陈雪 杨海滨 盛忠雷 商靖 邓敏
摘 要 茶树是重庆市重要的多年生特色经济作物,对温度、湿度和水分等外界条件极为敏感,极端异常天气会严重影响茶树正常生长发育及茶叶产量、品质。2022年重庆市夏季出现自1961年以来罕见的平均气温高和降水量少的气候异常现象。为了解此次持续的极端高温对茶树的影响,调研重庆市主要产茶区县的茶园旱热害受灾情况。调查结果显示,80%以上的茶园出现不同程度的旱热害症状,幼龄茶园基本全部死亡。通过对中国知网(CNKI)数据库中已发表的茶树高温干旱相关的研究内容进行分析,总结茶园若遭遇高温干旱时的灾前预防、灾时减灾及针对不同受灾程度的茶园灾后补救措施,以期能降低高温干旱对茶园的危害,使灾后茶园尽快恢复生产,减少茶农损失。
关键词 茶园;高温;旱害;减灾;重庆地区
中图分类号:S571.1 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.11.002
茶树[Camellia sinensis (Linn.) O. Kuntze]是山茶科属的多年生常绿叶用经济作物,喜温、喜湿、耐阴,忌强光直射,其生长最适温度为20~25 ℃,茶树能耐最高温度为35~40 ℃,生存临界温度为45 ℃[1]。近年来,因全球气候变暖而导致异常天气气候事件频发。2022年夏季,高温干旱强势来袭,重庆市遭遇创纪录的持续高温天气。7—8月重庆大部分地区基本无雨,重庆多地持续超过35 ℃的高温天气达35 d以上,永川、荣昌、江津等主要产茶区县连续17 d最高温度超过40 ℃,对茶树的生长发育造成严重的损害,直接影响到茶园夏秋茶的生产,并引起翌年春茶的产量和品质急剧下降,造成茶叶产业经济效益严重下滑。
1 茶园高温干旱灾害的症状
当日平均气温在30 ℃以上,最高气温在35 ℃以上,相对湿度60%以下,土壤相对持水量35%以下时,茶树的生长发育会严重受抑,如果这种条件持续一段时间,茶树将受到高温干旱的危害。茶树轻度受害表现为部分叶片逐渐变黄绿,芽和叶片开始出现浅褐色斑点,并伴随叶片轻度卷曲、变形。随着危害时间延长,茶树多数嫩叶(以1~4叶为主)出现大量红褐色斑点,叶边呈烧焦状,叶片卷曲、萎蔫、枯焦脱落,但顶端茶芽梢(1芽2叶)仍有部分存活,此时受害程度为中度。高温干旱情况如果进一步延续,受害也发展为重度,此时茶树的老叶和嫩叶都会枯焦脱落,形成光杆枝,除主干枝未完全枯死外,多数枝条枯死。旱热害程度达到极度时,茶树根系死亡,叶片全部脱落,地面侧枝及主干枯死,茶树整株死亡[2-3]。
2 高温干旱对茶树的影响
2.1 高温干旱对茶树生长的影响
高温干旱会影响茶树生理与代谢过程,抑制茶树生长发育[4]。光合作用是植物物质转化與能量代谢的关键过程,其对高温非常敏感[5]。有研究表明,高温胁迫会导致植物吸收过多的光能,植物细胞内产生大量的活性氧,从而损伤光系统Ⅱ活性,降低光系统电子传递速率,使光合速率下降[6-7]。干旱胁迫会加速叶片衰老,损伤叶绿体膜系统,叶绿素合成受阻,分解加快,光合酶活性降低,光能吸收和电子传递受阻,气孔关闭从而阻碍CO2进入细胞,迫使光合作用减弱或停止[8-10]。同时,高温干旱会使茶树叶片呼吸作用加剧,干物质积累减少,持续高温干旱使叶片蒸腾作用加剧,但根系难以从土壤中吸收到足够的水分弥补蒸腾消耗,无法维持细胞膨压,导致细胞膜系统结构受损,细胞代谢失调,从而致使茶树枯萎落[11-12]。
2.2 高温干旱对茶叶品质的影响
游离氨基酸、茶多酚、可溶性糖、咖啡碱等物质含量是茶叶品质的重要组成部分[13-14]。高温干旱会使茶树叶片碳氮合成代谢减弱,氨基酸分解加速,腺嘌呤核苷酸合成受阻,没食子酸含量显著降低,苯丙氨酸合成水平降低,氨基酸、蛋白质合成受阻;咖啡碱合成基因受到抑制;GOGAT等茶氨酸合成酶活性增加,促使茶氨酸前体合成减少;从而使茶树新梢纤维素含量明显增加,茶多酚、咖啡碱等含量显著降低,导致茶叶的品质下降[15-20]。
根据重庆市农业科学院茶叶研究所对永川、荣昌、秀山等茶叶主产区县调研,80%以上的茶园出现不同程度的旱热害症状。其中,幼龄茶园因栽植时间短、根系发育不完全,茶园行间裸露面积大,土壤失水快,基本全部死亡。70%以上的成年茶园出现顶部幼叶萎蔫、叶片泛红并开始有焦斑的现象,约20%的成年茶园出现老叶叶色变为黄绿、淡红、细茎易折断甚至部分枝条直接干枯死亡的现象。若不及时采取茶园抗旱和灾后恢复生产技术措施,将会对来年春茶的产量和品质产生明显不利的影响,严重影响茶农收入。
3 茶园灾前预防、灾时减灾和灾后恢复生产技术措施
3.1 茶园高温干旱灾害预防措施
3.1.1 茶园的选址条件
茶树的生长发育与外界条件密切相关,茶园环境直接影响到茶园高温干旱灾害的发生程度。因此,在选择园地时,环境条件也应作为重要依据。一般来说,茶园旱热害严重的地块往往存在土层浅薄、有障碍层、易积水、保水力差、太阳直射时间长等问题。因此,对于易发生高温干旱的地区,茶园应建立在土层较厚、结构良好、质地疏松、保水保肥能力较好,可避免太阳长时间直射的地块[21]。
3.1.2 选择优良的抗性品种
由于茶树的形态和生理特性与其抗高温干旱能力密切相关,因此应选择叶片角质层、栅栏组织较厚,叶被茸毛多、叶色深绿、单位叶面积叶片气孔多而小、根深和根系发达的茶树品种。如华南茶区可选择福鼎大白茶、福鼎大毫茶等品种种植,江南、江北茶区可选择中茶108、中茶302等品种,选择时应注意有性系和无性系品种搭配,规避高温干旱灾害的风险[22-23]。
3.1.3 完善茶园基础设施
为减轻自然气象灾害对茶树的影响,在茶园建设前应对园地进行合理规划,重视基础设施建设,如修建具有保水、供水、排水功能的茶园水利网、种植防护林与遮阴树等,以达到茶园可持续发展的目的。灌溉是茶园生产管理中保障茶树生长和防止高温干旱的主要措施。夏秋季应当密切关注当地气温变化,随时掌握高温干旱的发生动态,若连续多日平均气温接近30 ℃,最高气温维持在35 ℃以上,日平均水面蒸发量达9 mm,便可能发生高温干旱危害,需要及时安排灌溉。目前推广的灌溉方式为滴灌和喷灌,可根据实际生产需要选择合适的灌溉方式。
3.2 高温干旱期间茶园减灾措施
3.2.1 应停止采摘、修剪、施肥等农事操作
高温干旱期间,应全面停止采摘、修剪、施肥、喷药、耕作和除草等农事操作,以免加重茶园旱热害。
3.2.2 早晚灌溉
对有灌溉条件的茶园,可采用浇灌、喷灌和滴灌等方式,在清晨或傍晚进行适时灌溉,以抗高温干旱、防高温灼伤,喷灌整体效果最好,滴灌最为节水。首次灌溉一定要使土壤湿透,若持续晴天,则应每隔2~3 d灌溉1次[24]。
3.2.3 遮阴覆盖
对茶树进行科学有效的遮阴,能够有效降低茶树蓬面温度,从而缓解高温干旱对茶树的危害。有条件的茶园,可采用架空方式,根据阳光强度采用不同密度的遮阳网进行遮挡,特别是幼龄茶园和苗圃应加强遮阴,遮阳网应高出茶树蓬面50 cm以上,避免紧贴茶树,造成烫伤[3,25]。
3.2.4 地表覆盖
在茶树行间或茶行两侧用草或秸秆进行覆盖,可降低地表温度,减少土壤水分蒸发,是保水降温的有效措施。在高温干旱发生前,可采用秸秆、杂草、谷壳、食用菌棒肥料等物资覆盖茶园地面,覆盖厚度为3~10 cm[26-27]。
3.2.5 喷施外源植物激素
外源植物激素可以调节作物生长发育以及提高其应对逆境胁迫的能力。外源喷施5-氨基乙酰丙酸可以提高茶树的抗氧化能力,减少活性氧的积累,减轻干旱胁迫对茶树的损伤[28]。脱落酸、油菜素内酯、赤霉素、甲基水杨酸等植物激素能够缓解高温干旱对茶树光合作用的抑制,提高茶树对逆境的抵抗力[3,29-31]。因此,可通过喷施合适外源植物激素用于提高茶树对高温干旱的耐受性,以减轻高温干旱对茶树的影响。
3.3 高温干旱缓解后茶园恢复技术措施
3.3.1 适时合理修剪
根据茶树受害程度,进行不同程度的修剪。若受害茶树叶片枯焦或脱落,但枝条顶端叶片或茶芽仍活着,便不修剪,让茶树自行发芽,恢复生长。若受害茶树叶片枯焦脱落且蓬面枝条已枯死,可在枯死部位1~2 cm处将已枯死的枝条剪去,且应在高溫干旱缓解后立即进行[4,32]。
3.3.2 加强肥培管理
当高温干旱天气缓解,应及时科学施肥。当茶树恢复生长、新芽萌发至1芽1~2叶后,成龄茶园每667 m2施用10~20 kg复合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶15∶15];幼龄茶园每667 m2施用5~10 kg复合肥[m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=15∶15∶15]。茶树长势恢复前不宜过多施用肥料。在入冬前(9—10月底前),每667 m2施用100~200 kg菜籽饼肥和5~10 kg尿素,混匀后开沟深施,沟深15~20 cm,施后覆土,可促施根系向下生长[33]。
3.3.3 做好秋茶留养
受旱茶园无论是否修剪,秋茶均应留养,以复壮树冠。秋末茶树停止生长后,茶芽尚嫩绿的宜进行一次打顶或轻修剪。
3.3.4 及时补种茶苗
幼龄茶树由于根系浅,抗旱能力弱,容易因干旱而死亡。若幼龄茶园少数茶苗死亡,应在当年秋冬季及时补种茶苗。对于个别因高温干旱严重而导致茶苗大量死亡的地块,应及时深翻土壤,加培客土,根除土壤障碍因子后再重新种植茶苗。对于不适宜茶树生长的地块,则建议改作他用[21]。
4 结语
持续高温干旱对茶树的生长发育及茶叶的产量和品质影响较大,灾前采取茶园地表覆盖,茶树遮阴等措施积极预防茶园发生旱热害,灾时及时浇灌、喷施外源激素等措施提高茶树对高温干旱的抵御能力,灾后进行合理修剪、科学施肥、做好秋茶留养,及时补苗等措施,有利于茶园保产减灾,降低损失。
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