气候变化对英德茶圆赤星病的影响

林杨海 黎健龙 吴勇 张巧慧 林忠卫*

（1 英德市气象局 广东英德 513000； 2 广东省农业科学院茶叶研究所/广东省茶树资源创新利用重点实验室 广东英德 513042）

1 引言

气候变化对农业生产的影响一直是研究领域中的热点问题之一，在全球气候变暖的背景下，天气和气候极端事件发生的频率和强度在加大[1]，病虫害发生世代数增加、危害范围扩大、程度加重，给农业病虫害的综合防治带来困难。大量研究证实气候变化对农业生产有着显著影响[2-4]，但气候变化对农作物生长发育、产量和病虫害的影响研究等仍较薄弱。茶是中国主要的经济作物之一，气候变化对茶叶生长具有重要的影响[5]。有关气候变化对茶树种植影响方面的研究前期主要有黄寿波、李倬等人采用试验方法较为全面地研究了茶叶生长发育和品质等与气象条件的关系[6-7]。而目前关于广东气候变化与茶树病害发生关系报导不多。

茶树的病害防治在茶叶的生长中至关重要，如若病虫害防治不当，不仅会影响茶叶产量，而且还会影响茶叶质量[8]。我国茶树病害的种类约有130 余种[9]，岭南茶中的病害也较多，对茶叶危害较大。茶叶是英德主要经济作物，茶产业已成为英德的主要支柱产业，英德市位于粤北山区南部，三江交汇，属南亚热带向中亚热带过渡的地区。独特的地理环境、土地资源、气候环境、土壤肥沃等自然条件，极宜茶树自然生长。据英德年鉴2018 统计，2017年英德全市茶叶种植面积达10 万亩，全年茶叶产量可达5150 吨、产值18.8 亿元。从英德市的茶树病害发生调查情况来看，茶圆赤星病是危害茶树芽叶主要病害之一。茶圆赤星病（Cercospora theae Brede de Haan）又称茶褐色叶斑病、茶褐色圆星病，主要发生在高湿、多雾的茶园，早春发生严重，发病茶园呈现一片紫褐色，病叶大量脱落，致使树势衰弱[10-11]，用病叶制成的红条茶破碎率高，汤色混暗，味苦涩，该病对茶叶品质影响很大[12]。大龄树较幼龄树发病重。本文结合广东英德2014～2017年的气象资料，分析茶圆赤星病发生率和气候因子之间的相关关系，为当地茶圆赤星病防治及应对气候变化提供参考依据。

2 材料与方法

2.1 数据来源

气象资料选自广东英德市气象局2014～2017年3～11月的日平均温度℃，日降雨量mm，日照时数h，相对湿度% 四个气象因子，病害资料来自广东省农业科学院茶叶研究所对英德市茶园内茶圆赤星病2014～2017年3～11月病害发生率的调查。

2.2 分析方法

对2014～2017年3～11月的气象因子资料和茶圆赤星病病害发生率通过Excel 进行统计分析，找出气象因子与茶圆赤星病发病率的相关关系进行综合分析，以便对危害最严重的季节进行预防和防治。

3 结果与分析

3.1 春茶生长期的茶圆赤星病分析

3.1.1 气象因子与茶圆赤星病发病率关系

通过对2014～2017年3～5月份日平均温度、日平均降雨量、日照时数和相对湿度四个气象因子和春茶生长期的茶圆赤星病发病率统计得到表1。

从表1 可看出，在春茶生长期（3～5月）内，日平均温度2015年春季最高，2014年春季最低，相差为0.9 ℃；日照时数2017年春季比2015年春季高出12.5%，为0.3 h；日平均降雨量2016年春季比2015年春季高出38%，为4.4 mm；相对湿度最大相差2.4 %。可以看出日平均降雨量之间的差异很大，日照时数、相对湿度、日平均温度之间差异很小。2016年春季的日平均降雨量最大，发病率最高，2015年春季降雨量最小，发病率最低。从而可知，春茶生长期的茶圆赤星病发病率与3～5月份日平均降雨量密切相关。

3.1.2 降雨量和茶圆赤星病发病率的回归关系

由表1 降雨量和发病率数据得出，以降雨量为横坐标，发病率为纵坐标绘制相关曲线见图1。由图1 可以看出春茶的茶圆赤星病发病率随降水量的变化先是缓慢下降到一个最低点，后缓慢升高，且升高的幅度越来越快，近似一元二次方程。通过计算得线性回归方程：y=0.0078x2 - 0.1812x + 1.0847，R2=0.9988，该回归方程预测可靠程度为99%，拟合度高。表明降雨量x 和发病率y 之间存在一元二次关系的预测可靠性高。通过对回归方程进行二元线性回归关系假设检验，计算得F=18.05>F0.01（2，4），P<0.01。表明降雨量x 和发病率y 之间存在极显著的二元线性回归关系。x=11.62 时，y 取得最小值0.032。即此时春茶的发病率最小为3.2 %。

3.2 夏茶生长期的茶圆赤星病分析

通过对2014～2017年6～8月份日平均温度、日平均降雨量、日照时数和相对湿度四个气象因子和夏茶生长期茶圆赤星病发病率统计得到表2。

图1.春茶期间茶圆赤星病发病率随降水量变化

表1 英德市3～5月气象因子和春茶茶圆赤星病发病率

由表2 可以看出夏茶的日平均降雨量2016年比2015年高出90%，为8.4 mm；日平均温度2016年比2014年日平均温度高出12%；日照时数最大相差1.3 h；相对湿度最大相差为2.6%。可以看出这些气候因子中只有降雨量间的差异很大，日平均温度、日照时数、相对湿度差异不明显。在2014～2017年的茶圆赤星病发病率都很低。从而可知，夏茶生长期茶圆赤星病发病率与6～8月份平均日降雨量mm 相关关系不显著。因此，日平均温度、日照时数和相对湿度三个气象因子中与夏茶生长期茶圆赤星病发病率的相关关系不明显。

表2 英德市6～8月气象因子和夏茶茶圆赤星病发病率

3.3 秋茶生长期的茶圆赤星病分析

通过对2014～2017年9～11月份日平均温度、日平均降雨量、日照时数和相对湿度四个气象因子和秋茶生长期的茶圆赤星病发病率统计得到表3。

由表3 可以看出9～11月份日平均降雨量2016年比2017年高出143%，为7.3 mm；日照时数2014年比2016年高出97.8%，为4.5 h；日平均温度最大相差3.4%，相对湿度最大相差6.9 %。可以看出这些气候因子间日平均降雨量、日照时数差异很大，相对湿度、日平均温度差异不明显。而在2014～2017年的茶圆赤星病发病率都很低。从而可知，秋茶生长期的茶圆赤星病发病率与9～11月份日平均降雨量、日照时数等气象因子没有相关关系。

3.4 各季节生长期与茶圆赤星病关系

综合上面春茶、夏茶、秋茶与气候因素之间的关系可以看出，只有春茶茶圆赤星病会受气候因素中日平均降水量的影响。看不出秋茶和夏茶的茶圆赤星病发病率与日平均温度℃、日照时数h、相对湿度%等气候因素的相关关系。

3.5 最大发病年份中各季节间发病率比较

由上分析得知只有2016年春茶茶圆赤星病发病严重，在四年的降雨量相比其它年份中的各季节中都是相对较高的，通过对2016年的日平均温度、日降雨量、日照时数和相对湿度四个气象因子和发病率得到图2。

图2 各季茶中的气候因子和发病率

表3 英德市 9～11月气象因子和秋茶茶圆赤星病发病率

由图2 可以看出最大发病年份中日平均温度夏茶最高28.9 ℃，其次是秋茶23.6 ℃，最低是春茶21.6 ℃；日平均温度最大相差7.3℃，夏茶比春茶高出33.7%。日照时数夏茶最长6.6 h，其次是秋茶4.6 h，春茶仅2.6 h，夏季比春茶高出153.8%。降雨量夏季最大17.7 mm，秋季只有12.4 mm，相差42.7%。相对湿度最大相差2 %。春茶发病率最高，夏茶和秋茶几乎没有发病，由此可知影响春茶发病的因素除了降雨量之外，还与日平均温度和日照时数有关。

从分析可知，春茶茶圆赤星病的发生不仅和降水量有关，日平均温度和日照时数的不足也使春茶茶圆赤星病发病增加，连续阴雨高湿环境下，为茶树茶圆赤星病的发生创造了有利条件。特别是春茶采摘时期，降雨量与茶圆赤星病发病率呈现显著一元二次相关关系，日照时数与茶圆赤星病发病率呈现中等相关关系。因此，在茶树生长期间降水量与日照时数、日平均温度是影响茶圆赤星病发病率的直接气象因子。

4 讨论与结论

气候是影响着农业生产的重要因素，在气象因素中日照、降水量、湿度对茶树发病影响最大，降水能影响多数病菌侵染、繁殖、扩散和害虫变化[13]。病菌喜低温、高湿、多雾、少光的环境；月均温度16～23 ℃，相对湿度80%以上，病菌生育最盛，也是最容易引起茶圆赤星病的严重发生。说明茶树主要病害变化趋势相同，平均温度、日照时数、降水量等条件成为病害发生或流行的主要控制因子之一。农作物病虫害的发生与气象条件有密切的相关[14-15]，气候条件影响着茶树主要病虫害的发生发展。因此，春茶和秋茶期间，连续两个月高湿少光须特别注意，日照时数与降水量影响茶圆赤星病发病率增加。降水量多、日照少，有利于茶圆赤星病病原体繁殖与传播，导致茶圆赤星病发病率上升。相反，降水量少、日照多，则不利于茶圆赤星病病原繁殖，发病率降低。

掌握病害发生发展的动态规律，是做好防治工作的前提。由于连续四年的夏季和秋季的日照时数和日平均温度都较春季高，因此在夏秋两季都很少发生茶圆赤星病的情况，即使降雨量大也会因为高温为茶树的生长创造适宜的条件。应该重点关注春季多雨、光照较少的季节。建议广东英德茶区尤其是发病较严重的大叶种茶树，如果出现连续两个月低温、高湿、少光的气候环境，须加强对茶圆赤星病防治工作；特别是春茶采摘期间3～4月份，若有日平均气温只有15～20 ℃，相对湿度80 %以上，日照时数每天少于2 h 左右，就要采取相应的防治措施，尤其是大龄树要加强茶园各项管理，应该合理修剪、勤除茶园杂草，以利通风透气，并合理施肥，注重氮、磷、钾肥配合，提高抗病力。