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。
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)
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。
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。
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。
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。
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)。