適合茶葉生產(chǎn)的氣候條件研究
甘肅省隴南山區(qū)多呈酸性的土壤和溫和、濕潤、多云霧的氣候條件，為茶樹生長提供了得天獨(dú)后的生態(tài)環(huán)境，加之又有較充足的灌溉水源和方便的灌溉設(shè)施，因而是甘肅唯一的產(chǎn)茶區(qū)，也是優(yōu)質(zhì)茶葉生產(chǎn)基地，茶葉種植歷史悠久。隴南茶區(qū)的茶園主要分布在康縣陽壩、太平、托河鄉(xiāng)，文縣碧口、李子壩、中廟鄉(xiāng)，武都縣裕河鄉(xiāng)等海拔600～1 000 m的地區(qū)，產(chǎn)茶區(qū)的最高海拔為1 400 m。隨著我國茶葉加工業(yè)的發(fā)展和市場對茶葉需求量的增加，隴南茶區(qū)茶園面積和產(chǎn)量呈逐年增加的趨勢，2000年隴南地區(qū)茶葉面積為0.127hm2，茶葉產(chǎn)量達(dá)51.4萬kg以上。為了充分挖掘氣候資源潛力，研究適合該地區(qū)的人工智能氣候室，因地制宜地發(fā)展茶葉生產(chǎn)，促進(jìn)全區(qū)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，提高農(nóng)民收入，筆者根據(jù)茶葉對生態(tài)氣候條件的要求和不同生態(tài)區(qū)氣候的自然特點(diǎn)，提出隴南地區(qū)茶葉種植區(qū)劃。
1 茶葉對生態(tài)氣候條件的要求
茶樹喜溫暖。據(jù)研究，10℃以上日數(shù)的日平均溫度越高，日照時(shí)間越長，茶葉生育期就越短。其日平均溫度每升高1℃，生育期平均縮短1.5～5.5 d；平均日照時(shí)數(shù)每增加1 h，生育期則平均縮短0.4～3.5 d；海拔每升高100 m，生育期則延長4～6 d。當(dāng)氣溫超過35℃并持續(xù)幾天時(shí)，茶樹葉溫已達(dá)40℃以上，葉綠素被破壞，光合作用停止，茶樹葉片蛋白質(zhì)凝固，酶活性喪失，甚至葉片枯萎、脫落，茶葉品質(zhì)受到嚴(yán)重影響。茶樹在3月下旬氣溫達(dá)8℃后芽開始膨大，4月初氣溫10℃時(shí)魚葉展開，4月中下旬氣溫13～15℃時(shí)真葉平展，5月上旬旬氣溫穩(wěn)定通過15℃時(shí)采摘第一批新葉，從芽膨大至采摘第一批新葉的間隔為40 d，需≥10℃積溫537.5℃，一般冷春與暖春年的第一個(gè)采摘期要相差10 d左右。相鄰兩批次采摘相隔時(shí)間為10～20 d，需≥10℃積溫175～380℃。10月下旬茶樹停止生長。全生育期(從茶樹芽膨大至停止生長)共220 d，需≥10℃積溫4000～4200℃。
茶葉喜漫射光。對漫射光(遮蔭)和直射光條件下的茶葉生化成分分析表明，在漫射光條件下，茶樹新梢的氨基酸、多類碳水化合物、多種維生素及礦物質(zhì)(主要成分是含茶兒素80%以上的茶多酚)、水溶性維生素C和B族含量增加，茶葉品質(zhì)提高。
影響茶葉產(chǎn)量的主要因子是氣溫和降水，茶葉產(chǎn)量與日平均氣溫10～25℃間的采摘輪次、間隔日數(shù)、積溫呈顯著的正相關(guān)，即適宜茶芽生長的采摘期積溫多，則采摘輪次多、茶葉產(chǎn)量高。同時(shí)，春茶或全年茶葉產(chǎn)量與春季(3-5月)和茶樹生長期(4-10月)的降水量也呈顯著的正相關(guān)，即降水量多、產(chǎn)量高。
氣候條件對茶葉的品質(zhì)影響較大。由于年內(nèi)不同季節(jié)中農(nóng)業(yè)氣候條件不同，所采制的茶葉品質(zhì)也有很大差異。質(zhì)量最好的是春茶，即當(dāng)?shù)剞r(nóng)民說的“谷雨茶”、“頭茶”。因?yàn)榇杭練鉁刂饾u回升、雨量充沛、空氣濕度較大、霧日多，對茶葉的香味形成有利，加之此時(shí)茶樹開始萌發(fā)、茶芽寬大而肥厚，因而所采制的茶葉品質(zhì)較好。
2 隴南山區(qū)茶葉生產(chǎn)的氣候資源優(yōu)勢
2. 1 熱量適宜
隴南地區(qū)氣候溫和，熱量條件比較優(yōu)越。其東南部年均氣溫14～16℃，≥10℃積溫4 000～4 800℃，對發(fā)展綠茶很有利；溫和區(qū)年均氣溫為13～18℃，最冷月均溫為1～3℃，-8℃的低溫頻率在5%以下，極端最低氣溫為-13℃～-10℃，日均溫≥10℃的初始日分別在3月中旬和11月上旬，生長期達(dá)200～220 d，積溫3 900～4 500℃，具有發(fā)展優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)毛尖茶和綠茶的氣候環(huán)境；溫涼區(qū)年均溫13～14℃，最冷月均溫1～2℃，-8℃低溫頻率多數(shù)地方為10%～20%，低于-13℃的低溫極少見，日均溫≥10℃的初始日分別在4月上中旬和10月下旬至11月上旬，生長期190～200d，積溫3800～4000℃，日均溫≥15℃初始日分別在4月下旬和9月下旬，活躍生長期180～190d，積溫3600～3800℃，茶葉采摘期(10℃初始日至15℃終日持續(xù)天數(shù))除武都洛塘區(qū)為170～180d外，文縣碧口鄉(xiāng)、康縣陽壩鄉(xiāng)山區(qū)均在200 d左右。隴南茶區(qū)主要分布在海拔600～1200 m范圍內(nèi)，這一帶是康縣龍神溝自然保護(hù)區(qū)，最熱月平均氣溫20～24℃，極端最高氣溫30～35℃，對茶葉生長有害的高溫(氣溫高于35℃)日數(shù)在5 d以下，一般在海拔1 000 m以上的茶區(qū)幾乎不出現(xiàn)高溫天氣，基本上無高溫?zé)岷Γ苡行У匾种撇铇渖成L，促進(jìn)以葉為主的營養(yǎng)生長。而我國東南部茶區(qū)最熱月平均氣溫高達(dá)28～29℃，極端最高氣溫超過40℃，平均每年要出現(xiàn)約20～30d的高溫天氣(表1)。由于隴南產(chǎn)茶區(qū)的溫度適宜、春季回暖早、氣溫回升較平穩(wěn)，夏季不熱，無霜期長達(dá)260d，因此在3月下旬氣溫穩(wěn)定通過10～20℃時(shí)茶樹開始生長，當(dāng)氣溫達(dá)15℃(春茶和秋茶為13～20℃，夏茶為19～24℃)左右時(shí)可采摘第一批新葉，間隔時(shí)間要比東南部長10～20 d，從芽膨大至第一批新葉采摘的間隔期41 d，其≥10℃積溫為537.1℃，一般冷春或暖春年推遲或提早10d左右，相鄰兩批次采茶間隔時(shí)間10～20 d，夏季可繼續(xù)采摘，全年可采摘4～5次。據(jù)調(diào)查，茶樹年周期的萌發(fā)輪次文縣碧口鄉(xiāng)、武都裕河鄉(xiāng)、康縣陽壩鄉(xiāng)為4輪，個(gè)別地方為3輪。
2.2 晝夜溫差大，土壤溫度低
鮮茶葉中各種內(nèi)含物含量的組合決定所采制的茶葉種類和品質(zhì)，一般鮮葉中茶多酚(主要成分茶兒素占其總量的40%～50%)含量高的品種適宜制紅茶，氨基酸含量高的品種適宜制綠茶，氨基酸和茶多酚含量均低的茶葉品質(zhì)差。溫度對茶樹體內(nèi)的碳、氮代謝平衡有顯著影響，氣溫在10～25℃范圍內(nèi)，茶葉中的氨基酸含量隨著溫度升高而逐漸降低，茶多酚含量隨著溫度升高而增加，但當(dāng)氣溫超過25℃時(shí)，則氨基酸和茶多酚的含量均下降。隴南產(chǎn)茶區(qū)的茶園大部分分布在高山地帶，晝夜溫差較大，一般為10℃左右，溫差最大的1976年5月份，白天最高溫度26.0℃以上，而夜溫僅10℃，晝夜相差約20℃。由于白天溫度高、光和作用強(qiáng)，晚上較涼、呼吸作用強(qiáng)，故茶樹消耗的有機(jī)質(zhì)少，易于茶樹積累較多的有機(jī)質(zhì)。同時(shí)，隴南茶區(qū)茶葉生產(chǎn)季節(jié)5 cm土壤溫度較低，茶區(qū)最熱月土溫為24℃左右，土溫超過24℃的日數(shù)不超過45d，因而土壤中的有機(jī)質(zhì)積累大于分解，有利于土壤肥力的提高和根系對養(yǎng)分的吸收，增加茶樹根部氨基酸的合成，提高茶葉品質(zhì)。
2.3 降水充足，相對濕度大
隴南山區(qū)的康縣陽壩、武都裕河和文縣碧口、李子壩等優(yōu)質(zhì)茶葉產(chǎn)區(qū)最適宜茶葉生長期的旬日數(shù)和相應(yīng)的降水量、空氣相對濕度及日照百分率可與我國西部山區(qū)相應(yīng)名茶(紫陽毛峰、信陽毛尖、湄潭苔茶、名山蒙頂茶)產(chǎn)區(qū)相媲美，甚至優(yōu)于信陽和紫陽產(chǎn)區(qū)，其茶樹生長最有利的氣候條件是夏季7-8月份沒有日平均氣溫高于25℃以上的高溫、干旱天氣影響，且雨季降水充裕、空氣相對濕度大，雖然積溫低于其他產(chǎn)地，但有效性好，均在茶樹適宜生長氣溫范圍之內(nèi)，因而采茶的輪次反而較多，有利于優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)(表2)。與我國東南部各省茶區(qū)相比，隴南茶區(qū)的陰天、霧日多，而日照時(shí)數(shù)、日照百分率及太陽輻射少，茶葉生長期的4-10月份，隴南茶區(qū)的日照百分率除7-8月達(dá)40%～45%以外，其余月份都在40%以下，散射輻射占總輻射的60%以上，而東南部各省茶區(qū)在50%以下，加之5-8月我區(qū)上空處于西南季風(fēng)水氣等值線濕舌左側(cè)，東南暖濕氣流沿嘉陵江、白龍江而上，有利于水汽凝結(jié)，故春夏季常常是“晴時(shí)早晚遍地霧，陰雨成天滿地云”，云霧漂浮，散射光資源豐富，有利于生產(chǎn)名茶。
2.4 低溫凍害輕
低溫凍害是決定茶樹能否生存和產(chǎn)量高低的主要因子。小葉種茶樹越冬要求年平均極端最低氣溫≥-8℃，極端最低氣溫為-13℃～-10℃，低于這一指標(biāo)不能安全越冬。隴南茶區(qū)位于武都縣東部(甘、陜、川交界)的裕河原始森林山谷盆地和康縣南部梅園河一帶，海拔600～1 200 m，因北面有秦嶺山脈，西南有岷山山系，基本上阻擋了西伯利亞寒流入侵，使冬、春季受來自孟加拉灣暖濕氣流影響，最冷月平均氣溫除白龍江、白水江沿岸為2℃外，茶區(qū)在3～5℃，文縣碧口鄉(xiāng)在5℃左右，茶樹的休眠期在150 d以內(nèi)，因而凍害較輕。隴南茶區(qū)不僅冬季凍害輕，而且造成茶樹凍害的極端最低氣溫出現(xiàn)頻率也低，年極端最低氣溫≥-8℃的頻率低，除文縣碧口鎮(zhèn)一帶3a多出現(xiàn)1次外，康縣陽壩鄉(xiāng)、武都縣裕河鄉(xiāng)5 a出現(xiàn)1次，白龍江、白水江沿岸一帶10a出現(xiàn)1次。
3 茶葉生態(tài)氣候種植區(qū)域區(qū)劃
茶葉生態(tài)氣候種植區(qū)域劃分以海拔高度、質(zhì)量指標(biāo)和茶葉生長對生態(tài)條件的要求為基本依據(jù)，力求保持發(fā)展茶葉生產(chǎn)的自然條件和社會經(jīng)濟(jì)效益的相對一致性，及作物種植結(jié)構(gòu)和種植制度的相對一致性。通過實(shí)地考察和分析研究，現(xiàn)將隴南地區(qū)茶葉生態(tài)氣候種植區(qū)分為最適宜區(qū)、適宜區(qū)、次適宜區(qū)、可能種植區(qū)、不宜種植區(qū)，以供在種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展茶葉生產(chǎn)時(shí)參考。
3.1 優(yōu)質(zhì)茶葉最適宜種植區(qū)
該區(qū)包括康縣陽壩鄉(xiāng)，武都縣裕河鄉(xiāng)、楓相鄉(xiāng)南部，文縣碧口、李子壩、范壩、肖家、中廟鄉(xiāng)。土壤多為酸性砂壤土，海拔600～800 m，氣溫高、濕度大，高溫?zé)岷Α⒌蜏貎龊p，年平均氣溫16.8～17.4℃，年降水量1 000～1 200 mm，≥10℃積溫4 500～5 000℃，氣溫≥10℃初日至15℃終日持續(xù)日數(shù)200～210 d，極端最低氣溫高于-8℃，多年平均高于-5℃，日照長、輻射強(qiáng)度大，溫度日差較大，有利于作物干物質(zhì)的積累，因而最適宜茶葉生長發(fā)育。茶樹主根發(fā)達(dá)、直伸，側(cè)根密生、淡褐色，用種子、壓條或插播均可繁殖，茶葉產(chǎn)量水平高。
3.2 適宜種植區(qū)
該區(qū)包括康縣三河、銅錢鄉(xiāng)，武都縣裕河鄉(xiāng)北部，文縣店壩鄉(xiāng)沿山地區(qū)。土壤多為沙土，海拔800～900 m，冬季溫暖，夏季溫涼，年平均氣溫15.6～16.8℃，降水量900～1000mm，≥10℃積溫4000～4500℃，≥10℃初日至15℃終日持續(xù)日數(shù)180～200 d，極端氣溫最低-11～-8℃，多年平均高于-6～-5℃。該區(qū)氣溫溫和，由于地處半山溝而陰天多，全年陰天(按低云量≥8成計(jì))達(dá)148～176 d，云霧繚繞，光照柔和，多漫射光。茶樹葉子含有較多的葉綠素b，對漫射光利用功能強(qiáng)，可增加茶葉的物質(zhì)積累，促進(jìn)芳香物質(zhì)的形成，提高品質(zhì)。
3.3 次適宜種植區(qū)
該區(qū)包括康縣秋田鄉(xiāng)，武都縣渭河、五馬鄉(xiāng)，文縣橫丹、玉壘鄉(xiāng)。為半干旱淺山區(qū)，多雨、濕潤、陰濕，溫度、光照較充足，土層較厚，耕作水平好。海拔900～1 000 m，年平均氣溫14.5～15.6℃，降水量800～900 mm，≥10℃積溫3 800～4 000℃，≥10℃初日至15℃終日持續(xù)日數(shù)170～180 d，極端最低氣溫-12℃～-11℃，多年平均-5℃～7℃。茶葉采摘次數(shù)2次。
3.4 可能種植區(qū)
該區(qū)包括康縣賈安、岸門口鄉(xiāng)，武都縣兩支、洛塘、盤底鄉(xiāng)，文縣口頭壩、尚德、丹堡、六家坪鄉(xiāng)。溫度和光照較好，土壤瘠薄，耕作水平較低，除少部分有灌溉條件外，大部分為旱作農(nóng)業(yè)區(qū)。海拔1 000～1100 m，年平均氣溫13.4～14.5℃，≥10℃積溫3500～3800℃，≥10℃初日至15℃終日持續(xù)日數(shù)160～170d，降水量700～800 mm。該區(qū)屬半干旱區(qū)，山大溝深，茶樹栽培條件差，應(yīng)加強(qiáng)水平田的修整，以生產(chǎn)自銷綠茶為主，不宜再擴(kuò)大茶園面積。
3.5 不宜種植區(qū)
包括以上最適宜、適宜、次適宜、可能種植區(qū)外的一些區(qū)域。由于氣候條件差，熱量和日照不足，海拔高度在1 100 m以上，最低氣溫低于-13℃，多年平均低于-8℃，≥10℃初日至15℃終日持續(xù)日數(shù)在160 d以下，茶樹越冬困難，茶葉產(chǎn)量低、品質(zhì)差，除了利用人工氣候箱進(jìn)行種植，其他不宜種植，應(yīng)以發(fā)展經(jīng)濟(jì)林為主。
