湘西保靖黄金茶农业气候资源分析

顾 雪 郑福维 米楚阳等

摘要 利用中国气象局气象资料数据库CMISS调取1981—2015年保靖县气象资料，结合茶叶生长气候指标，对保靖黄金茶进行气候评价，为其种植和生产提供一定的气象上的指导。结果表明，保靖县光、温、湿度条件非常适宜黄金茶生长，黄金茶品质高。但35 ℃以上高温日数增多及极端最高气温增高，是茶树主要限制因子之一；其次降水与蒸发不匹配，有约1/3年数蒸发大于降水，制约茶树生长。

关键词 黄金茶；农业气候资源；湘西保靖

中图分类号 S162 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）32-0147-04

Analysis on Agricultural Climate Resources of Baojing Golden Tea in Western Hunan

GU Xue1，2，ZHENG Fuwei2，MI Chuyang3 et al

（1.College of Atmospheric Sciences，Chengdu University of Information Technology，Chengdu，Sichuan 610000；2.Meteorological Bureau of Xiangxi Autonomous Prefecture，Jishou，Hunan 416000；3. Meteorological Bureau of Jishou City，Jishou，Hunan 416000）

Abstract The meteorological data of Baojing County from 1981 to 2015 were collected by using the meteorological database CMISS of China Meteorological Bureau. Combined with the climatic indexs of tea growth， the climatic evaluation of Baojing Golden Tea was carried out to provide some meteorological guidance for its planting and production. The results showed that the conditions of sunshine， temperature and humidity were very suitable for the growth of Golden Tea， and the quality of Golden Tea was very high. However， the increase of high temperature days above 35 ℃ and the increase of extreme maximum temperature were two of the main limiting factors for tea planting， at the same time，about 1/3 years that evaporation was greater than precipitation， restricting the growth of tea trees.

Key words Golden tea；Agricultural climate resources；Baojing of Western Hunan

作者簡介 顾雪（1991—），女，江苏徐州人，助理工程师，在读硕士，从事短期天气预报和农业防灾减灾研究。

收稿日期 2018-07-06

保靖黄金茶是距今400多年古老、特异、珍稀的地方野生茶树品种资源[1]。自20世纪90年代开始，在政府部门的重视下，科研技术人员不断选取优良品种进行扦插、繁育试验，最终形成了目前高存活率、高品质的当地茶叶，在广泛种植推广下，有效地带动了当地经济的发展，为当地脱贫致富贡献了极大的力量。黄金茶于2005年被国家农业部命名为“保靖黄金茶种”，并列入国家级种子名录库。

保靖黄金绿茶与西湖龙井、洞庭碧螺春等名茶比较，代表茶叶品质的茶多酚与其二者相近，氨基酸则显著超其二者[2]。茶多酚与氨基酸为反映绿茶品质的指标，酚氨比低时味感才会浓鲜爽。据湖南省茶叶研究所检测，成龄茶树一芽二叶茶多酚含量19.55%，略低于西湖龙井与洞庭碧螺春等名茶，水浸出物含量 41.83%，则略高；氨基酸总量6.2%，是其他绿茶的 2倍以上；氨酚比3.15%，低于洞庭碧螺春、南京雨花茶等2倍以上。因其具有“三高一适中”和“四绝”的特色，被誉为“中国最好的绿茶”。2008年，在“中国绿茶高峰论坛”名优绿茶评比中荣获金奖。 因此该茶在市场上有了“黄金茶”之名和“一两黄金一两茶”的尊贵身价。至2018年，保靖县黄金茶茶园总面积已达0.61万hm2，可开采面积0.37万hm2，范围覆盖9个乡镇58个行政村7.8万人，2017年全县实现黄金茶总产值5.5亿元。

茶叶的品质受多重因素共同影响，包括茶树本身品质、土壤条件、气候条件等多种因素，其中土壤因素和气候条件为重要外在环境影响因素[3-5]。良好的气候条件有利于生产优质好茶，而恶劣的气象因子会导致茶叶植株受灾甚至死亡，造成严重损失。笔者利用多种气候指标对保靖黄金茶独特的气候生长条件进行客观分析及评价，证明其优异的气候生长条件。

1 资料与方法

1.1 研究区概况

保靖县隶属于湘西土家族苗族自治州，位于湖南省西北部、武陵山脉腹部，其境内重山叠峰，岭谷相间，以中山、中低山为主，海拔不超过1 500 m，其地势属西北和东南高、中间低的“马鞍形”地貌轮廓。其间，海拔900 m以上山峰达331座，白云山主峰白云寺海拔1 320.5 m，为保靖县群峰之首；中部为中低中谷地，地势比较平缓，海拔在300～500 m。

据调查，高山地区茶树生长海拔在300～800 m经济效益最好。资料显示，皖浙闽的名茶园海拔大多在500～1 000 m[1]，如黄山毛峰500～700 m、武夷山岩400～700 m。保靖县与浙闽地区纬度相当，其山区适宜的海拔，气候春暖、夏热、秋爽、冬略寒的特点，对于生产名优茶十分有利。

1.2 资料来源

气象资料采取中国气象局CMISS提供的1981—2015年地面观测数据，包括气象要素平均气温、最高气温、最低气温、积温、降雨量、相对湿度、日照时数、日照百分率等。茶叶相关资料采取下乡调研和地方茶叶办提供的相关数据。

2 茶叶生长主要气候影响因素

2.1 热量条件

温度是影响茶叶生长的重要气象因子，温度过高过低都会抑制茶叶生长，降低茶叶品质，甚至导致植株死亡。据研究[3，6-7]，年平均气温在13.0～25.0 ℃时适宜茶叶生长（表1）。一般日平均气温稳定超过10.0 ℃时茶叶开始萌芽，但当日平均气温高于30.0 ℃或者日最高气温高于35.0 ℃时，茶叶就会停止生长，且茶叶嫩芽会被灼伤，老叶会脱落，影响茶叶的开采。气温过低同样对茶叶影响较大，一般当日平均气温低于10.0 ℃时茶叶会停止生长，茶树在气温低于-5.0 ℃时容易开始出现冻伤，不同品种茶树有所区别。冻害在春季对茶叶的影响尤为突出，春季气温突然降低，结霜使茶叶幼芽冻伤，第一批春茶无法正常开采，从而错过最优质全芽茶开采期。

茶叶生长需要一定的活动积温，当年≥10.0 ℃活动积温达到4 000 ℃·d以上为茶树可以种植的基本条件，积温过少茶树无法正常生长，茶叶品质差，积温较多茶树生长较快，可一年多次开采，产量高。

2.2 水分条件

水分也是影响茶树生长的重要因子。一般认为年降水量达到1 000 mm以上时有利于茶叶生长。尤其生长期内月降水量大于100 mm时有助于茶叶保持鲜嫩，降水过少，茶树叶片将硬而厚，茶叶品质差。

“高山云雾出好茶”，指在高山地区常年云雾缭绕，空气湿度大，生产优质茶叶。茶树生长湿度条件以80%以上为最适，最低相对湿度不低于70%为最好。空气湿度大，能有效阻隔空气中阳光直射，高温季节下防止茶叶晒伤，同时增加漫反射，漫反射是茶叶芳香物质形成的重要因素。

2.3 光照条件

茶树为喜弱光耐阴植物，且多数学者认为我国茶树原产地为云南，为短日照植物，在遮阴条件好的地方种植茶叶，能有效减弱紫外线对茶树生长的影响，而产生的漫射光有利于促进茶叶中芳香物质、儿茶素和含氮化合物等形成[8]，比无遮挡物生产茶叶香气更浓，品质佳。一般认为，日照最适百分率为40%以下。

3 保靖黄金茶气候资源概况

3.1 热量资源

气温是影响茶树生长的最大因子。统计保靖县1981—2015年气象资料（图1a）可知，近35年保靖县年平均气温为16.3 ℃，歷年平均气温在15.6～17.2 ℃，并呈逐步上升趋势，其中有15年达到茶树生长最适条件。经回归分析发现，年平均气温气候倾向率为0.25 ℃/10 a，相关系数r=0.624 0，r>r0.05=0.324 6，说明这种上升趋势在α=0.05 的水平上是显著的。回归方程R2（拟合优度）达到0.365 3。分析得出随着保靖县气候变暖影响，保靖县温度条件越来越有利于茶树生长。

经统计（图1b），近35年来保靖县月平均气温呈单峰型。其中12月—次年2月气温最低，平均气温低于10.0 ℃，最低为2月份（4.9 ℃）；3—11月平均气温高于10.0 ℃，最高为7月份（26.8 ℃），3—10月份属于茶树生长期，茶叶均可采摘。黄金茶春茶采摘比较早，一般在2月底3月初，一直持续到5月份生产茶叶品质都比较优质，在此期间，白天气温高，夜间气温低，昼夜温差大，有助于茶叶芳香物质的积累，茶叶叶片大而薄，此期间采摘茶叶炒作绿茶。到了5月中下旬、6月初，气温开始迅速回升到20.0 ℃以上，此时茶叶生长较快，但叶片持嫩性差，较易老化，采摘的茶叶一般做炒作红茶、白茶或者黑茶居多。

适当的气温促进茶树新的叶片生长，但当日平均气温高于30.0 ℃或日最高气温高于35.0 ℃时，茶树生长就受到抑制，植株呼吸作用将会大于光合作用，大量的营养物质被消耗，且出现芽梢灼伤、叶片枯焦、植株枯死等现象。所以当气温较高时，需要采取一定的遮阴降温措施，降低茶树损伤，从而有利于后续秋茶的采摘。由图2可知，保靖县≥35.0 ℃高温日数平均为12 d，20世纪八九十年代除1981年出现过31 d 35.0 ℃以上高温，其余年份高温日数以不超过20 d居多，但2000年后，开始出现连续20 d以上高温天数，2010年后极端高温天数进一步增多，2013年甚至出现连续39 d≥35.0 ℃高温。进一步统计保靖历年极端最高气温，发现2015年以前均在40.0 ℃以下，35年年极值均温为37.0 ℃。回归分析发现，保靖县年极端最高气温气候倾向率达0.39 ℃/10 a（r=0.316 0）。表明保靖县21世纪以来保靖县不仅极端高温日数增多，极端高温也在以0.29 ℃/10 a的速度增长，这对未来茶叶生长和发展起到一定的指示意义。

低温对茶树影响相对高温更大，过低的温度会使茶叶冻伤、茶树冻枯，尤其春季对于新发幼芽，倒春寒使茶叶幼芽直接冻伤，无法采摘，茶叶经济受到损失。保靖县低温天气基本发生在12月底—次年2月，其中1月份低温日数最多。据统计，保靖县历年平均极端低温为-2.5 ℃，其中最低为2008年出现的-4.1 ℃。黄金茶具有较强的抗寒性[1]，据历史资料记载，2004年12月下旬—2005年2月上旬，黄金茶产区出现长期低温，先后下了7次大雪，日平均气温最低气象观测站达-3.9 ℃，高海拔地区气温更低，但黄金茶成年茶树及幼苗仍未出现冻害现象。由历年最低气温时序图（图3）可知，保靖县历年最低气温基本在-4.0～-1.0 ℃，无太大变化趋势，也无明显的振荡周期。由于保靖县历年最低气温并不低，同时茶树品种本身具有一定抗寒性，保靖黄金茶受冬季低温影响不大，基本没有冻害出现，非常适宜茶树越冬。

茶树的生长需要达到一定积温条件，积温越高，茶叶可采摘次数越多，产量高。一般茶树开始萌动的生物学温度为10.0 ℃，即日平均气温稳定通过10.0 ℃时茶树开始萌芽，然后即进入生长期。保靖县日平均气温通过10.0 ℃初始发生在一年中2月底3月初，结束在11月，此时段茶树均有生长。部分年份2月份回暖较快，茶叶采摘早。统计多年积温情况（图4）发现，近35年来保靖县年平均积温5 122 ℃·d，有71.4%年份在5 000 ℃·d以上，非常适宜茶叶生长，最少积温年份为1987年，仅为4 431 ℃·d，35年中仅此一年低于4 500 ℃·d，但也接近茶叶适宜生长条件。线性回归分析发现，茶树气候倾向率为112 ℃·d/10 a，相关系数r=0.503 0>r0.05=0.324 6，表明保靖县热量资源积温增长趋势显著。总体而言，保靖黄金茶种植热量资源非常充足，年积温达到中小叶茶叶品种生长最适条件，茶叶开采期长，茶叶产量可观，且积温的总体趋势是增多的，未来茶叶开采期预计会越来越早，开采期越来越长。

3.2 水分资源

水分是茶树的重要构成之一，生长期内降水情况直接影响茶叶的优劣，降水过少，导致茶叶生长缓慢，干枯，降水过多又极易因为排水不畅，茶树根部过饱和，使茶树受害。经统计（图5a），保靖多年平均降水量为1 314.7 mm，最少降水干旱年份为2001年，降水量仅有955.7 mm，次干旱年为2009年，降水量仅有989.3 mm，这2年降水对茶树生长极为不利，其余年份降水均在1 000.0 mm以上，降水量1 000.0 mm以上年份概率为94.3%，基本满足茶树生长条件。

茶树主要生长季节月降水量需要满足一定需求，才能获得较好的茶叶产量，降水量偏少会影响茶叶生长缓慢，茶叶品质下降。由图5b可知，保靖县降水主要集中在3—10月份，月均值超过100.0 mm，尤其5—7月超过150.0 mm，整个生长期内降水总体都是非常充盈的，满足茶树生长。

水资源的充沛与否不仅与降水量有关，与蒸发量也有很大关系。经过资料分析，在个别年份，保靖县降水量偏少，蒸发量大于降水量。35年降水量与蒸发量距平为-304.8～812.0 mm，年蒸发比年降水量大的年份占比31.4%。由此可见，在一定程度上，降水量是保靖县茶叶生长的一个重要限制因子，保靖县约1/3年份降水量小于蒸发量，一定程度上不能满足茶叶的水分需求。

高山地区生好茶，主要在于高山地区云雾多，相对湿度大，能够减弱太阳直射光对茶树的危害，增加漫反射，茶树蒸腾蒸发减弱，茶树的光合作用同化量大于呼吸作用，从而产出茶叶鲜香嫩。保靖县地处武陵山脉，山峦叠嶂，植被覆盖率高，多云雾天气，其35年平均相对湿度80.6%，历年月平均相对湿度基本在78.0%以上（图6）。其中12月份相对湿度最小，仅为77.9%，其次为1—2月，3月开始相对湿度增大，6月份达到极值，最大为84.2%，随后7—9月份随着日照时数增加，太阳辐射增强、气温上升，月平均相对湿度有所下降，但是仍在79.0%以上，进入秋季后月平均相对湿度又略增大。纵观全年，保靖县年平均相对湿度达80.6%，湿度非常大，利于茶树高产。

3.3 光照资源

日照百分率反映一个地区实际日照时数与可能日照时数比值（全天无云时日照时数），日照百分率高，反映当地晴天日数多，日照时数长，反之，说明当地阴雨天气居多或者多云雾、阴雨，导致日照时数短。日照百分率是反映茶叶生长品质优劣的一个重要气象要素，若其小于45%，茶叶质量将较优；小于40%，对绿茶质量更好。湘西地区是我国日照百分率最小的地区之一，即保靖县属于我国日照时数最短县市之一。保靖县全年日照百分率为23.4%，与云南盐津、四川峨眉等全国日照最少处地相当。其中1—6、10—12月均低于20%，在此期间生产的茶叶内含物丰富，品质较高；而7—9月日照百分率在30%～45%，尤其8月达42%，仍处于茶叶生长较适区间，但品质略次于春茶和初夏茶。

茶树为喜弱光、耐阴植物，在弱光下，茶树鲜叶中含大量叶绿素b，能有效地利用日光中的蓝紫光和紫外线，促进植物体内蛋白质和含氮物质的形成和积累，芳香物质增加。相反，日照时数过长，直射光中红外线促使茶叶纤维素形成，叶片容易老化，致使茶叶品质下降。保靖县全年日照时数仅为1 064 h，由此可见保靖县以多阴雨、多云雾天气为主，其全年各月平均日照时数呈单峰型，1—2月日照时数最短，40 h左右，3月开始递增，在8月达到峰值171 h左右，后进入秋季，日照时数开始缩短。纵观全年，除去7—8月日照时数过长，气温过高，容易造成茶叶叶片老化，其余各月，均有利于茶叶新梢柔嫩。

4 结论

经上述研究，保靖县独特的气候资源非常丰富，适宜茶树尤其是黄金茶种植生长，产出的黄金茶品质高。利用前人研究，综合得到茶叶生产指标，研究发现保靖县年平均气温、≥10.0 ℃活动积温、极端最低气温、相对湿度、日照百分率均

达到茶树生长的最适条件。但不利条件是：①极端高温每10年有显著增加的趋势，≥35.0 ℃高温日数也在显著增加，需要采取相应措施进行遮阴防暑降温，以应对持续极端高温对茶树的晒伤甚至是植株的死亡；②有约1/3年份保靖县降水量小于蒸发量，这种情况下对茶树生长较为不利，易因缺水导致茶叶不易抽芽和产出芽叶产量低，为此需要做好防旱和灌溉工作，降低因干旱对茶叶生产造成的损失。

参考文献

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