红枫山韵茶园气候观测站的建立和气候观测方案设计

旦艺豪 吴俨 刘阳 张卫民 刘燕

摘 要 气候观测站的建立对于指导农业生产、提高生产效率及经济效益等都具有十分重要的意义。近些年，贵州省大力发展茶产业，其茶叶产量以及种植面积等已经位于全国之首。茶园气候观测站的建立，可以得到贵州茶树生长的实时气候因子数据以及对可能出现的灾情进行及时的预警，同时进行物候观测并详细记录。与之前的气候因子进行叠加分析，可以成为茶叶品质的有利佐证又可对日后的农事信息起到一定的指导作用。

关键词 茶园;气候观测站;监测

中图分类号：S571.1;P415.1 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.26.077

小型气候观测站的建立可以实现整个茶园小环境气候条件下的自动化监测，大力提高气候条件为茶叶产业服务的质量和效益，可以有效地做到趋利避害、防灾减灾，最大程度上减少经济损失。以准确的监测数据为参考，辅以人工影响天气作业，可以有效提升茶叶的采摘产量和品质，为农户增收、精准脱贫攻坚起到了重要的推动作用。截至2019年8月，贵州省茶叶种植面积及产量均已达全国之首，茶叶已成为贵州省第三大经济作物，茶叶产业是贵州农村经济产业的重要组成部分[1]。

茶叶品质与周边环境的气候条件息息相关，海拔、气温、湿度、降水量、土壤温度和土壤湿度等关键性的气象要素决定了每年茶叶的品质与明前茶的采摘时期。对于整个茶叶市场而言，当年的气候条件基本上决定了明前茶的采摘数量，从而影响到整个茶叶的价格。

1 建设气候观测站的意义

1.1 实时监控，提供科学性数据积累

对整个茶园进行实时监控，可以随时监测到气候要素的变化，通过传感器以及后端操作系统的有效结合可以实现对整个茶园内部气候资料数据进行可视化的实时显示，让之前看不到的气象因子条件得以更加直观的数据化进行呈现。内置的存储设备会将实时的数据信息进行存储，工作人员将会定期进行拷贝，为积累茶园的物候资料、进行茶叶生长与气象科学之间的科学研究提供了坚实的数据支撑[2]。

1.2 持续记录，提供灾情预警

对整个茶园进行长时间的监测，关键在于对收集来的数据进行梳理，复建一系列具有可参考性的模型，从中找出一般性的气候规律以及气候监测点的局部地区的小气候特点。对有可能暴发大的气候灾情的年份进行预警，尽最大的可能减少因气候条件而造成的茶叶减产、品质下降。

1.3 数据详实，茶叶品质的佐证

有利于绿茶品质的物质的积累需要经过一个相对较长的低温期才能够得以实现。茶园气候站的建立，使得茶树的生长周期有了详实的数据记录，可以很清楚、直观地看到茶叶采摘之前经历低温生长期的时间，对后期茶叶品质的鉴别以及茶叶最终的市场定价都起到了较好的参考作用。

2 茶叶气候观测站点的具体建设内容

在茶园建设一个包含多个气候传感器的气候观测站主要包含选址、布局以及布设、安装。经过多次现场实地踏勘以及与茶园生产企业的负责人进行对接之后，将地处于茶园中部的一块较为平整的地块作为气候站的设立点。如图1所示，气候监测点的具体硬件内容主要包括主机记录仪、太阳能板、三角支架、空气温湿度（配防辐射罩）、温度、土壤水分、雨量、风向及风速、光合有效辐射以及太阳总辐射传感器[3]。实时监测到的气候数据还将通过无线的接收发器等元件实时地传输到服务中心的服务器中，通过预制好的简易的数据分析软件将各类数据信息显示到服务中心的电子大屏，方便人们直观地看到茶园内部的气候信息。

3 红枫山韵茶园气候观测方案设计

红枫山韵茶园位于清镇市红枫湖镇大冲村，整个茶园总占地面积约为67 hm2。茶园距离清镇市区5 km，距贵阳40 km，距离安顺市58 km，地理区位条件优越。茶园整体地势起伏不大，周边自然环境良好，毗邻自然水源保护地——红枫湖。目前，整个茶园园区主要作为红枫山韵茶厂的原料生产园区，主要栽植的茶树品种是福鼎大白。茶园的茶树长势良好，每年茶叶产量相对较为稳定，基础生产条件优越。经过这数十年的不断发展，山韵雀舌以及紫竹叶等茶叶品牌获得很好的市场肯定及大批茶叶消费者的青睐。

3.1 观测点选取

选取红枫山韵茶园种植面积最大的茶树品种——福鼎大白较为集中的种植区域作为主要的观测的对象。福鼎大白基本上是在整个贵州省内种植面积最大的茶树品种，选取该品种作为观测对象，相对来说比较具有代表性。此外该观测点（如图2所示）的茶园环境相对来说较为稳定，光照较为充足，遮挡物相对较少，对后期的持续观测相对较为有利。

3.2 具體观测内容统计

3.2.1 气候因子监测

目前对茶园内部进行观测主要指标有叶片湿度（%）、太阳辐射（W·m-2）、光合有效辐射（PAR）、温度（°F）、含水量（m3·m-3）、风向（?）、风速（mph）、阵风速度（mph）、土壤湿度（°F）。如图3选取的是2019年4月第一周的茶园气候监控信息，以上气候因子数据均是由HOBO气候监测站每30 min自动记录得出的数据信息。通过与气候站相配套的软件可以很清晰地看出茶园各个气候因子的波动规律[4]。

3.2.2 茶树物候信息记录

主要对茶树完整一年的物候信息进行记录。主要包括萌动期、第一片真叶萌发、第二片真叶、第三片真叶、四真片真叶;二轮、三轮、四轮的各叶片依次展开;花芽出现期，现蕾期，开花期，果实成熟期;休眠期。

3.2.3 农事信息记录

对每一阶段对茶园中茶树所进行的人为农事活动进行记录。主要包括：1）每年的采摘时期、采摘量、市场价格;2）修剪的时期以及采取修剪的方式;3）每一阶段对茶树进行的施肥的品种、用量以及时间点等;4）病虫害集中暴发的时间节点以及采取的何种措施。

3.2.4 整合产出数据信息

通过对自动监测得到的气候因子以及在各个不同的时间阶段开展的各类农事信息进行叠加分析，总结、把握之间的相互关系，找出内部隐藏的规律[5]。可以在后期指导茶园生产过程中，在最佳的气候条件下，分别开展各类不同的农事活动。

4 结语

对茶园的气候监测对于指导茶树栽植生产以及后期的加工、市场营销等都具有非常重要的作用。但目前从气候观测站监测得出来的数据仍相对较少，相关性的物候信息、农事信息方面的记录更加少，还很难从中找出相关性的关联。

当前，茶园的气候站已经建立起来，并且各项记录指标状况良好，总结2019年农事信息以及物候信息的自身特点及规律，分别制作了适合茶树生长周期记录的专用表格，希望能更加详细、科学、完整地记录茶树整个生长周期的关键性数据。通过长时间的数据监测与农事物候信息收集并加以整合，努力找出贵州红枫茶园茶树生长发育的关键性气候因子，并具有一定的普遍性适用意义。

参考文献：

[1] 李应祥.贵州茶叶发展现状及对策探讨[J].贵州农业科学，2008，36（1）：142-144.

[2] 林磊，任义方，张建飞，等.月季物候观测站点建立和物候观测方案设计[J].农业与技术，2018，38（15）：137-138.

[3] 侯玉虹.自动气象站的数据传输系统设计[J].农家科技（下旬刊），2017（2）：303.

[4] 马增宝，武平，张树根，等.陕北榆林仁用杏生长物候期与气候条件观测研究[J].陕西林业科技，2011（5）：17-20.

[5] 陈桂鹏，何俊海，苏小波，等.基于无线传感器网的茶园环境监测系统设计与实现[J].广东农业科学，2014，

41（14）：163-167.

（责任编辑：刘昀）