資料采用花溪區(qū)國家級自動站1991—2017年觀測資料。因園區(qū)的自動站于2013年底才建成,所以在分析園區(qū)氣象條件及氣象災害時,采用花溪區(qū)國家級自動站資料代替。由于園區(qū)與花溪區(qū)國家級自動站直線距離約12 km,海拔相差50~200 m,在可以替代范圍內。
茶樹各發(fā)育期物候資料來源于2015—2017年的調查收集,調查的方法有走訪和實地觀測等,調查的對象有花溪區(qū)農業(yè)局茶葉園區(qū)辦、貴茶公司和貴陽市農辦等的相關人員。
1.2分析方法采用統(tǒng)計分析、數(shù)學建模等方法,分析了適應花溪區(qū)久安茶葉生長季的溫度、降水及光照條件等以及影響園區(qū)茶葉產量和品質的氣象災害。
2.1茶葉生長的氣候條件
2.1.1溫度條件。溫度是茶樹生命活動的基本條件。多數(shù)茶樹品種日平均氣溫需要穩(wěn)定在10 ℃以上茶芽開始萌動,茶芽萌發(fā)以后,當氣溫繼續(xù)升高至14~16 ℃時,茶芽伸長,葉片展開,17~25 ℃時新梢生長旺盛,茶樹生長最適溫度是20~25 ℃。黃壽波[2]研究表明,茶樹生存的可能性決定于極端最低氣溫,南方變種為-6 ℃。
2.1.2降水條件。茶樹喜歡溫暖濕潤氣候,茶葉生長地年降水量要在1 000 m以上;一般在1 200~1 500 mm為宜,生長季節(jié)月降水量為100~150 mm,雨量以小到中雨為宜。
2.1.3光照條件。茶樹為喜光耐陰,適于在散射光下生育,多散射光有利于優(yōu)質茶葉的形成。茶樹的光合作用很大程度上決定于光照強度,多數(shù)學者認為茶樹是一種喜光耐陰作物,一般要求日照百分率小于45%[3]。
2.1.4其他條件。茶樹對空氣濕度的要求較高,一般在70%以上,適宜相對濕度為80%~90%,在新梢生長期間,雨量充沛,時晴時雨,空氣濕度大,云霧多,對提高茶葉品質有利。參照浙江大學黃壽波[2]茶樹生長氣候指標的有關研究,將影響茶樹生長的氣候條件分為適生、可生及有害條件,具體見表1。
2.2久安茶葉園區(qū)適宜氣候條件引用福建余會康等[3]《福建永福優(yōu)質高山茶生長氣候條件分析》和銅仁羅京義等[4]《銅仁地區(qū)茶樹生長的氣候適應性分析及優(yōu)質綠茶種植區(qū)劃》分析方法,結合貴陽花溪實際,對久安茶葉園區(qū)進行如下的全面分析。
表1 茶樹生長的農業(yè)氣候指標[3-4]
2.2.1氣溫條件。由圖1可知,花溪久安年平均氣溫隨年際變幅為14.3~16.1 ℃,變幅小,年平均氣溫為15.2 ℃,符合適宜茶生長的年平均氣溫≥15 ℃的條件。月平均氣溫呈單峰型,月平均最低氣溫在1月(4.8 ℃),次低在12月(6.9 ℃),最高氣溫在8月(23.3 ℃),次高在7月(23.0 ℃)。在茶葉生長季(3—6月)月平均氣溫在11.1~21.8 ℃,平均為17.2 ℃,適宜茶葉生長。隨著氣溫升高,茶葉發(fā)芽早,開采期也提前,對提高產量有利。由表2可知,久安茶葉生長快,從萌發(fā)期到頭茶開采僅30 d左右,時間短,氣溫回升快有助于茶葉生長。7—10月平均氣溫在16.2~23.3 ℃,平均為20.7 ℃,相對3—6月較高,但也在茶葉適宜的溫度范圍內(15~25 ℃)。春季白天氣溫較高,夜間低,晝夜溫差明顯,有利于茶樹的嫩梢芽葉中芳香物質的增加[5]。
圖1 1991—2017年花溪久安平均氣溫年(a)和月(b)變化Fig.1 Annual(a) and month (b) changes of the average temperature in Huaxi Jiu’an from 1991 to 2017
物候期Phenological period生長發(fā)育特點Growth and development characteristics出現(xiàn)日期Date of appearance萌發(fā)期Germination茶芽鱗片開裂,露出綠色牙尖開始到鱗片、魚葉開展2月中下旬—3月中上旬開采期Mining period茶樹新梢繼續(xù)生長3月中下旬—10月中下旬休眠期Dormant period茶樹新梢停止生長11月上旬—2月上旬
2.2.2降水條件。由圖2可知,近27年花溪久安年平均降水量為1 142.7 mm,降水量隨年際變化在837.1~1 486.5 mm,在可生條件范圍內。但是月降水量呈不均勻分布,秋冬季節(jié)較少,夏春季較多,所以在茶葉的生長季雨水充足,能滿足茶葉的生長需求。春茶生長季(3—6月)月降水量514.6 mm,月平均降水量128.7 mm,能滿足新梢生育期間嫩梢、嫩芽生長迅速而耗水量多的需求。從圖2b還可以看出,3—6月,月降水量大,降水充足,剛好滿足此期春茶生長發(fā)育的需要;7—8月,降水不穩(wěn)定,且變幅較大,由于茶園蒸騰、蒸發(fā)耗水較多,因此需要較多的水量才能使茶葉生長良好。由此可知,春夏期間充沛的降水有利于茶葉生長和品質的提升[6]。
2.2.3日照條件。由圖3可知,近27年花溪久安年平均日照時數(shù)為1 139.9 h,能滿足茶葉的生長需求。春茶(3—6月)期月平均日照時數(shù)為98.4 h,比夏秋(7—10月)日照時數(shù)(平均129.3 h)明顯要少。春茶月平均日照百分率為24.7%,夏秋茶為33.3%。對照表1可以看出,茶葉生長期日照百分率均低于45%,屬于適宜,對優(yōu)質茶葉形成有利。從季節(jié)來看,春茶期間的日照百分率比夏秋季更小,將更有利于茶葉品質的提高,這也印證了久安春茶的品質比夏秋茶更優(yōu)。
2.2.4濕度條件??諝鉂穸葘Σ枞~生長也很重要,空氣濕度條件好,適合優(yōu)質茶的生長。在高濕環(huán)境中,茶葉新梢柔軟,節(jié)間長出的葉片薄而大,內含物質豐富,產量高,品質好[6]。由圖4可知,近27年花溪久安相對濕度較高,為75%~83%,平均為81%。3—6月相對濕度為80%,7—10月相對較高(82%),但也在適宜范圍內,月均相對濕度都在茶葉生長最適宜的條件下,利于茶葉生長和品質提高。
2.2.5其他條件?;ㄏ冒材隉o霜期長,年均246 d,加上適宜的溫度、降水和光照條件,有利于園區(qū)茶葉的生長。久安茶園茶葉在新梢生長期間,雨量充沛,時晴時雨,空氣濕度大,云霧多,有利于茶葉品質的提高。另外,久安鄉(xiāng)區(qū)域地形為中山山地,地質為二迭煤系地層,而作為煤炭形成保護層的地表土壤硒元素的含量最為豐富,印證了“煤山出好茶”的古話[1]。
圖2 1991—2017年花溪久安降水量年(a)和月(b)變化Fig.2 Annual(a) and month (b) changes of the precipitation in Huaxi Jiu’an from 1991 to 2017
圖3 1991—2017年花溪久安年日照時數(shù)(a)以及月日照時數(shù)和日照百分率(b)變化Fig.3 Changes of annual sunshine hours (a) and monthly sunshine hours and sunshine percentage (b) in Huaxi Jiu’an from 1991 to 2017
圖4 1991—2017年花溪久安相對濕度年(a)和月(b)變化Fig.4 Annual(a) and month (b) changes of relative humidity in Huaxi Jiu’an from 1991 to 2017
2.3氣象災害茶樹在生育期間,由于天氣、氣候的異常,其枝葉會受到傷害,最終導致減產甚至絕收,嚴重的可使茶樹地上部分或全部死亡。由茶樹生長的農業(yè)氣候指標(表1)可知,除了適生條件和可生條件外,還有有害條件,一旦出現(xiàn)有害條件就會導致茶樹的生長受到影響。結合花溪久安氣候資料分析,影響園區(qū)茶樹的主要氣象災害有凍害、倒春寒、雹害、旱害和暴雨洪澇等。
2.3.1凍害。一是在春季,如遇溫度明顯偏低(極端最低氣溫低于0 ℃)且回升慢,會使春芽萌發(fā)晚,進而影響春茶的產量[7];二是在冬季,當冬季日最低氣溫低于-8 ℃時茶樹易受凍害,據統(tǒng)計,這樣的凍害花溪久安茶園為偶有發(fā)生;三是霜凍,霜凍對茶樹的危害相當大,如果發(fā)生在芽葉的伸展期,直接影響春茶的產量[7],統(tǒng)計資料表明花溪久安每年均有發(fā)生,對茶葉影響輕重不一。
2.3.2倒春寒天氣。倒春寒天氣過程期間,茶芽停止生長,葉片生長緩慢春茶采摘推遲,次數(shù)減少,優(yōu)質茶葉產量降低[7]。花溪區(qū)幾乎每年都有倒春寒發(fā)生,尤以1985、1996年最為嚴重[8]。當出現(xiàn)較重的倒春寒天氣時,對茶葉園區(qū)的產量和品質均會造成影響。
2.3.3雹災。冰雹是花溪區(qū)較嚴重的災害性天氣之一。冰雹多發(fā)生在4月,5月次之。降冰雹會打斷茶樹嫩梢、枝條,打碎鮮、老葉片,使茶葉受災減產[8]。
2.3.4干旱。春旱(2—4月干旱)對春茶的萌發(fā)不利。花溪區(qū)春旱年年都有,重度春旱歷年發(fā)生頻率為42.9%。伏旱(7—8月干旱),花溪伏旱出現(xiàn)頻率38%[8],這時茶園內蒸騰、蒸發(fā)很強,土壤水分和茶樹植株內的水分散失得很快,收支難以平衡,從而損壞茶樹,嚴重導致茶樹葉片枯黃,甚至有的幼齡茶被曬傷干枯,影響了夏茶的產量[9]。
2.3.5暴雨洪澇。暴雨洪澇會給平地或谷地的茶葉帶來很大的危害。茶樹遭淹后,會造成茶樹新梢蜷縮、焦枯等,嚴重的會導致爛根死樹,還容易導致病蟲害的發(fā)生。花溪區(qū)暴雨主要出現(xiàn)在每年的5—8月,造成災害的暴雨次數(shù)較少,大于100 mm的降雨天數(shù)每年平均為0.2 d[8]。
2.4防災減災建議
(1) 在茶葉進入萌發(fā)期,如遇低溫凍害和倒春寒時,受凍較輕的茶園,可進行輕修剪,剪去樹冠上面受凍的枝梢;受凍較重的茶園,應進行重修剪。在寒潮到來時,可通過土壤灌水增加茶園空氣濕度,減輕凍害對茶樹的損傷。
(2)在開采期如遇干旱和冰雹,重點實施開溝排水、清洗樹體、耕翻松土、根外追肥、整形修剪、樹體保護、病蟲防治等技術措施,恢復樹勢,降低損失。
(3)搞好茶園生態(tài)建設,周邊多種樹,合理種植行間遮陰樹、澆水灌溉等;加強園間管理,如加厚土層、及時修剪、土壤覆草等,能有效地抵御干旱對茶樹的影響。
(4)加強茶園氣象災害預警,氣象部門要加強茶葉專業(yè)氣象服務,及時發(fā)布茶葉不利氣象條件預警信息。茶農要加強茶葉氣象預警信息接收,及時安排生產,做好防災減災工作[7]。
根據茶葉生長的氣候指標,對花溪久安茶園茶葉生長的氣溫、降水、日照、濕度等氣候條件進行分析,結果表明,花溪久安茶葉園區(qū)茶葉生長期溫度適宜,且高溫熱害和低溫冷害輕;降水雖然處于可生范圍內,但是在茶葉的生長季內,降水處于適宜生長,尤其在春茶生長季(3—6月)降水多,能滿足新梢生育期間嫩梢、嫩芽生長迅速而耗水量多的需求;較高的濕度和適度的日照均對茶葉生長有利,尤其是春茶生產季節(jié),花溪久安獨特的氣候環(huán)境有助于茶葉品質的提升,使得久安茶葉香高馥郁、滋味鮮爽醇厚、湯色明亮,具有獨特的高原茶韻。受氣候變暖影響,極端氣候事件時有發(fā)生,凍害、倒春寒、雹害、干旱和暴雨洪澇等災害性天氣對園區(qū)茶葉生產也帶來不利影響。需通過加大茶園的基礎設施建設和加強茶葉氣象災害預報預警服務,提高氣象災害和極端氣候事件的防御能力,為花溪久安茶葉生產創(chuàng)造良好條件。