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一杯“中国茶”里的气象故事

时间:2022-12-30  来源:中国气象报社  点击率:4774
  

近日,“中国传统制茶技艺及其相关习俗”项目列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录。“中国传统制茶技艺及其相关习俗”包含茶园管理、茶叶采摘、茶的手工制作以及茶的饮用等,而这每个环节都与气象关系密切。一杯“中国茶”里到底藏着哪些气象智慧?茶叶黄金产区的气候密码是什么?气候变化如何影响茶树种植?本文带您一起来探索。

专家顾问:国家级首席气象专家、浙江省气象局正研级高工 金志凤

中国农业科学院茶叶研究所研究员 李鑫

国家级首席气象专家、陕西省气象局正研级高工 屈振江

浙江省农业农村厅茶叶首席专家、研究员 陆德彪

一片叶子蕴含的气象智慧

当茶杯中一片片叶子的清香扑鼻而来,那一刻,茶叶从种植、管理、采摘再到制作和存储中蕴含的气象科技才得以真正体现。

种植环节的分寸"拿捏"

从种植到炒制、最终到消费者手中,茶叶需要经历多个环节,这其中每一个环节都要小心呵护,才会有好的品质呈现。

浙江省农业农村厅茶叶首席专家、研究员陆德彪介绍,一般来说,春茶的品质明显高于夏茶和秋茶,尤其是绿茶,这是因为夏秋季升高的气温提高了茶叶中的酚氨比,导致夏秋茶中会有些许苦涩。

实际上,从种植环节开始,气象要素就“隐藏”于一片片茶叶中,决定茶叶的品质和口感。“温度和光照等气象因素直接影响茶叶的品质。”国家级首席气象专家、浙江省气象局正研级高工金志凤介绍,在田间管理环节,不同的环境条件,管理措施等都可能影响茶叶口感。比如,抹茶生产中要经过遮阴环节,通过降低光强度提高叶绿素和氨基酸含量。

即便在茶叶的采摘和加工环节,人们也需格外小心,对气象要素的把握和控制要恰到好处,才能将茶叶的品质发挥到极致。例如,温度、光照等条件,不仅可以决定茶叶的采摘期,还可能影响茶叶香气的散发。绿茶的摊放、白茶的萎凋、黄茶的闷黄、乌龙茶的做青、红茶的发酵、黑茶的渥堆都要对环境的温、湿度进行精准“调控”。

茶树生长中的科技“融入”

气象要素如此重要,因此,在种植之初,气象科技就以独特的方式融入茶树生长的每个环节。由于茶园小气候环境决定了茶叶品质,对园区风温湿压以及光照等进行立体监测,成为气象科技融入的基础。金志凤介绍,依托浙江省重点研发计划“茶叶气象关键技术研究与靶向服务”,省气象部门在茶叶主产区组建了茶园小气候立体监测站网,对园区气温、相对湿度、降水、太阳辐射、土壤温度和相对湿度,以及茶树生长状态等进行实时动态监测。

在此基础上,茶叶技术专家选取“鸠坑群体种”“龙井43”等5个茶树优质品种,通过人工气候环境控制试验,揭示了高温、低温环境胁迫对不同品种芽叶表型和游离氨基酸含量等指标的影响特征,自主研发了不同品种茶树新梢萌动、开采期气象指数、小时尺度茶叶气象灾害指标、茶叶生长气候适宜度、茶叶气候品质指数等系列农业气象指标体系。气象科研团队还基于作物生长模型和田间试验基础数据集,研发基于茶树生长模拟和气象预报相结合的不同品种名优茶叶发育期预报模型。

针对茶树生长发育期可能出现的不利天气,科研团队研制了茶树霜冻害和高温热害等主要气象灾害的监测预报预警技术,实现了未来1到10天茶叶气象灾害指数的智能监测精细预报以及主要气象灾害风险预警。同时,面对不利天气,为增强茶农抵御灾害风险的能力,茶叶气象指数理赔保险应运而生。国家级首席气象专家、陕西省气象局正研级高工屈振江介绍,茶叶气象指数保险理赔的依据是气温和降水量数据,当气温或降水量达到理论设置的触赔点,即进入保险理赔程序,这极大地挽回了茶农的经济损失。

彰显品质的气候认证“链接”

茶叶进入销售环节,气象科技继续发挥作用。为增加优质茶叶的含金量,10年前,浙江省气象局在全国率先开展农产品气候品质评价服务,这其中就有茶叶“身份”品牌认证工作。据不完全统计,通过气候品质评价,农产品附加值增加10%。

在开展这项气候品质认证之初,缺乏统一的标准和技术指导,在中国气象局相关部门以及国家标准化技术委员会的支持下,浙江省气候中心承担并完成了国家农产品气候品质评价农业标准化区域服务工作。以长江中下游区域的茶叶等特色优势农产品为研究对象,项目组研发了相关农产品气候品质评价模型,制定了特色农产品气候品质评价和等级划分标准,在安徽、江苏等长江中下游地区开展安徽霍山黄芽、江苏苏州吴中区碧螺春茶叶等优质农产品的气候品质评价服务,并形成了《茶叶气候品质评价》《农产品气候品质认证技术规范》等系列气象行业标准,解决了农产品品质与气象脱节的问题,实现了农产品品质的气象定量评价。

目前,项目成果已在全国30个省(自治区、直辖市)推广应用,为优质农产品气候品质、中国气候好产品、中国气候生态优品等评价提供了重要的技术支撑,也为气候好产品增加了经济价值,真正实现了科技转化为生产力。

茶叶黄金产区的气候密码

“茶之为饮,发乎神农氏”。中国是饮茶发源地,也是世界上最大的茶叶生产国。中国产茶区域涉及多个省份,形成了华南茶区、西南茶区、江南茶区和江北茶区四个一级茶区。

四大茶区与气候

茶树原产于中国西南地区,具有喜温、喜湿、喜散射光等特性,生长发育和分布等与气温、降水、湿度、日照等气象条件密切相关。从地理环境看,西南地形崎岖,各地气候不同,因此产茶种类也有差异。川东南和滇西南,气温较高,所产“川红”“滇红”品质优良,云南普洱茶也久负盛名;其他地区气温稍低,适宜制绿茶,如贵州的都匀毛尖等;而在雪域高原西藏,有着“世界上海拔最高茶场”之称的易贡茶场,孕育出珠峰圣茶、林芝春绿、雪域藏茶等茗品。

以福建、广东等省份为代表的华南茶区属于热带、亚热带季风气候,是我国平均气温最高的一个茶区,水热资源充沛,土层深厚且富含有机质,适宜中叶型和大叶型茶树生长,乔木、灌木等茶树资源丰富。福建安溪铁观音、广东凤凰单枞等乌龙茶,福建白茶以及广东英德红茶等名茶皆产于此,因此华南茶区也被誉为“乌龙茶之乡”。此外,近年来,广西六堡茶、福建白茶、广东红茶也越来越受到广大消费者的喜爱。

位于长江中下游的江南茶区,大多处于低丘、低山地区,也有海拔在1000米以上的高山,这里基本属于亚热带季风气候,四季分明,气候温和且降水丰沛,年产茶量约占全国总产量的三分之一,是我国茶叶的主产区,中国十大名茶大部分产于此。

江北茶区是我国最北的一级茶区,地形比较复杂,与其他茶区相比,气温低,适宜茶树生长的积温少,茶树新梢生长期短。这里茶树品种多为灌木型中小叶种,抗寒性较强,由于生长季节昼夜温差大,所制绿茶香气浓郁,品质较优,如河南的信阳毛尖。

神奇的北纬30度黄金产茶带

北纬30度,主要是指北纬30度上下波动5度所覆盖的范围。西湖龙井、庐山云雾、恩施玉露……仅在中国,就有60多种茶产于此。中国十大传统名茶中,除安溪铁观音外,其他九大名茶的产区均在这一纬度周围。因此“神奇的北纬30度”被誉为黄金产茶带。

从整体环境看,北纬30度黄金产茶带的温度、湿度、光照、土壤都非常适宜茶树生长,从而造就了众多名茶。一方面,北纬30度处于亚热带和温带之间的过渡地带。这里四季分明、气候温和、降水丰沛,适宜茶树进行光合作用,叶片持嫩性好、内含物质丰富,具备优质茶的理想气候带条件。另一方面,由于板块运动,北纬30度附近有众多高山,“高山云雾出好茶”,海拔高低影响茶叶品质的好坏。高山茶叶品质优良,主要是因为云雾笼罩、雨量充沛,造就了湿度大、气压低、昼夜温差大等环境特点,在这样的气候条件下,茶树叶片肥厚,叶质柔软,内含蛋白质、氨基酸及芳香化合物等物质较多,有利于茶叶滋味和香气的形成。

气候变化对茶树种植影响深远

茶叶是世界上最重要的经济作物之一。由于茶树生长依赖稳定的气温和降水,因此茶树种植对气候变化较为敏感。中国农业科学院茶叶研究所研究员李鑫表示,气候变化对茶叶的影响非常广泛,不光会对茶树的种植主产区产生影响,而且会直接影响茶叶的品质和产量。此外,气候变化带来的极端天气,如倒春寒、极端高温和干旱等都会给茶树生长带来严重影响。

导致茶叶主产区发生变化

研究发现,气候变化对茶叶生产的影响与纬度和海拔关系密切。高海拔茶园对气候变化更加敏感,且气候变化对不同纬度的茶园也有不同影响。在种植方面,气候变化或将导致我国乃至全球茶叶主产区发生变化,比如肯尼亚茶树生长适宜区不断减少等。

目前,我国茶园的分布也逐渐向北、向西移动,主要是因为全球变暖和降雨分布发生变化,导致部分原本不太适宜茶树生长的地方成为茶树适宜生长区。另外,茶叶的开采期也会随着气候变化的持续加剧而受到影响,比如春茶开采期提前既有品种改良的原因,也受到气候变化的影响。

影响茶叶品质和产量

一般来说,大气中二氧化碳浓度升高和气温上升,对茶叶产量有一定积极作用,但会给茶叶品质尤其是绿茶品质带来消极影响。李鑫表示,由于茶树叶片中含有的次生代谢产物茶多酚、氨基酸等对环境变化特别敏感,而这些物质是决定茶叶品质和健康功效最重要的成分。因此,气候变化会直接影响茶叶的品质和功效,比如极端降水会影响茶叶中的化学物质浓度,导致茶叶品质下降。

气温上升与病虫害的发生和植物病害的流行之间也存在一定关系。温度越高,虫子的繁殖速度越快,病虫害发生概率也越高。李鑫表示,相关研究表明,气候变化会导致茶园中病虫害加剧,一方面是由于茶树本身的抗病性发生了变化,另一方面由于气候变暖导致虫子更容易越冬,使得病虫害繁殖代数增加。

此外,气候变化导致降水增多,可能引发极端洪水和泥石流。由于茶树大多种植在山坡上,这使茶树易遭受土壤侵蚀,甚至会损坏茶园,而水土流失引起土壤表面有机质和养分损失等,或将导致茶叶产量下降。

适应和减缓之策

如何适应和减缓气候变化对茶树种植的冲击?对此,李鑫表示,可通过以下几方面:一要进一步加强品种的选育,尤其是一些抗低温、抗高温、耐旱品种的选育。二要做好茶叶生产适宜区的规划,根据不同的气候环境、土壤地形等,因地制宜发展茶产业。三要加强茶园的基础设施建设,包括喷滴灌、防霜风扇、排水沟等的建设。四要丰富茶园的生物多样性,种植遮阴树、行道树,加强生态茶园建设。五要进一步提高茶园的管理水平,不断完善防灾减灾技术等。六要加强茶园气象的精准监测,做好茶园气象灾害防御的靶向服务。

(作者:简菊芳 刘丹 罗澜 责任编辑:张明禄)


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