陆一磊,孔维财,时冬头
(南京市高淳区气象局,江苏 南京 211300)
茶叶是我国南方最具有经济价值的特色作物之一,对温度和水分条件都十分敏感,其产量和品质受气象灾害的影响极大,南京市高淳区每年都有影响茶叶生产的气象灾害发生[1-2]。因此,调查分析高淳区主要气象灾害对茶叶生产的影响,研究总结出其发生规律和应对措施,减少对茶叶生产的损失,是当前农业气象服务的重要内容之一[3-4],也可为农业增效、农民增收提供参考途径。
江苏省南京市高淳区向来被称为江南圣地、鱼米之乡,整体地形西部地势低以平原为主,而东部为低山丘陵,是天然适合茶叶、林果种植的风水宝地。高淳区处于北亚热带季风气候带,最主要的特点就是降水多在春夏季,雨量充裕,年降水1 253.2 mm,光照量大,年日照时数1 984 h,无霜期较长,有241 d。茶叶较为适宜的生长环境为年平均气温大于13 ℃,同时最低气温普遍高于-10 ℃,10 ℃以上的积温3 000~4 500 ℃。
高淳是南京市重点产茶区,随着高淳区农业产业结构进一步调优,茶叶种植业在粮经比和观光旅游中的比重日益增加。目前,全区共有无公害茶叶基地1 400 hm2,绿色食品茶叶基地400 hm2,有机食品茶叶基地350 hm2。茶叶的分布、生长发育、品质、产量及加工生产过程无不与气象条件息息相关,尤其是生长发育受气象灾害的影响极大。
高淳区气象灾害种类多、频率高,洪涝、干旱、高温、连阴雨、台风、雪灾、冻害、倒春寒、霜冻等在近几十年间交替发生。通过对高淳区气象资料统计和近几年的实地调查发现,影响南京市高淳区茶叶生产频率高、程度重的主要气象灾害有春季霜冻和高温干旱。
霜冻危害主要发生在较为温暖季节,植株遇到温度下降到组织冰点以下,使得植物组织冻结产生的低温冻害。白霜是空气湿度较大时,产生在地面或物体表面的白色冰晶;黑霜则是湿度条件较差,没有饱和冰晶出现,但是地面或植株表面温度在0 ℃以下。相比于白霜,由于水汽的凝结过程有潜热释放,而无霜现象的黑霜对茶树的实际危害更大。
霜冻可由发生的时期分为秋季霜冻和春季霜冻。秋季霜冻严重时,对茶叶有一定的影响,但实际生产中危害不是很大;春季霜冻则是危害茶叶最快、最直接、损失最大的一种气象灾害(图1)。春季春茶芽处于萌发生长阶段,一旦经历冻伤,不光是顶芽、腋芽停止生长,还会造成冻伤过程中养分流失较多,后续生长出来的春茶芽稀疏,品质也较差。此外,春季霜冻后,春茶的采摘期必将后延,有时甚至春茶与夏茶的采摘时间相连,难以分开。如果春季霜冻发生在3月上、中旬,正好是茶树开春第1次发芽时,一年中最好、最有价值的茶叶就会推迟采摘,质量下降,价值降低。近年来,南京市高淳区基本上每年都有春季霜冻灾害发生,只不过是程度和时间不同,茶叶受损轻重不一。
图1 2018年4月8日高淳区青山茶场茶园冻害情况
据调查,南京市高淳区面积较大的茶区,基本上每年都受春季霜冻的危害,只是程度不同。如2015年的春季霜冻,高淳区的几个较大的茶场,如青山茶场、花山茶场、花联茶场、桥李茶园等,受损率为30%左右,高的达40%。据不完全统计,南京市高淳区茶叶生产每年受春季霜冻气象灾害影响的受损率平均在10%~15%。
温暖的气候是茶树种植前提,在10~35 ℃的气温下茶树生长较好,其中最适宜的温度在20~25 ℃,气温高于35 ℃会导致茶树生长速度变慢甚至停滞。茶树喜漫射光,其中丰富的紫外线可以使叶片更嫩,促进提高茶叶品质。但是,光照连续过强,加上高温,使茶叶蒸腾作用加快,会灼伤叶片,重者会使整棵茶树死亡。茶树性喜潮湿,需要多量而均匀的雨水,以年降水量1 150~1 400 mm为宜,月降水量大于300 mm对茶树生长不利,月降水量在50 mm以下持续多月会导致旱情。当连续数月出现降水过少情况,水分供应缺乏,空气和土壤较干,植物内部水分失衡,如果再加上高温导致的较强蒸腾作用,将出现嫩芽萎蔫,绿叶干焦,更严重的会使植株逐步枯死(图2)。茶树的高温干旱灾害,轻则影响茶叶产量,重则会使整个茶区遭受毁灭性的损害。
图2 2013年高淳区青山茶场高温干旱灾害实况
高淳区每年都会出现高温天气,不过是程度和连续时间不一样,形成的灾害轻重不一,但40 ℃及以上的高温天气,比较少见(仅在2013年出现)。而干旱现象,根据高淳区近40 a(1989—2017年)资料统计,出现概率为48%,基本上是平均2 a 1次,只是出现的季节和程度不同,有春旱(3—4月)、初夏旱(5—6月)、夏旱(7—8月)、秋旱(9—10月)、秋冬旱(11—12月)、冬旱(1—2月)几种类型。高淳区春旱及冬旱发生比较少,初夏旱及夏旱出现较多,达17次,秋旱及秋冬旱出现7次。由此分析可以得出,高温干旱在高淳区近40 a中,出现的概率有23%。根据高温强度、出现的日数、连续时间、高温阶段的降水量、以及日照时数统计分析,较严重的高温干旱有6 a,占高温干旱年的67%。2013和2017年,这2 a是高淳区高温干旱灾情严重之年,受此影响,全区第2年的茶叶产量都降低了30%~40%。
茶叶生产除了上述2种主要气象灾害影响外,还受其他气象灾害的影响,如雪灾、春秋干旱、连阴雨、特大暴雨等都对茶树的生长发育有影响。积雪过多,加上长时间不融化,可压断和冻伤茶树枝条;春秋干旱使茶树正常生长发育受阻;连阴雨和特大暴雨,如排水不畅,易造成渍害,或表层土壤被冲走,导致水肥的吸收受阻,妨碍其生长发育。但这些灾害在高淳区发生概率较低。据近40 a气候资料统计,对茶叶生产影响明显的雪灾只有2 a(2008和2018年),春旱只有1 a(2011年),连阴雨3 a(1991、1999和2016年),且这几种气象灾害对茶叶的生长发育及品质产量影响程度都较小,也难以用有效措施加以防护。
茶叶生产者要密切关注天气变化,通过各种方法和渠道,及时获取气象部门发布的气象灾害天气信息。气象部门利用现代化、高效化、精细化的方式,增强气象服务的责任感和使命感,进一步提升对灾害性、突发性天气预报服务的及时率及精细化程度,以多元化发布手段及时高效地把气象灾害信息传送到茶叶生产者手中,使他们尽早掌握天气变化情况,提早制定出相应的防御措施,做好防灾准备,以便减少和降低损失。
3.1.1 春季霜冻
茶叶生产者在茶树开始萌芽时,就要每天注意天气预报,特别是气温的升降情况。气象部门从3月初开始,一旦发现有大幅降温天气出现,及时制作出专业农业气象预报,提醒茶叶生产者,作好防御霜冻出现的准备工作。其中需重点关注的是连续几天维持较暖天气(日平均气温大于10 ℃),此时预测未来几天最低气温会降到0 ℃以下,或者最低气温会降到3~5 ℃,且空气和地表干燥,夜间晴朗风小时,气象部门需及时发布霜冻预警信息。
茶叶生产者要做好以下防御措施:1)对已萌芽的茶树或容易受霜冻地方的茶树,盖上干草帘或塑料布;2)在环保允许的情况下,在茶园的上风处,用特制加热器、燃烧液体或固体燃料对局部空气直接加热,也可用杂草、秸秆堆外盖薄土,堆内燃烧,或者施放防霜弹;3)有条件的,可开启防霜扇或用水均匀喷雾;4)能采摘的茶叶,在霜冻来临前,提前采下,以减少损失。
3.1.2 高温干旱
如果预测未来10 d及以上会出现高温无雨天气,气象部门应发布高温干旱预警信息,茶叶生产者做好购买遮阳布、池塘蓄水等准备工作。一旦出现高温干旱灾情,就要采取以下措施加以防御:1)在高温干旱灾害发生前,开展中耕松土,结合培肥,同时辅以湿草护根等方式,蓄水保墒,减轻高温干旱对茶树的危害;2)在高温干旱灾害发生前期,可在上午10点以后,用遮阳布或草料盖在茶树上,到下午4、5点时收起,可以防止直射光灼焦叶子,减少水分蒸腾,从而起到防御作用;3)有条件的地方,可采用沟灌、喷灌、滴灌等方式,对茶树进行补水,减少高温干旱的危害。
茶叶生产遭遇这2种主要气象灾害后,从实际情况调查来看,无很好的补救措施,但灾后总结记录,建立长效的防灾减灾机制,有助于减少灾后损失。建议如下:1)茶叶生产者随时都要有防灾抗灾的思想准备,建立防灾抗灾的应急机制,确保“早谋划、早部署、早启动”;2)积极参加政策性农业生产互助保险,减少灾后损失;3)对于经常受灾比较严重的茶区,要加大科学抗灾设施的投入,如防霜扇、喷雾水管等防灾设施的建设;4)对于春季霜冻灾害,一旦有霜冻预报,首先做好春季霜冻的灾前防御工作,其次在预报有霜冻发生的第2天的凌晨,要全面巡视整个茶区,发现有受灾的茶区,用相机或手机拍下茶树受灾实况的照片或录像,估量受灾面积,记录下来并速给保险公司报案;5)对于高温干旱灾害,根据天气状况,预计有灾情来临时,立即采取高温干旱的灾前防御措施,发生灾情后,边补救边取证,再向保险公司报案,把损失降到最低。