茶园晚霜冻害及其防治

吴 婧 徐 平 毛祖法 王岳飞*

(1.浙江大学茶学系，浙江 杭州310058;2.浙江省农业技术推广中心，浙江 杭州310020)

茶叶是我国部分山区主要经济作物，茶叶产业也是我国农业支柱产业之一［1-3］。栽培上，茶树易受到寒冻、旱热、水湿、冰雹及强风等气象灾害的影响，影响较大的是寒冻，特别是晚霜冻害，即“倒春寒”。“倒春寒”常发生于2月下旬至3月中下旬，临近名优茶开采期。晚霜冻害是浙江省常见的自然灾害，茶叶产区常遭受严重损失。例如，2008年浙江近半数茶园受冻，直接经济损失 9.88亿元［4］。2010年3月7日至11日，仅杭州市茶园受冻面积就达3.6万亩，受冻率85.7%，直接经济损失 3.4亿元［5］。嫩芽受冻后，轻者产生“麻点”现象，芽叶焦灼，春芽瘦而稀［6］。既影响产量，又影响品质。自20世纪以来，人们对茶树晚霜冻害的机理及抗冻措施进行了一系列的探讨，特别是近年来，有关茶树预警与防冻技术研究迅速展开。为此，对该领域的研究成果做一综述，以便为茶园晚霜冻害的预防与救护研究提供参考。

1 晚霜冻害发生的原因及其影响因素

晚霜冻害的发生受多因子的影响。首先是气象因素，其次与茶树品种相关。再次为茶树树龄、茶园纬度、海拔高度、地形地势和茶园管理水平及其栽培技术等其他因素。

1.1 茶园气象因素

关于茶园灾害与气候条件的关系，国内外学者［7-9］曾进行过探讨，低温是茶园遭受晚霜冻害的直接气象原因。另外，与持续时间，霜冻发生时空气湿度，是否有云以及风速大小等天气条件相关。黄寿波［10］指出，春芽萌发后，0℃左右的低温就会使茶树受害。调查发现，植物的霜冻一般发生在空气温度和湿度较低，且天空无云的夜晚。这种夜晚易产生“逆温现象”，地面温度较低而辐射出去的热量较大，地表温度极易降到0℃以下，导致植物树冠发生霜冻，直至死亡［11］。除低温是产生冻害的直接原因，干旱和大风加深冻害的发生程度［6］。但也有报道，在早春晴朗、风速小于0.5m/s的夜晚，当气温降至0℃时，易随辐射逆温的出现而成霜;一旦风速大于 2.0 m/s则无霜［12］。

1.2 茶树品种因素

品种是影响茶树发生冻害的主要内在因素。不同茶树品种间的抗逆性差别较大，抗逆性强的茶树品种抗冻性也强，在遭受如冻害等自然灾害时，可利用自身抵抗力减少受伤。早生品种发芽较早，遭受晚霜冻害的概率更大。浙江省茶区的晚霜冻害平均在2月下旬-3月上旬，个别地区(如富阳)在3月中旬;早的在2月中旬(温州)。浙江省的茶树品种主要分为3类:以乌牛早茶树品种为代表的在2月中旬到3月中旬进入开采期的特早生品种;以龙井43茶树品种为代表的在3月上旬到3月下旬进入开采期的早生品种，以鸠坑种为代表的在3月下旬到4月中旬进入开采期的中生品种［13］。这三种品种中，乌牛早茶树品种与龙井43茶树品种遭受晚霜冻害的风险大于鸠坑种。有性茶树直播品种如鸠坑种、龙井群体种等比无性系茶树品种遭受冻害的程度轻。中小叶种茶树抗寒性较强，而大叶品种的抗寒性较差。房用等［14］利用叶片解剖结构分析不同品种和材料的抗寒性，曾筛选出‘劲峰’等抗寒品种。黄海涛等［15］采用田间自然鉴定、叶片解剖结构和电导法对24个茶树品种的抗寒性进行鉴定，得出‘浙农113’、‘中茶102’、‘翠峰’等茶树品种在以上抗寒性鉴定方法的评价结果中表现为较强抗寒性，属于抗寒茶树品种。汪云刚等［16］采用田间自然鉴定和低温处理试验等方法，对云南105份茶树种质资源进行抗寒性鉴定，发现其中包括‘86-8-1’、‘86-9-12’、‘河头白尖毛茶’等在内的11份抗性优于其他。对于品种间抗寒性的差异，研究者们主要从茶树的叶片形态、束缚水含量、各种保护酶类等多方面进行探索［17-20］。经过抗寒锻炼的茶树，叶片结构具有明显的特点，抗寒性强的比抗寒性弱的叶片内部各结构有明显的增厚现象，栅栏组织厚度、海绵组织厚度增厚率均在30%以上，海绵组织密度大的抗寒性为密度小的2倍［9］。值得一提的是，自1972年Schnel和Vail［21］报道在腐烂的植物叶子内有细菌参与冰核形成后，随后的研究发现冰核细菌也参与了植物霜冻的过程，在没有冰核细菌存在条件下，植物可耐受-8℃ ～-7℃的低温，而当其存在时，可在-5℃ ～-2℃下，诱发植物细胞结冰而发生霜冻［22］。同时，不同的茶树品种和不同的栽培区域，茶树上的冰核细菌种类与数量有差别，不同细菌种类在促进冰核形成的作用上差异很大，但以其中Erwinia herbicola和 Pseudomonas syringae 2种细菌作用最强烈［23-25］。不同品种间的抗寒差异性，最终是由其基因决定的［26］。

1.3 茶树树龄因素

不同树龄的茶树抗寒性差别较大。幼年的茶树抗寒性较弱，随着树龄的增加，抗寒性增强，衰老茶树抗寒性下降。幼龄茶树根系较浅，芽叶较嫩，对灾害的抵抗力也较弱。壮年期茶树，根系深入土中，分枝多，树冠紧密，树姿开展，能充分利用营养，抵御灾害的能力强。

1.4 茶园纬度、海拔高度、地形地势、土壤肥力与栽培方式等因素

茶树的抗寒力除与上述因素相关外，还与茶园的纬度、海拔高度、地形地势、土壤肥力及栽培方式等因素相关。一般茶园朝东南向的比朝北、西北向的抗寒力强;在地势低洼、地形闭塞的小盆地、洼地、坡地下部，冷空气容易沉积，茶树受冻严重;山坡地中部，空气流动畅通，茶树受冻最轻;山顶由于直接接受寒风侵袭且土壤被吹干，茶树受冻最重。土壤干燥疏松的茶园比土壤潮湿的茶园受冻重［6］。在同一区域随着海拔与纬度的增高，茶树受冻加重。此外，茶园管理水平高，茶树生长势旺的茶园不易遭受冻害。

2 晚霜冻害发生的预防

晚霜冻害的防治措施，对于新建茶园而言，首先是选用抗寒良种;其次，园地应设在朝南、背风、向阳的半山坡自然走水的地段。对于现有茶园而言，除上述的几种办法外，传统的主要采用物理方法;现代的有设施农业技术防霜法，化学制剂防霜法等。近年来，研究人员将农业气象技术与茶园防霜结合，建立预警系统指导茶农做好茶园防冻措施。

2.1 传统的防治措施

传统的措施主要有烟熏、覆盖和灌水等［27-29］，宋文忠等［30］介绍了用秸秆、杂草、木屑点火出烟法;霜降前用硝酸铵、细锯末、废柴油、细铁粉混合铁桶内点燃法;锯木屑、烟煤、黄泥、裂干油等制成蜂窝煤燃烧，这三种方法安徽常用。这些方法，在北方茶园的防霜冻中也常被使用［31］。但由于防霜效果差、劳动强度大，不便于实施，还可能造成环境污染，因而生产上无法大规模应用。

2.2 防霜设施农业

日本主要通过风扇、喷灌等设施农业防霜，并取得了较好的效果。近年来也有关于我国部分茶园陆续引进日本防霜风扇系统的报道［32-34］。但这些技术也有一定的局限性，首先是成本高，如防霜风扇每亩成本1.3万元。其次，防霜风扇只对晚间辐射强度大，产生逆温的晴天有较好的效果，而对于辐射较弱的阴雨天，则不产生逆温，自动开启的风扇不仅浪费能源，而且搅动的空气伴随低温，还会加剧冻害的发生。另外，研究还表明风速较大的天气，离地6 m高空和茶树蓬面的温度较小，风扇的效果也较差。茶园喷灌则可防止冷空气侵入，阻止茶树蓬面结霜，同时增加土壤热容量，提高茶园温度。但喷灌存在需水量大、需4.5 t/ha/h，一夜以6～8 h计，需耗水18～24 t，且易导致水土流失等问题。为此，日本正在研究微喷和间隙喷灌技术。

无论是风扇还是灌溉防冻，如何提高防霜效果，降低成本，均值得深入研究。虽然防霜风扇和灌溉防冻的效果相对较好，但对于绝大多数经济实力不强的茶农和山区茶园来说，则实施难度较大，而山区又是晚霜冻害的重灾区。张子东［35］研究了茶园防霜用安全电加热智能控制技术，但也存在同样的问题。当然，近年来，关于茶树设施栽培技术的探讨也正开展中，但茶树设施栽培技术是否可行仍有待进一步验证［36］。

2.3 化学防冻剂的使用

一种简便易行的办法是使用叶面防冻剂［37］。据牧野孝宏(1985)报道，0.4%次甲基蓝，4000 ppm中性次氯酸钙，1 M过氧化氢水和1 M硫酸铜溶液等，可使细菌形成冰核的温度降低，从而减轻霜冻害。防冻剂有采用树脂进行物理防冻的，也有激素和叶面抗渗透保护剂等通过改变植物的生理代谢进行防冻的，这些物质在北方果园防冻方面有一定的报道［38，39］。云南农业大学使用一种能降低冰核细菌活性的生物制剂在蔬菜上喷施防霜，也取得了良好的效果［40］。

2.4 农业气象技术的应用

目前气象指标在农业生产上的应用较为广泛。早在2000年就有新疆利用气象指标综合调控外来引种的瓜尔豆的种植生产，预测其打顶期的报道［41］(瓜尔豆原产于巴基斯坦、印度，目前世界上只有巴基斯坦，印度西北部、美国德克莎斯州和俄克拉马州有大规模种植);也有通过气象指标调控不同向日葵播种期和收成期的报道［42］;气象指标在烤烟种植中的应用就更为广泛、普及，在山东、黔西等地有大面积应用。目前也有关于农业气象技术在茶叶生产上应用的报道，主要预测茶叶产量与开采期预报［43-45］。农业气象技术在茶园防霜冻中的应用也有报道，如基于GIS的茶园环境实时监测建立防冻预警系统［46］，利用往年气象资料对晚霜冻害进行风险评估［43］。然而，各地茶园特征和品种不同，气候条件差异明显，因此，农业气象技术的应用需要应地制宜。

3 晚霜冻害的灾后补救

晚霜冻害虽可以积极预防，但变化无常的天气，让茶树仍不可避免地常遭受晚霜冻害的袭击。因此，在茶园遭受霜冻后，应及早采取补救措施，减轻损失，使茶园尽快恢复生机。

3.1 抢采受冻芽叶

对已萌发、受冻较轻的芽叶，要及时抢采，仍可制成高档茶叶，以减少损失，增加收入。

3.2 清理茶树积雪

及时清理茶树树冠积雪，防止树枝被压断，且本身，融雪会吸收茶树体内和土壤的热量，使得茶树冻害加剧。

3.3 整枝修剪

因受冻的茶树，部分枝叶失去活力，整枝修剪也是必不可少的补救措施，经过修剪重发新芽。实验证明倒春寒冻害后，及时采用树冠面轻修剪1 cm～3 cm，受冻严重的可剪去5 cm～8 cm和适当的施追肥更有利于产量的恢复［47］。

3.4 追施催芽肥与追施叶面肥

解冻后，早春追施催芽肥，追施用速效氮肥，也可施用一些矿质磷、钾肥。此外，许永妙等［48］对镁葆灵、狮马绿、富安和碧护等4种不同种类的叶面肥促进茶树冻害后恢复生长效果对比研究，结果表明，轻修剪后喷施叶面肥对茶树灾后恢复生长具有明显的促进作用。4种叶面肥中以镁堡灵催芽素和富安氨基酸营养液对茶树冻害后恢复生长的效果较好。陈杭芳等［49］研究表明对受冻茶树喷布低浓度NaHSO3溶液能促进茶树的恢复生长。

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