独山县茶树生长的气候适宜性分析及生育期病虫害防御措施

2021-09-01 09:38胡琳刘丽秦毓李青建
农业灾害研究 2021年3期
关键词:光照茶树降水

胡琳 刘丽 秦毓 李青建

摘要 茶树生长与气候条件密切相关。选取独山县1989—2019年气温、降水、日照时数等观测数据,应用气候统计法、线性趋势分析法等研究独山县主要气候特点及其变化特征对茶树生长影响。得出结论:近31 a独山县气温升高、降水增多,日照时数减少,光热水资源利于提高茶叶生产产量及品质。由于种植面积逐年扩大,加上对产量的追求增大,以及气候变化极易导致病虫害多发等,其中炭疽病、白星病、黑刺粉虱、假眼小绿叶蝉、蚧壳虫等是茶树常见的病虫害,通过调查试验认为茶树与葡萄间作套种能有效减少病虫害、增加茶叶生长期漫射光,该技术可以推广应用。

关键词 茶树;气温;降水;光照;气候变化;病虫害;茶葡套种

中图分类号:S571.1 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2021)03–0003–04

独山县位于贵州省最南端,地处云贵高原向广西丘陵过渡的背斜带,境内海拔落差较大,最低处约500 m,最高处达1 465 m,平均海拔在850~1 100 m,较周边地区偏高。独山县现有林地面积6.32万hm2,森林覆盖率达45%,空气清新,属于中亚热带温润季风性气候,四季分明,冬无严寒,夏无酷暑,常年平均气温15.2℃,年降水量1 430.0 mm,无霜期297 d,气候既温暖又湿润,且光热同期,日照丰富,山高、林密,多雨雾、无污染,特殊的生态环境造就了茶叶生长的得天独厚的自然条件,非常适宜发展茶产业。

近年来,独山县借助优越的自然环境,充分利用自身茶产业优势,依托悠久的茶叶种植历史和深厚的茶文化底蕴,以农业产业结构调整为突破口,大力调减低效农作物,动员群众参与、发展茶叶种植,因势利导把茶产业作为农民增收致富的一项重要产业来发展,积极探索、壮大茶叶发展渠道。2020年全县建成茶园8 653 hm2,投产茶园7 027 hm2,茶叶总产量2 540 t,实现产值4.526 2亿元,注册涉茶企业(合作社)共149家。作为黔南州乃至贵州省都享有盛誉的茶叶生产基地,独山县“高寨茶”以其独特的外形内质和悠久的历史而久负盛名,与都匀“毛尖”、贵定“云雾茶”并称为“黔南三大名茶”,深受广大群众喜爱。

茶树的生长与气候条件关系密切,气候影响着茶叶生长及产量,也决定着其品质的好坏[1]。加强茶树种植区适宜性气候条件及其变化特征研究,可以进一步认识茶树生长期气候条件及对茶叶生产的影响,为积极应对气候变化带来的气象灾害、病虫害危害,因地制宜合理调整茶树种植布局,做好茶园科学管理等提供决策参考依据。

1 资料与方法

选取独山县1989—2019年期间月平均气温、降雨量、日照时数等气象观测数据和茶叶生产方面的资料,当气温达到8℃~10℃时越冬茶叶开始萌动,低于15℃秋梢停止生长。对独山县近31 a气候观测资料的多年平均值、最大值、最小值等进行统计分析,得出气温、降水、光照特点及变化趋势,结合這些特征及其变化分析独山县茶树生长发育期气候条件适宜性。

以独山县茶天堂、翁台为试验研究区域,将茶叶套种葡萄栽培模式设为试验区、普通栽培模式为对照区,调查时间从2019年3月开始,到2020年10月份结束,每隔10 d分别对试验区和对照区进行定点调查1次,调查面积0.7 hm2,采取平行跳跃式取样,调查25个点,每点调查1 m2,记录茶叶病虫害发生及危害情况。

2 结果与分析

2.1 影响茶树生长的气候条件

在自然生长条件下,茶树每年会有3次生长和休止期:一是春梢,即越冬茶芽萌发到第1次生长(3月下旬至5月上旬),接着休止;二是夏梢,即第2次生长(6月上旬至7月上旬),然后休止;三是秋梢,即第3次生长(7月中旬至10月上旬),最后进行冬季休眠期。茶树生长对气候、土壤等环境条件有一定要求,当日平均气温≥10.0℃时,茶芽开始萌动,全生育期要求年平均气温在13.0℃以上,极端最低气温不能低于-10℃,极端最高气温不能超过35℃,≥10℃积温达到4 000℃·d以上[2]。茶树种植区域年降水量应达到1 000~1 400 mm,茶树生长期内月降水量为100 mm可满足茶树生长对水分需求,同时空气相对湿度为80%~90%、日照百分率在40%~50%较适宜茶叶生长。茶园不宜建在坡顶和山底,在海拔30~1 000 m山坡地选土壤呈酸性或微酸性的适宜坡度地带建园最好。

独山县一年中极端最低气温通常出现在冬季12月至次年2月,极端最高气温多出现在夏季6—8月,月平均气温在10.0℃以上时段为3—11月,期间降水量为1 202.2 mm,日照时数982.5 h,完全可以满足茶树生长发育对气候条件需求。因此,本研究选择年平均气温、茶树主要生长期平均气温、平均降水量、平均日照时数、平均空气相对湿度等作为评价茶树生长期气候适宜性的因子。

2.2 温度条件

2.2.1 年平均气温特征及变化 独山县1989—2019年平均气温15.2℃,年平均气温最高为16.1℃,分别出现在2015年和2016年;最低是1996年,仅14.6℃,气温年际间变化较大,年平均≥10℃积温在4 520℃·d左右。进入3月气温回升较快,平均气温已升至11.0℃,3月10日左右相继进入春茶采摘,到4月平均气温已达到16.2℃。3—5月是春茶采摘时间,而且春茶是一年中茶树主要产茶期,春茶产量和产值几乎占全年的50%。夏茶生长期6—7月平均气温均在22.0℃以上,其中7月是独山县一年中最热月,平均气温达到23.4℃,由于气温偏高,夏茶产量和品质都次于春茶。8—10月是秋茶采摘期,8月平均气温仅次于7月,为23.2℃,9月平均气温已降至20.7℃,10月平均气温16.5℃,与4月平均气温基本相当,早晚温差较大。1月是独山县气温最低月份,平均4.9℃,12月和2月平均气温在7.0℃以上,冬季一定的低温有利于茶树进入休眠期。总的来看,独山县温度条件对于茶树生长以及茶叶生产较为适宜,热量条件完全可以满足茶树生长发育需求。

对独山县近31 a平均气温变化分析可知,20世纪90年代,年平均气温为15.1℃,有3个年份年平均气温为正距平,4个年份低于15.0℃;进入21世纪后,00年代平均气温为15.5℃,较90年代出现明显升温趋势,10年代继续升至15.6℃,2000—2019年期间有15个年份为正距平,其中2015—2019时段年平均气温15.9℃,较历年平均值偏高0.5℃。近31 a中独山县年平均气温整体表现出升高趋势,气候倾向率为0.294℃/10 a(图1)。同时,近31 a茶树主要生长季3—11月各月平均气温也出现了较大变化(表1),其中21世纪10年代与20世纪90年代相比,3—11月各茶树主要生长季气温均趋于上升,相应的茶叶生产期间的年积温也增多,特别是春茶采摘期气温升高显著,有利于春茶增收增益。

2.2.2 降水条件 茶叶生长期需水量很大,自然降水是茶园茶树生长获取水分的主要水源。降水少会抑制茶树生长,茶芽生长缓慢,且叶形小而叶质粗硬,产量和品质不佳;相反降水过多也会对茶树生长造成不利影响,雨量多且强度大,易造成茶园积水和水土流失,如果排水不畅,茶树长时间处于渍涝影响根系正常呼吸,而且雨水多会导致茶叶味淡色差[3]。

独山县1989—2019年平均降水量1 304.6 mm,降水量最多为1 748.6 mm(2016年),最少年份仅905.7 mm(2011年),两年份相差了842.9 mm,可见独山县降水量年际间变化较大。一年中3—11月独山县降水量达1 202.2 mm,占年总降水量的92%,3—6月期间月降雨量逐月增多,到6月达到峰值,月平均降水量243.1 mm;其次是7月,为222.6 mm;7—11月降水量又逐月减少,10月开始降水量低于100 mm(图2)。茶叶3个采摘期降水相对丰富,雨热同季可满足茶叶生长需求,有利于茶叶产量的增加。

在亚热带地区,茶树嫩梢生长速度、茶叶的产量和品质受当年雨水的丰歉影响较大。近31 a中独山县降水量整体上呈现出略增多的变化趋势,气候倾向率为5.78 mm/10 a(图3)。其中有16 a的年降水量低于历年降水量平均值,其余15个年份年降水量均高于年平均降水量,充足的年降水量是茶叶生长的重要条件之一。

茶树生长对空气相对湿度要求较高,相对湿度在70%以上可以基本满足茶叶生产,相对湿度达到80%~90%对于茶叶生长最为适宜。独山县多高山,海拔落差较大,形成山间立体气候,山间云雾缭绕形成漫射光,年平均相对湿度高达83%,一年中仅有11月和12月相对湿度偏小,在80%以下(表2)。空气中水汽含量越高越利于茶树种植,独山县相对湿度大是茶树理想生长区域。

2.2.3 光照条件 光照对茶树生长影响较大,其中蓝紫光有利于树体和茶芽营养物质的积累。茶树喜阴、耐阴,遮挡30%~40%后形成的漫射光下形成的茶叶叶形大、节间长且叶质柔软,茶叶含氮化合物高,芳香物质合成量大,品质最佳;处于全光照条件下的茶树则叶形小而厚、节间短且叶质硬脆,茶叶涩味重,口感下降[4]。

对独山县近31 a日照时数数据分析得出,独山县年平均日照时数为1 141.6 h,最多年份达2 224.6 h(2001年),最少年份仅856.3 h(2012年),说明独山县日照时数年际间变化大。一年中3—11月日照总时数为979.9 h,约占年总日照时数的85.8%。3月独山县日照时数为64.5 h,8月照时数达到峰值(图4),为193.7 h,其次是7月,为129.4 h,9月次于7月,为126.8 h,6月降雨较多,但少于7—9月。獨山县地势海拔落差大,高山与丘陵相间,茶园多建在有一定坡度的地带,林间形成漫射光,有利于茶芽生长发育。

分析独山县近31 a日照时数变化,期间有16个年份的年日照时数为正距平,15 a为负距平。独山县在20世纪90年平均日照时数为1 175.6 h,到21世纪00年代平均日照时数增多为1 234.4 h,而进入10年代后年日照时数则出现了明显的减少,年平均日照时数为999.1 h,2000—2019年期间有12个年份为负距平,其中2015—2019年平均日照时数仅934.4 h,与历年平均值相比偏少142.5 h。总体上看,独山县近31 a日照时数整体呈明显减少趋势,气候倾向率为-109.72 h/10 a(图5),茶叶生产期年日照时数趋于减少,说明对应的光照时间有所减少,这对于有很大耐阴性的茶叶来说,反而有利于茶叶产量和品质提高。

3 独山县茶树生育期病虫害发生特点及防御措施

近年来,独山县大力发展茶产业经济,茶园种植面积不断扩大,植被和农田生态均十分适宜各种有害生物发生、繁衍和为害。同时,由于耕作制度变化和人们对单位面积产量越来越高的要求,施肥水平不平衡和乱用、滥用化学农药,对茶园生态系统损害越来越重,一些次要的病虫害也上升为主要病虫害,茶园主要病虫害的结构和发生特点随之发生了不同程度的变化。而且从上述分析中我们得出,近31 a期间独山县气温趋于升高,降水增多,日照减少,气候整体趋于变暖,特别是暖冬使得大量虫害安全越冬,增加来年虫害为害程度。

3.1 茶树病虫害发生特点及危害

通过对茶叶套种葡萄立体栽培与普通栽培茶园调查得出,2019—2020年茶园主要病虫害有茶炭疽病、茶白星病、茶煤病;茶尺蠖、茶毛虫、茶衰蛾、茶小绿叶蝉、黑刺粉虱、螨类、蚧壳虫、蝽象、金龟子等。其中茶叶套种葡萄栽培主要是黑刺粉虱、小绿叶蝉为主。

3.1.1 炭疽病 炭疽病在病害中相对严重。其中试验区炭疽病夏季发病率最高,为4%,其次是春季,发病率0.7%,冬季未发生该病害;对照区炭疽病也是夏季发病率最高,为5.8%,春季发病率为1.08%,冬季几乎未发生(图6)。

3.1.2 白星病 白星病是另外一种常见的茶叶病害。白星病在夏季发病率最高,其中试验区为4%,对照区发病率为5.4%;其次是春季,试验区发病率为0.7%,对照区发病率为0.98%;试验区和对照区冬季均未发生白星病(图7)。

3.1.3 黑刺粉虱 黑刺粉虱是独山县茶园最严重虫害,以夏季为害最重。其中夏季试验区发病率为55.55%,平均虫量为6头/m2,对照區发病率68.35%,平均虫量为2头/m2;春季发生率次之,试验区发病率为19%,平均虫量为4头/m2,对照区发病率为26.5%,平均虫量2头/m2;冬季黑刺粉虱出现几率较小,发病率0.025%,平均虫量3头/m2,对照区在冬季发病率为0.05%,平均虫量2头/m2(图8)。

3.1.4 假眼小绿叶蝉 假眼小绿叶蝉是独山县茶园严重虫害之一,以夏季为害最重。其中夏季,试验区发病率为12.15%,平均虫量为6头/m2,对照区发病率13.35%,平均虫量为2头/m2;春季发生率次之,试验区发病率为4.35%,平均虫量为4头/m2,对照区发病率为9.15%,平均虫量2头/m2;冬季未出现假眼小绿叶蝉为害(图9)。

3.1.5 蚧壳虫 蚧壳虫在两个不同的茶园发生率较高季节有一些差异。其中试验区在春季发生率略偏高,为0.39%,平均虫量6头/m2,其次是夏季,发生率为0.38%,平均虫量4头/m2;而对照区以夏季为害最重,发病率为1.23%,平均虫量为2头/m2,春季发病率为0.99%,平均虫量2头/m2;两区在时段范围内的冬季均未出现蚧壳虫为害现象(图10)。

综合以上试验区和对照区病虫害发生情况得出,两种种植模式茶园发生的病虫害种类基本一样,其中采用茶叶套种葡萄的试验区病虫害为害程度低于常规种植模式的茶园。

3.2 茶园病虫害防御措施

3.2.1 茶叶葡萄套作改善茶园小气候 独山县茶树春茶萌芽在3月中旬,春茶采摘在3月中旬至4月下旬期间,而葡萄在4月上旬时开始萌芽,中旬新梢抽出。受到葡萄树体和架体枝叶覆盖影响,可以改善茶园的局地小气候,避免或降低早春晚霜冻的危害,提高树体

抵抗力,有利于提前进行春茶采摘,且春茶产量高品质好。茶园同时有茶树和葡萄共存,能增加园内生物群落的多样性,维护茶园内病虫害群体的稳定性,控制一些优势病虫种群的突发,以此避开或减轻茶树病虫害为害。

3.2.2 茶叶葡萄套作增大天敌作用 茶树虫害的天敌是蜘蛛、螳螂、蜻蜓等,在茶园内进行茶树和葡萄间作套种,能吸引更多虫害天敌在园内栖息,这样就能形成一个稳定的、多样化的茶园生物群落,充分发挥天敌作用,减少茶树虫害种群数量,这同时也减少了茶叶生产过程中农药施用量,保护生态环境,保障茶叶绿色无污染品质,提高独山县茶农经济效益。

3.2.3 加强气象为茶树种植的气象服务工作 掌握独山县气候变化规律,合理利用地方农业气候资源,认识茶树生长和茶叶生产期常见的气象灾害以及有利于病虫害发生发展的气象条件,建立气象为农服务机制,及时有效发布天气预报预警信息,指导茶农有效开展灾害防御和病虫害防治工作,减少茶树病虫害为害,帮助茶农积极推广应用茶葡套种等技术。

参考文献

[1] 陈荣冰.茶树生长适宜的环境条件[J].茶道,2018(8):92-93.

[2] 史春彦,张前东.长清茶树生长气候条件分析及影响[J].中国农学通报,2016 (32):164-169.

[3] 刘彦,汪志威,张冬莲,等.茶树抗旱研究进展[J].江西农业,2018(14):62-63.

[4] 刘庆.浅谈茶树树冠培育和修剪技术[J].南方农业,2019(17):18-19.

责任编辑:黄艳飞

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