4月1日低温霜冻对浙江省茶叶生产的影响

孟仲，杨栋，金志凤*，王治海，陆德彪

(1.浙江省气候中心，浙江 杭州 310017； 2.宁波市气象局，浙江 宁波 315012； 3.浙江省农业技术推广中心，浙江 杭州 310017)

浙江省地处东南沿海，降水充沛，湿度适宜，光照资源丰富，境内多丘陵山地，适宜的气候和地形条件为浙江名优茶生产提供了得天独厚的环境[1]。浙江是全国茶叶的重要产区，根据资料统计，2018年浙江省茶园面积为20.033万hm2，茶叶产量18.6万t，农业产值190亿元，分别比2017年增加0.3%、3.5%和6.7%，约占全国的6.8%、7.1%和8.8%。2000年之后，浙江省大力发展名优茶，特早茶树良种得到大面积推广。2018年，浙江省名优茶产量8.9万t，产值154亿元，即产量占48%的名优茶的产值占了全省茶叶产值的82%。

浙江省茶叶以优质高效闻名全国。但浙江省频繁发生的气象灾害，给茶叶生长造成了一定的危害。尤其是早春的低温霜冻害，是影响浙江地区茶叶生产的最为主要的气象灾害。早春时节，当最低气温降至4 ℃及以下时，易对已萌发的茶叶新梢、嫩叶造成危害[2-3]，影响春茶产量和品质，严重时造成春茶绝收。

已有学者开展了茶叶低温霜冻的相关研究。金志凤等[4]利用日最低气温作为茶叶霜冻指标，结合茶叶受冻症状制定茶树霜冻等级；李仁忠等[5]通过低温胁迫试验，结合前人相关研究，提出以小时最低气温及持续时间作为茶叶霜冻害监测的气象指标，并制定了QX/T 410—2017《茶树霜冻害等级》标准，经过验证，与日尺度的霜冻害气象指标相比，新指标对霜冻害监测的精准度明显提高。胡波等[6-7]依据上述霜冻指标，对浙江茶叶霜冻害时空分布特征进行分析。叶建刚等[8]开展了针对2013年4月7日霜冻对绍兴茶园影响的调研和评估。李时睿等[9]以浙江松阳为例，开展茶叶霜冻害精细化预警。不同品种茶叶、不同阶段抗寒性存在一定差异，有必要在实际生产中不断对茶叶指标进行验证。

本研究拟针对2019年4月1日茶叶低温霜冻过程，基于浙江省自动站的气温逐小时观测数据，参考QX/T 410—2017，对此次茶叶低温霜冻灾害进行定量化评估；通过代表性茶园实地调研，对茶叶低温霜冻评估指标进行验证；结合天气形势、小气候观测、人工操作及前期长势等因素对低温霜冻灾害发生原因进行系统分析。现将有关结果总结如下。

1 材料与方法

1.1 资料来源

气象资料来源于浙江省2 334个自动气象站和3个茶园小气候观测站，观测点距离地面高度为1.5 m，气象数据主要包括逐小时平均气温和最低气温，数据使用前已通过人工质量控制。

1.2 低温霜冻气象指标

茶叶低温霜冻评估参考QX/T 410—2017。0级，茶树生长正常。1级，茶树轻度霜冻，茶园内小时最低气温0～<2 ℃，持续2～<4 h；或茶园内小时最低气温2～<4 ℃，持续≥4 h。2级，茶树中度霜冻，茶园内小时最低气温-2～<0 ℃，持续<4 h；或茶园内小时最低气温0～<2 ℃，持续≥4 h。3级，茶树重度霜冻，茶园内小时最低气温<-2 ℃，持续<4 h；或茶园内小时最低气温-2～<0 ℃，持续≥4 h。4级，茶树特重霜冻，茶园内小时最低气温<-2 ℃，持续≥4 h。

2 结果与分析

2.1 4月1日低温实况

3月30日下午至31日受冷空气影响，浙江省气温下降。4月1日早晨最低气温浙中北部分地区下降至0～4 ℃，局部低于0 ℃；浙南基本在9～10 ℃。其中，金华东白山茶场-1.6 ℃，嵊州竹溪村-1.2 ℃，临安天目山-1.0 ℃。此次降温属于典型的辐射降温，低温主要出现在平原和地势低洼的茶园(图1)。

图1 2019年4月1日早晨浙江省最低气温的空间分布

选择杭州、绍兴和宁波地区代表性受灾茶园，对3月31日至4月1日茶园内气温逐小时变化特征进行分析。受冷空气影响，3月31日晚上气温保持较低水平，20时3个茶园气温基本降至5 ℃左右，夜间受辐射降温影响，茶园气温以-0.45～-0.65 ℃·h-1的速度下降，4月1日7时3个茶园气温均降至最低，杭州、绍兴和宁波代表茶园的最低气温分别为0.5、-0.3和-0.9 ℃，最低气温均低于4 ℃；3个茶园最低气温低于4 ℃所持续的时间分别为9、10和13 h，均已超过茶叶霜冻害发生的阈值。白天受太阳辐射影响，气温迅速升高，15时杭州、绍兴和宁波代表茶园的气温升至最高，分别为19.9、18.8和16.4 ℃(图2)。

图2 2019年3月31日20时至4月1日20时茶园的温度变化

2.2 霜冻害指数

根据气象行业标准QX/T 410—2017，结合4月1日浙江省2 334个气象观测站资料，构建茶叶霜冻害气象指数，分析此次霜冻害对浙江省茶叶生产的影响。结果(图3)显示，此次茶叶霜冻害主要出现在浙中北部分地区，茶叶霜冻害气象指数1级，局部地区2级；霜冻对浙南地区影响较小。2级及以上霜冻害主要集中在绍兴嵊州、柯桥、越城，杭州临安，宁波余姚等地。

图3 浙江省2019年4月1日茶叶霜冻害气象指数

2.3 茶叶受害情况

据有关农业部门统计结果，4月1日浙江省约有0.2万hm2茶园遭受霜冻害，直接经济损失达5 000万元。茶叶霜冻害影响最大的为绍兴地区，主要集中在柯桥、嵊州、越城区三地，总计霜冻害面积0.167万hm2，杭州茶叶受灾面积为267 hm2，宁波茶园受灾面积为100 hm2。茶叶霜冻害气象指数模拟的茶园霜冻害分布与农业部门统计的结果整体分布趋势接近，但受局地小气候及人工管理等影响，少部分茶园实际受灾程度与模拟结果存在一定差异。

根据茶园实际调研，4月1日早晨6时至7时，茶园冠层结了一层霜(图4)。随着太阳的升起，太阳辐射增强，部分出现霜冻的叶芽和芽尖、叶片等由嫩绿转变成深褐色，受冻的茶树品种主要是龙井43等品种，局部茶园早春名优茶绝收，对少部分茶农造成了较为严重的影响。部分茶农反映，根据茶叶霜冻预报信息，及时采用了遮阳网覆盖、喷雾等防御措施的茶园，叶芽生长基本正常。此次霜冻受灾主要是在平地和山谷的茶园，且山谷茶园受灾更重。其中，绍兴、杭州等地名优春茶受灾较重，产量减少。受灾茶树重新发芽至少需要1周以上，受冻较重的需要半个月，将错过清明这段最重要的春茶生产期。

图4 受灾茶园表层的结霜情况

2.4 低温霜冻成因

本次霜冻属于典型的辐射型霜冻。3月30日傍晚起冷空气开始影响浙江省，气温逐渐下降，31日夜里高空槽完全过境后，500、700、850 hPa高空转为一致的西北气流，地面处于冷高压中心，夜间晴朗微风，地面和茶叶冠层晴空辐射降温强烈，4月1日早晨出现本次冷空气过程的最低气温。据实地调查，地形闭塞的小盆地、山脚低洼处和海拔较高的山冈处霜冻害较严重，山坡和低海拔的山冈处受灾相对较轻。主要由于夜间山谷周围坡地冷空气下沉，并在谷底或低洼处停滞形成“冷湖”，气温较低且维持时间较长，危害程度严重；而山坡中部由于空气流动畅通，冷空气沿坡下沉时周围暖空气补充，出现相对暖带；山冈所处海拔高度较高，最低气温相对较低[10-11]。

4月1日白天天气晴好，气温明显回升，受冻叶面细胞间隙的冰晶融化成液态水，但无法立即回渗，细胞发生质壁分离，失去膨压和活力，使得茶树出现明显的霜冻害。此外，3月下旬浙中北乌牛早和浙北龙井43开采，4月上旬浙北龙井43等早生种即将进入盛采期，而3月27—28日雷阵雨天气过程一定程度阻碍了茶叶采摘进程，进而导致低温冻害发生时大量茶叶未能及时采摘，使得损失较严重。

3 低温霜冻防御和补救措施

3.1 优化种植结构,选育耐寒品种

为提高经济效益,近年来早生品种被大量种植,但早生种遭受低温霜冻影响的风险更高，遭遇严重霜冻时易造成减产或绝收。茶农在选种茶叶品种时需充分考虑地区的气候条件，在低温霜冻高风险区域，应合理搭配早、中、晚茶树，选用抗寒性强的茶树品种。

3.2 做好低温霜冻预报和预警服务

气象和农业部门加强茶叶低温霜冻预报和预警直通式服务；茶农密切关注天气变化，低温霜冻发生前，抓紧采摘茶叶。

3.3 加强茶园管理和小气候调节

加强茶园管理，施入有机肥或氮、磷、钾肥，提高土温和土壤肥力，提高茶树的抗霜冻能力。冷空气来临前，可通过铺草、熏烟、覆盖遮阳网、风扇、喷灌等方式调节茶园小气候，提高茶园抗霜冻能力。有条件的茶园可在茶园周围或迎风面种植防护林，提高茶园温度[10-12]。

3.4 霜冻后及时采取补救措施

茶树遭受霜冻害后，应及时采取补救措施，根据茶叶受冻程度，进行适当地整枝修剪、培养树冠、浅耕施肥，尽快恢复茶树生机。