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茶叶直通式气象服务研究

摘要:印江县有着中国“名茶之乡”的美誉,全县累计茶园面积2.47万公顷,投产茶园1.44万公顷,茶产业是农民增收的主导产业,因茶全县受益人口达10多万人。然而茶叶在生产过程中和气候条件关系密切,受气象灾害的影响很大,所以茶叶的直通式气象服务已经成为茶农的迫切需要之一。本文以新寨生态茶叶示范园的茶叶的气象服务作为切入点,分析适宜茶树生长的气候优势,和茶园出现的冻害、霜冻、倒春寒、雹害、暴雨洪涝和旱害等气象灾害天气对茶叶的影响,进而开发出适应园区并覆盖茶叶整个生育期的茶叶专题气象服务产品,以期为茶园的直通式服务发展提供一定的理论参考,进而为整个印江县茶农增收致富提供气象保障服务。

关键词:茶叶;气象灾害;直通式气象服务

1引言

印江县位于贵州省黔东北、铜仁市西部,地理位置处于东经108°17′-108°48′,北纬27°35′-28°28′之间。地处武陵山脉主峰、佛教名山、国家级自然保护区——梵净山西麓,属亚热带湿润气候区,降水充沛(湿度较高),常常云雾缭绕,适宜绿茶发育,适宜作为优质生产茶叶的基地。近年来,印江县以新寨生态茶叶示范园(全省100个现代高效农业生态茶叶示范园区之一)为载体,大力发展茶产业,促进了群众增收致富。茶叶在生产、加工、制作等一系列环节和过程中,与气象条件都有着非常密切的关系。杨恕良等人[1]调查分析得出,贵州适宜茶树生长的气候优势有四个方面;谢仁波等人[2]通过研究,印江被划入优质茶叶种植的适宜区。然而,随着全球气候变暖,极端天气气候事件日益增多,自然灾害对茶叶生产造成的损失往往十分巨大。所以加强灾害性天气预报预警的气象服务,就非常重要了,及时的预报预警信息和农业气象灾害监测评估服务,有利于茶农搞好灾害防御,适时趋利避害,保障茶叶茶叶的产量和质量。前人已经有很多研究,例如汪元霞等人[3]阐述石阡苔茶生长环境及其发育阶段的气象灾害,对影响苔茶生长的气象灾害提出相关防御措施,从而达到优质、稳产的目的。本文在前人研究基础上,分析了适应印江县茶叶生长季的温度、降水及光照条件和影响园区茶叶产量和品质的气象灾害,针对不同季节的气象灾害制作不同的产品,提出合理的有益的建议,进而把直通式服务在新寨农业园区落到实处。

2资料与方法

(1)因园区的自动站于2016年底才建成,所以在分析园区气象条件及气象灾害时,采用的是距园区10公里的印江县国家级自动站1961—2016年观测资料;(2)茶树各发育期资料来源于印江县茶叶局;(3)对于贵州山区,水分主要来源于降水,降水需先转化为土壤水,再供农作物吸收利用以及蒸发消耗。所以本文在统计生态园区茶叶的干旱采用的是古书鸿[4]等的基于土壤含水量模拟的贵州山区旱地农业干旱监测方法。

3茶叶的农业气象指标

3.1有利气象条件。园区海拔800-1000m,属亚热带湿润气候区,气候宜人,空气清爽,常常云雾缭绕,有长流不息的山泉水,是有机茶生长的天堂。年降水为1110.2mm,年平均气温为16.8℃,既无高温热害,自1961年也未出现过<-9℃的极端低温,被划进特级绿茶适宜种植区和优质茶叶最适宜种植区[2]。园区土壤温和、湿润,多云雾,日光照射温和,及气候条件有利于茶树的生长。3月平均温度8.1℃,上旬初日平均温度型上升到10℃以上,平均相对湿度80%左右,有利于春茶的萌发和早春茶的采摘;4月上旬至5月中旬,10℃以上活动积温925℃左右,日照164小时左右,降水量254毫米左右,茶叶生长快,是春茶采摘的旺盛期,可采摘大量优质的毛峰和翠峰等绿茶;5月下旬至8月上旬,10℃以上活动积温2100℃左右,日照420小时左右,降水量510毫米左右,是夏茶的采摘旺盛期;8月中旬至9月底,10℃以上活动积温1200℃左右,日照260小时左右,降水量190毫米左右,适应秋茶的生长和采摘。3.2不利气象条件。茶树在生育期间,由于天气、气候的异常,其枝叶往往会受到伤害,最终导致减产甚至绝收,严重的可使茶树地上部分或全部死亡。经统计,影响园区茶树的主要气象灾害天气有冻害、霜冻、倒春寒、雹害、旱害和暴雨洪涝天气。3.2.1冻害。茶树的冻害,常发生在下列的气候、天气条件下[5]:一是深秋季节,当日平均气温为0℃以上的时候,有强寒潮南下,气温猛降,然后天气突然转晴,气温迅速回升,此时的茶树因为还没有经受低温抗寒锻炼,难以适应气温陡变,会导致叶片部分或全部出现冻害,严重时,也可使茶树树皮裂伤,枝干冻枯。二是在严冬的强冷高压长期控制园区,超过了植株所能适应的范围,也将出现茶树冻害。最为典型的是:2008年,我县历经低温雪凝灾害,使全县有40%的茶树受到不同程度的冻害,甚至有的茶树被冻死了。3.2.2霜冻。霜冻对茶树的危害相当大,如果发生在芽叶的伸展期,直接影响春茶的产量。统计显示:56年中,共发生霜日650天,平均每年11.6天,以元月天数最多为266天,占40.9%,12月204天,占31.4%,2月116天,占17.8%。历年最早初日为11月9日,最晚终日为3月28日。平均每年无霜期为297天。需要特别注意的是园区海拔高,发生霜冻更为严重。3.2.3倒春寒天气。倒春寒天气过程期间,茶芽停止生长,叶片生长缓慢春茶采摘推迟,次数减少,优质茶叶产量降低。统计显示:56年中,出现倒春寒天气过程22次,平均每年0.4次;一年中出现倒春寒天气过程最多是2次,仅2年.发生在三月下旬的有20次,气候概率达91%,有2次发生在四月上旬,概率为9%,四月中下旬没有倒春寒天气过程。以3-5天的较多,共16次,概率为73%,6-8天的有5次,概率为23%,>8d,仅有一次,为1996年3月的9天。3.2.4雹害。县内有四条冰雹路线,糟糕的是全区正位于第三条路径上:由梵净山附近的茶园经洋溪、新寨镇到思南县境内。统计显示:56年中,降雹24次,发生在2-5月和11月,以3月10次为最多,11月和6月分别出现1次,结合各种资料分析,园区雹灾远高于上诉的县城情况。降冰雹会打断茶树嫩梢、枝条,打碎鲜、老叶片,使茶叶受灾减产。虽然通常茶园遭受的雹灾,其范围不广,时间短,但它的危害却是非常严重的,甚至是毁灭的。3.2.5旱害。3.2.5.1冬旱。冬旱常使茶树秋梢的芽、叶受害,轻则使冬芽发育不良,春芽瘦弱稀疏,重则芽、叶青枯干死。统计显示:56年中,出现干旱11次,平均每年0.2次,以轻旱为主,占72%,其余28%为中旱。3.2.5.2春旱。春旱对春茶的萌发不利。统计显示:56年中,出现干旱11次,大部分都是轻旱,占82%,危害较轻。3.2.5.3伏旱。印江县每年7月中旬到8月底,受西太平洋副热带高压西进北抬影响,形成高温、无雨、干燥的伏旱天气。此时是茶树生长的旺盛时期,有时茶园的地表温度可以高达40℃以上,茶丛表面叶温也可以达到35℃以上。这时茶园内蒸腾、蒸发很强,土壤水分和茶树植株内的水分散失得很快,收支难以平衡[5],从而损坏茶树。统计显示:56年中,园区夏季气候中无旱的年份仅9年,出现干旱76次,平均每年1.4次,其中重旱占16%,中旱占27%,轻旱占57%,且在2013年出现了特重旱,导致茶树叶片枯黄,甚至有的幼龄茶被晒伤干枯,严重影响了夏茶的产量。3.2.5.4秋旱。印江秋旱多使得秋茶量少质差,统计显示:56年中,秋季气候中无旱的年份仅9年,出现干旱91次,平均每年1.6次,其中重旱占1%,中旱占25%,轻旱占54%。3.2.6暴雨洪涝暴雨洪涝会给平地或谷地的茶叶带来很大的危害:茶树遭淹后,会造成茶树新梢蜷缩,焦枯等,严重的会导致烂根死树,还容易导致病虫害的发生。统计显示,56年中(1969年由于政治原因,缺资料)除1966、1968、1989、2013年共四年未出现暴雨,其余51年共发生165次,尤以1963年7天暴雨为最多,平均每年3次。

4园区茶叶的直通式服务的研究

首先,印江县气象局及时收集、更新园区内茶叶合作社、种茶大户、茶企业以及园区的生产决策者等95%以上重点服务对象信息,并通过多种方式(QQ群、微信群、不定期走访、深入田间地头等)与他们建立“直通式”联系,和探讨他们的气象服务需求与重点;接着和茶叶局的研究专家以及茶园内的农民专家合作,探索出园区气象服务的思路,制定茶园茶叶的周年服务方案,开发出有针对性的服务产品;最后利用网站、电视、LED显示屏、手机短信、农业气象信息员等多种渠道发布产品,解决直通式服务的最后一公里问题。实践服务主要从以下几个方面开展:第一、对园区的茶叶生产开展了气候评估,提醒茶农选良种、泽优地;第二、加强茶园的长势监测和预报,主要做法是:LED滚动发布带有针对性建议的常规天气预报和气候预测;强化关键农时及重大农业气象灾害监测,重点做好茶叶整个生育期的预报预警服务产品;第三、开展灾中、灾后气象灾害评估,指导农户进行自救,减少损失;第四、定期和不定期深入茶园,开展茶与气象的知识宣传。4.1选良种、合理规划种植地。选种时尽量以本土茶树为主,因为它已经经受了自然的选择,适应了印江的环境,而且还具有它特有的文化底蕴。但随着人们对茶叶品质的要求日益多元化(如汤色、香气、味道等),对茶叶的稳产丰产,有更高的要求,茶树的品种的选育,也日益增多。在引种时,要选取与园区相似的农业气候条件的地方的品种,在气象因素主要考虑气温和降水条件(反映在降水量和空气湿度),因为茶树的经济价值最高的部分是水分含量最多的嫩梢嫩叶。无论本地的优种扦插还是引种,种植时间、种植地方和种植密度都要考虑园区的气候特点:时间上避开干旱季节,最好在雨季或雨季来临之前;种植地要选择在背风向阳、地势开阔的丘陵山地或高山下部连片集中、土层深厚、土壤肥沃、排水良好、结构良好的微酸性土壤种植为宜[3];同时要确定比较适宜的种植密度,以尽可能保证每棵茶树都能充分发挥其生长优势。4.2全年覆盖,做好茶叶整个生育期的直通式气象服务。4.2.1做好园区的干旱长期气候预报。干旱天气来得缓慢,临界不明显,容易疏忽,但其对茶叶造成的灾害却很大,防旱抗旱早准备:一是用数据把“印江年年有旱,不是大旱就是小旱”这一实况反馈给茶农,鼓励有条件的合理布置喷灌设备;二是建议园区规划办重视园区周围的绿化;三是建议茶农及时关注气象局发布的干旱长期气候预报,科学用水;四是在干旱期间,气象局适时开展人工增雨抗旱;茶农要加强茶园灌溉,利用铺覆盖物等一切可能的措施进行抗旱.4.2.2春茶(3月至5月)期间,强化茶园气象灾害的预报和预警。众所周知,春茶是当年茶叶生产中质量最佳、经济效益最高的一季茶叶。同时,春季也是灾害天气多发季节,所以春茶期间的气象服务是整个生育期最重要的时段,服务时不但要分析前期园区的气候实况特点(是否有冬旱的发生,是否是暖冬等),强化预报,及时预警,重点做好春旱、倒春寒、霜冻、冰雹气象灾害的保障服务,同时还要结合这个时期的物候观测,做好采摘期的个性服务。4.2.2.1防范“前春暖,后春寒”的“倒春寒”天气,做好冬季气候评估及春季趋势预测前面统计显示,园区历年倒春寒灾害较轻。但若遇上“前春暖,后春寒”的“倒春寒”天气,会使已发芽的茶叶大面积芽叶受冻变红,部分枝叶失去活力,进而影响了茶叶品质,还影响了茶叶产量,从而严重影响茶叶的经济效益,推迟春茶采摘时间造成春茶减产。这期间,重点关注园区自动站监测的温度指标,做好冬季气候评估及春季趋势预报。当遇上“暖冬”,每次冷空气过程预报是园区的服务重点。在冷空气来临前,把服务产品送至茶农手中,并提醒茶农要因地制宜,提前采取不同的防护措施,例如:1、蓬面覆盖,即在低温天气来临前,用稻草、杂草或遮阳网覆盖茶行蓬面,可以防止叶片受冻和干寒风侵袭造成的水分过度蒸腾。2、熏烟防冻,即借助烟幕防止土壤和茶树表面失去大量热量,起着“温室效应”的效果。4.2.2.2警惕晴朗天气或冷空气过后天气状况,及时发布霜冻预警前面统计显示,园区霜冻灾害较重,对茶叶的危害也较大。印江的霜冻一般出现在冷空气过后,风小云少的晴朗天气的夜晚或清晨,而且霜冻的防御通常只是在发生前几个小时或1-2d的短暂行为。所以此时服务的关注重点是密切监测园区的天气实况,及时发布霜冻预警,并提醒茶农做好防范措施,例如1、在茶园中喷水,是最好的方法之一;2、在茶丛上直接覆盖稻草、草帘或其他防寒保护物,是茶区最常用且行之有效的方法。4.2.2.3重“防”冰雹,及时在园区开展人工防雹作业。由于茶园正处于冰雹路径上,每年2-5月的冰雹灾害相对较重,对茶树的危害和造成的损失也超过冬季冻害和春寒程度。但目前园区最有效防雹方式是:密切监视对流性天气,在冰雹来临之前,利用气象局的流动防雹作业车和园区已经建成的固定人工防雹作业点,采取流动作业和固定防雹作业相结合的方式,及时开展人工防雹作业。同时建议茶农在茶区周围增加地面绿色覆盖,保护生态环境,减缓地面增温幅度,从而减弱近地层的对流,相对减轻冰雹的危害。4.2.2.4为茶农安排采摘期制作农用天气预报。春茶经济价值最高,但它的采摘和冬末春初的气温有非常大的关系,每年的采摘期是不同的,过早或过晚采摘都会影响茶叶的品质,根据本地历年茶树历年开采期与积温资料分析得出园区的开采积温指标:春芽萌发至第一次采茶约需>0℃积温500-700℃,温度适宜,两批采摘期需>0℃积温170-380℃。服务中,气象局可以参考上诉指标制作茶叶开采期适宜指数预报。4.2.3夏、秋茶采摘期(6月至9月),要做好强降水的短时预报。这段时间是降水多发期,要竭尽全力做好每次暴雨的预报,过程前,结合前期降水实况,对园区影响作出预评估,形成产品,送至茶农手中,并提醒茶农:在大雨和暴雨来临前,开好茶园的腰沟、围沟,排水拍泽;发生洪涝后,须及时在田间挖沟排水,排涝后要进行追肥、中耕培土,促进茶叶的健壮生长.4.2.4茶树封园期和休眠期(10月-翌年2月),要做好防虫防冻工作。封园是一项十分重要的茶园管理措施[7],封园工作的好坏,直接影响着来年茶园病虫害发生基数。该时期加强土壤管理,为根系活动创造良好条件,有利于促进来年春茶提质增产。同时,冬季茶树害虫及各种病菌的活动能力弱,抵抗力差,此时进行病虫防治能收到事半功倍的效果。封园工作要在11月底结束。要开始茶叶的防冻工作:茶农要关注气象局发布的寒潮预报预警信息,争取在寒潮来临之前,要完成以下工作:1、施肥培土,在茶园行间多施一些牛栏粪、磷钾肥等暖性肥料有利于提高土温。施肥后应及时进行培土,在茶树基部培入厚度达10厘米左右的新土,以防根系外露造成冻害;2、行间铺草。可利用柴草、稻草、秸秆等铺盖茶树行间及根部,以利于提高土壤温度,保持土壤湿度;3、蓬面覆盖。对于幼龄茶园还可用稻草、杂草或薄膜等进行蓬面覆盖,开春后及时揭去覆盖物,以期达到防止茶树受冻,促进茶树春季早发芽、发壮芽,实现春茶优质高产的目的[6]。4.3及时开展茶叶气象灾害的预警评估,指导茶农自。目前,应对和防御全球气候变暖背景下的极端气象灾害方面仍有许多难点和薄弱环节。印江县气象局在茶叶气象灾害的预警评估进行了初步的探索,针对灾前、灾中和灾后的评估结果,制作有针对性的防御措施或和自救方法,并打印成小册子,送到茶农手中。4.4强化科技支撑和宣传引导。印江县气象局和茶叶局合作,定期和不定期深入茶园,和茶农进行面对面的交流,为他们送去茶叶生长知识和气象灾害防御材料,如茶叶的栽培技术、病虫害防治,气象灾害的防御,即让他们明白要科学种茶,要用气象预报预警知识指导生产和防范气象灾害造成的损失;同时提取茶农的真正气象服务需求,接收他们好的建议,进而指导气象局的服务产品。

5结论

(1)园区土壤温和、湿润,多云雾,日光照射温和,及气候条件有利于茶树的生长。(2)冻害、霜冻、倒春寒、雹害、暴雨洪涝和旱害等气象灾害天气是影响园区茶叶的主要气象灾害。(3)印江县气象局研究出园区茶叶的气象服务产品,对园区开展直通式气象服务。

作者:方启云 代瑞华 秦仁艳 徐大红 刘德灿 黎凌云 喻义军 单位:1.印江土家族苗族自治县气象局 2.道真仡佬族苗族自治县气象局 3.铜仁市气象局

【参考文献】

[1]杨恕良,黄肇玉.贵州省茶树生长的气候优势[J].中国茶叶,1984(04):37-39.

[2]谢仁波,田海,储晓春.铜仁地区优质绿茶气候区划[J].贵州气象,2010(S2):138-140.

[3]汪元霞,钟华,安承德,刘进.石阡苔茶园区气象灾害及防御分析[J].安徽农业科学,2014(20):6716+6746.

[4]古书鸿,胡家敏,古堃,张波,谷晓平,陈中云,徐永灵.基于土壤含水量模拟的贵州山区旱地农业干旱监测方法[J].干旱气象,2017(01):29-35.

[5]李倬,贺龄萱.茶与气象[M].北京:气象出版社,2005.

[6]陈乐.茶园冻害及病虫害防治措施[J].农村新技术,2016(11):22.

[7]兰建军.浙南茶园假眼小绿叶蝉灾变规律、演变原因及防控对策[A].浙江省植物保护学会、浙江省植物病理学会、浙江省昆虫学会.植物保护与农产品质量安全论文集[C].浙江省植物保护学会、浙江省植物病理学会、浙江省昆虫学会:,2008:4.

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