茶树晚霜冻害等级标准的应用与探讨

刘春涛，刘彬，徐晓亮，孙少华

1.青岛市崂山区气象局，266102；2.青岛万里江茶业有限公司，266102

崂山茶产自我国江北茶区的最北端，是崂山区的主要经济作物，现有面积1 133.33 hm2，产值约9亿元。由于崂山区地处黄海之滨、气候适宜、土壤呈弱酸性、空气湿润、茶叶加工技术精湛，崂山茶表现为叶片厚、豌豆香、耐冲泡、滋味浓的特点，深受海内外游客的青睐[1]。但是崂山区位于我国北方，易遭受低温、霜冻等气象灾害，茶叶产量不稳定，遇到气象灾害较重的年份，减产甚至达到50%以上，因此气象灾害是影响崂山茶叶产量与品质的主要因素。

春季的晚霜冻害是崂山茶叶遭受损失的主要原因。冬季为了防止茶叶遭受冻害，大部分茶农采用塑料大棚覆盖茶园[2]，由于温室效应，大棚茶园最低气温比棚外高2～4℃，翌年3—4月随着春季气温逐渐回升，茶农根据经验通常在4月揭开大棚。由于每年的气温都会有波动，而茶农无法预测未来的天气情况，因此提前揭棚的茶农，遇到晚霜冻害往往遭受严重损失，崂山春茶以“早”为贵的商品特点与晚霜冻害存在着矛盾。通常4月中下旬是优质崂山大田春茶早熟品种采摘上市的季节，茶叶的品质、价格为全年之最，一般鲜叶价格400～600元/kg，成品茶6 000～10 000元/kg，遭受晚霜冻害的茶园恢复期往往需要20～30 d，因此晚霜冻害一直是困扰广大茶农增收的关键难题。本研究利用笔者建立的崂山茶叶春茶晚霜冻农业气象灾害指标来指导茶农防御春季的2次晚霜冻害，在实践中检验晚霜冻气象指标，收到了良好的社会效益和经济效益。

一、崂山区春茶的农业气象灾害指标

崂山茶叶每年春季3—4月份遭受的主要农业气象灾害是晚霜冻。根据研究，茶叶晚霜冻的主要农业气象指标由最低气温、最低气温的持续时间和茶树新芽受害率3个因素决定，根据倒春寒气象指标[3]、作物霜冻害等级[4]、茶树霜冻害等级[5]，我们把崂山茶树晚霜冻分为轻霜冻、中霜冻和重霜冻3个等级，崂山茶树晚霜冻气象灾害指标参见表1。

表1 崂山茶树霜冻气象灾害指标

二、茶树霜冻灾害的形成机理

早春气温回暖，茶树新芽萌动后，抗寒能力减弱，如果最低气温降至0～2℃时，茶树顶层叶片的温度就会降至0℃或0℃以下，会使已萌动的茶芽受冻。茶树霜冻的实质[6-7]是由于组织内部结冰引起的。当气温逐渐降低时，细胞间隙的自由水首先形成冰晶的核心，随着温度的继续下降，冰晶体不断增大，细胞内部的自由水不断凝结或外渗，结果细胞的原生质严重脱水，同时受到冰块的挤压而造成伤害，当缺水和挤压超过一定限度时就会引起细胞原生质的不可逆破坏，大量电解质外渗，主动运输酶系统失去活性，并由此引起体内各种代谢紊乱和生理过程受阻，最终导致叶片受伤甚至死亡。

三、2018年春茶晚霜冻灾害气象服务情况

2018年4月7—8日、4月17日崂山区王哥庄街道仰口以北茶区800 hm2茶园遭受了2次轻霜冻气象灾害。

1.第一次轻霜冻

第一次轻霜冻发生在4月7—8日夜间。4月5—8日，全区出现了罕见的大风天气，崂山气象局连续4天发布了大风黄色预警信号。大风过后，全区处在冷锋后西北气流的控制之下，有出现晚霜冻的可能性，因此通过崂山茶叶气象服务群连续发布大风黄色预警、最低气温实况通报，并于4月5日提醒广大茶农：崂山区气象局发布了大风黄色预警和24小时天气预报，最低气温在0℃左右，茶园可能遭受轻霜冻气象灾害，建议广大茶农采取薄膜覆盖、大棚加固、扣棚等措施。

根据王山口自动气象站观测资料，这次受灾的时间为4月7日夜间22:00至4月8日1:00连续4个整点最低气温在0.5～1.4℃之间，王哥庄街道仰口社区以北茶园遭受了轻霜冻，刚萌芽的大田茶和没有关棚的大棚茶受害比较严重，防范不及时和提前揭棚的茶园遭受了损失，而修剪较晚大田茶园，基本没有受到影响。

距离王山口社区约5 km的晓望小学自动气象站4月7日23:00、4月8日0点2个整点的最低气温分别为1.9℃、2.0℃，附近茶园也遭受轻霜冻危害，受害程度较王山口社区略轻，4月8日10:00前后，遭受轻霜冻危害的茶叶经过太阳辐射，逐渐变黑死亡。

2.第二次轻霜冻

第二次轻霜冻发生在4月17日3:00—6:00。4月16日下午预报，4月16—17日可能出现霜冻，4月16日下午在崂山茶叶气象服务群中再次提醒广大茶农：“最近几天预计仍有轻霜冻，辐射降温导致地面气温、地温降到0℃以下，越是晴朗微风的夜晚、辐射降温越强，提请广大茶农采取防范措施：在霜冻发生前，用喷雾器对茶树表面喷水，增加大气中水蒸气含量，水蒸气凝结放热，以缓和霜害。明显的霜冻天，可多次喷水。在霜冻发生前，浇湿茶园地面，可减轻危害。用草帘、薄膜覆盖茶蓬成本较大，但对即将采摘的头批高档茶很有必要”。晓望、囤山、王山口、妙石、东台等社区的茶农收到气象信息之后采取了防御措施。有的在茶树蓬面上覆盖遮阳网或地膜，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，在茶园内采取了熏烟措施。

根据崂山区自动气象站的观测资料，晓望小学站于4月17日4:00—5:00两个整点的最低气温均为1.8℃；王山口社区4月17日3:00—6:00 4个整点最低气温分别为1.4℃、0.7℃、0.8℃、1.6℃。王山口社区受灾较重。

4月17日笔者来到晓望茶区开展茶园受灾调查，看到部分茶园受灾严重，每公顷损失约7.5万～15.0万元，同时我们高兴地看到一部分茶农根据我们的预报服务，夜间采取了扣棚、烟熏等措施，避免了损失。

晓望社区罗祝坚等茶农通过及时扣棚，凌晨0:00—1:00采用烟熏法防御霜冻，效果明显，没有遭受损失。到5月15日，茶农罗祝坚已经采茶4次，卖鲜叶收入5 000余元。据调查在以上2次轻霜冻气象灾害中，青岛北方茶叶研究所、王哥庄街道等100～150户茶农根据气象服务及时采取了防御措施，按每户0.2 hm2茶园计算，减少损失在100万～150万元。

四、小结与讨论

通过崂山区2018年4月的2次晚霜冻灾害气象服务，崂山茶叶气象服务群中20%～30%的茶农根据气象预警采取了防御措施，减少了损失，增加了收入，验证了崂山晚霜冻农业气象灾害指标的正确性，为今后防御春茶晚霜冻害积累了经验，同时得到以下结论。

1.4月7—8日、4月17日出现的2次轻霜冻气象灾害是两种不同天气系统造成的，第一次霜冻是由于较强冷空气东移南下造成的，属于平流霜冻；第二次是冷空气过后，在晴朗微风的夜晚，由于地面辐射降温造成的，属于辐射霜冻。

2.每年3月下旬至4月下旬，如果出现大风蓝色预警或者冷空气东移南下，预计最低气温有可能下降到5℃以下时，就要及时通过茶叶气象服务群发布晚霜冻预警，提醒茶农收听收看天气预报，在强冷空气来临之前，集中人力抢采幼嫩芽叶，或者采取在茶树上方覆盖稻草、茅草、遮阳网、薄膜扣棚并在棚内进行烟熏、灌溉等措施，起到保温防冻的作用，天气转晴好时马上揭去覆盖物。

3.通过2018年4月春季2次大风降温气象服务应用检验，崂山区春季轻霜冻气象灾害指标基本正确，但是也存在误差。本研究的崂山春茶轻霜冻指标为：0＜Tmin＜2 且2≤H＜3，茶树新芽受害率≤30%，日出后死亡；而4月17日4:00—5:00晓望社区最低气温低于2℃，实际茶芽受害率已达100%，可见受害率明显高于30%，指标确定的茶叶的受害率还存在误差，在今后的气象服务中有待进一步检验和修订。

4.崂山茶叶气象服务群是一种方便、快捷、经济的气象服务媒介，现有茶农及相关专家230余人，服务受众较少，下一步我们要通过政府有关部门让更多的茶农加入进来，扩大茶叶气象服务的覆盖面，为茶农增收、防灾减灾服务。