DB37T-北方茶树冻害气象监测指标编制说明

《北方茶树冻害气象监测指标》山东省地方标准编制说明一、工作简况（一）项目来源根据2021年9月30日《山东省市场监督管理局关于印发2021年度“山东标准”建设项目计划的通知》（鲁市监标函〔2021〕261号）任务要求，《北方茶树冻害气象监测指标》列入2021年度山东省地方标准制修订计划（第229项）。本标准由山东省气象局提出、归口。（二）起草单位、主要起草人及任务分工1.起草单位日照市气象局、日照市农业科学研究院、山东省农业科学院茶叶研究所、临沂市农业技术推广中心、青岛市崂山区气象局。2.主要起草人朱秀红、郑海涛、陈志超、迟庆红、朱俊翰、田丽丽、齐敬冰、刘春涛、丁明。3.任务分工日照市气象局主要负责标准立项需求调研、标准文本内容编写及进度把控、标准编制说明的起草修改、征求意见的汇总和处理等工作。日照市农业科学研究院负责标准修改完善、调研和专业咨询、指标推广应用等工作。山东省农业科学院茶叶研究所和临沂市农业技术推广中心协助开展调研、标准修改完善、专家意见征集、指标推广应用等工作。青岛市崂山区气象局协助标准文本内容编写、征求意见汇总、归纳和处理、指标推广应用等工作。其中，朱秀红为本标准负责人，全面组织标准起草工作，制定标准起草大纲及主要内容，统筹起草小组工作，确定指标选取和技术方法等工作，执笔标准文本及编制说明编写，组织标准审查、报批等工作。郑海涛负责标准调研和专家意见征集，协助确定指标选取和技术方法。陈志超、迟庆红负责资料统计，相关技术资料及意见整理等工作，参与标准文本及编制说明内容修改工作。朱俊翰负责资料信息化处理，参与调研、标准修改和指标推广应用等工作。田丽丽、齐敬冰负责调度、推进标准制定程序和进度，参与标准调研、专家意见征集、标准修改等工作，负责指标推广应用工作。刘春涛、丁明提供标准编写所需资料、素材，参与相关技术资料统计、意见整理等工作。（三）起草过程标准的起草工作共分为7个阶段。1.前期准备工作（1）技术准备：自2003年开始，日照市气象局围绕茶产业发展实际需求，开展茶树防冻害研究和气象服务，先后完成了日照市气象局2007年重点课题“日照茶树冻害研究”、山东省气象局2009年度重点课题“日照茶树冻害及茶叶产量与气候条件关系研究”、山东省科学技术厅2010年山东省科技发展计划“山东茶树冻害成因分析及防护技术研究”，成果“山东茶树冻害防护技术集成与示范推广”于2012年被科技部进行成果转化。有关茶树防冻研究成果分别获日照市科技进步奖一等奖和二等奖、五莲县科技进步奖三等奖，先后发表茶树防冻相关科技论文6篇（核心期刊3篇），日照茶树防冻创新典型事例2019年12月被日照市委改革办推荐到山东省委改革办（全省推广），2020年编制的《山东茶树实用防冻技术》被中国气象局减灾司收录印发（全国推广）。（2）硬件准备：自2006年起，山东省各级气象部门先后在茶园或茶园附近建设了56个区域气象观测站，1个土壤水分观测站，2个茶园小气候观测站，1个茶园实景长势观测站，为监测冻害指标奠定了基础。开发了齐鲁风云手机APP、锄禾问天手机APP、小U管家、智慧农业气象手机APP等气象为茶树服务产品，为乡镇政府及部分茶叶龙头企业免费安装了智慧气象预警接收终端和直通式气象预警终端。（3）观测准备：山东茶区自1966年实施“南茶北引”工程以来，冻害每年不同程度发生，导致茶叶减产甚至绝收。2019-2021年项目组连续3年在山东省五莲县富园茶场和五莲县振承茶园进行冻害观测，充分利用茶园小气候观测站和实景观测站自动观测资料，结合人工观测，对茶树越冬期和春茶期冻害进行观测和成因分析。逐一分析了山东省自1966年茶树引种成功以来27次重度以上冻害原因、减产情况、最低气温及持续日数等资料，整理了日照、莒县、五莲、莒南、青岛西海岸新区5个代表性强的茶叶主产区国家级气象观测站和茶园小气候站观测数据、冻害年份春茶减产率、冻害表现症状等相关资料，初步确定了北方茶树越冬期和春茶期不同等级冻害气象指标和农学指标。2.成立起草小组2021年1月，日照市气象局牵头成立了标准起草小组，制定工作进度计划，确定了标准编制方案和内容，正式启动本标准的编制起草工作。3.开展调查研究2021年1月至3月，根据日最低气温这一诱发北方茶树冻害关键因子，起草小组实地调研了山东省日照、临沂、青岛、潍坊、烟台、泰安等地区代表性茶园，走访了茶树种植大户和茶叶生产管理部门专家。调研了浙江省地标《茶树越冬期冻害等级划分指南》项目负责人，总结和梳理调研情况，采纳、吸收了所征求的意见和建议。4.完成标准草案2021年3月，标准起草小组按照规范要求，结合相关调研成果和技术研讨意见，完成了《北方茶树冻害气象监测指标》地方标准草案的编写。同时，按照《山东省市场监督管理局关于征集2021年度“山东标准”建设项目的通知》（鲁市监标函〔2021〕33号)要求，进行了标准草案申报。5.修改完善标准征求意见稿2021年10月至2021年12月，起草小组进行了系列研讨，将初稿部分内容进行了优化，调整了部分等级指标，规范了排版格式。2022年1月到2月，起草小组就初稿内容征询了部分专家的意见，并进行了多次内部讨论，基本确定了标准参数、适用范围等内容，完成标准草案征求意见稿和编制说明编写。6.征求意见2022年3月，起草小组网上提交了本标准的征求意见稿、编制说明，获批后开始征求专家意见，同时通过微信、邮箱、面对面等方式向国内行业相关专家征求意见。2022年3月至5月，起草小组共向中国气象科学研究院、南京农业大学园艺学院、山东省农业科学院果树研究所、山东省气候中心、山东省气象信息中心、日照市东港区农业（茶业）技术服务中心、青岛市农业技术推广中心、青岛市气象局、临沂市农业科学研究院、青岛市农业科学研究院、日照市农业农村局农技中心、临沂普惠金融服务乡村振兴中心、泰安市气象局、临沂市气象局、潍坊市气象局、诸城市气象局、唐山市丰南区气象局、岚山区农业农村局、五莲县林业技术推广服务中心、五莲县科技创新服务中心、五莲县农业农村局、日照叶之峰农业发展有限公司、山东鲁魁茶业有限公司、山东振承农业发展股份有限公司、五莲县北方茶叶研究所、山东省五莲县富园茶场、日照宏茗茶业有限公司、五莲县莲润茶叶加工厂等28家单位33位专家征求意见，其中包括15位茶树专家、5位农业标准专家、13位气象同行专家。起草小组于7月21日完成了征求意见收集，共收到13位茶树专家、4位农业标准专家、9位气象同行专家反馈的征求意见（其中提出修改意见的专家有19位，无意见专家有7位），未回复意见的专家有7位。起草小组汇总并逐条分析了专家意见和建议，共收集整理意见57条，其中采纳47条、部分采纳6条、未采纳4条，征求意见详细情况见《山东省地方标准征求意见汇总处理表》。7.提交送审材料在认真修改征求意见稿基础上，完成标准送审稿。2022年8月24日至9月1日先后从网上提交了本标准草案送审稿、编制说明、征求意见汇总表、地方标准技术审查申请表、审查会议方案和送审公文。2022年10月24日山东省市场监督管理局专家团队对《北方茶树冻害气象监测指标》项目提交的审查资料进行了技术审查，并反馈了初审意见。意见主要涉及材料完整性、标准草案稿格式、标准草案稿内容和地方标准编制说明等内容。2022年11月8日起草小组逐条完成初审意见修改，从网上再次提交了《北方茶树冻害气象监测指标》审查材料。11月11日再次收到山东省市场监督管理局综合审核岗反馈的“编制说明未按照模版进行修改”意见。11月14日完成对编制说明意见修改后，重新提交了《北方茶树冻害气象监测指标》审查材料，申请召开专家审查会。2023年2月15日，山东省市场监督管理局同意召开审查会、提报报批材料。8.标准专家评审2023年3月17日，山东省气象局在济南组织召开了山东省地方标准《北方茶树冻害气象监测指标》专家审查会议。来自国家气象中心、南京农业大学、山东省国家知识产权保护中心、山东省农业技术推广中心、山东省气候中心、日照市东港区农业（茶业）技术服务中心、青岛市农业技术推广中心、山东省人民政府人工影响天气办公室、山东省气象数据中心的9名专家组成了审查委员会。审查委员会听取了标准编制情况汇报，对标准文本和编制说明等进行了审查，对标准文本中术语定义和指标应用选择、编制说明中历史资料检验和相关标准的协调性等方面提出了修改意见。标准起草组现场根据审查意见对标准文本等进行了修改完善，审查委员会对修改内容确认无误，一致同意该标准通过审查。9.形成标准报批材料专家审查会后，标准起草组充分吸收专家意见，对标准文本和编制说明等进行了修改和完善，形成了标准报批稿，上报山东省市场监督管理局。标准制定目的和意义20世纪50年代，毛泽东同志提出，山东人口多，又爱喝茶，应该把南方的茶引到山东去。后来山东省委省政府做出在山东试种茶树的决定，1966年南茶成功北引至日照市，中国种茶区域向北扩大3个纬度，成功入选山东省改革开放40周年最具影响力的40件大事。2018年6月习近平总书记视察山东工作时提出重要指示，要科学制定日照市茶产业中长期发展规划，打造在全国有影响力的日照绿茶品牌。山东茶区因地处北方，昼夜温差大，生长周期长，茶树营养物质积累丰富，形成了独特的味道，中国农业科学研究院茶叶研究所对日照绿茶给予了“香气高、滋味浓、叶片厚、耐冲泡，属中国高档绿茶”的评价，山东茶叶受到越来越多市民的喜欢。据统计，截至2021年底，山东省茶园面积40.39万亩，产量2.85万吨，均居全国第16位。全省干毛茶年产值近50亿元，平均亩产值1.4万元，是全国平均亩产值的2倍以上，居全国第2位。全省有10个市40个茶叶生产县(市、区)生产茶叶，基本形成鲁东南沿海、鲁中南山区和胶东半岛三大茶叶优势产区，茶产业已成为主产区农民主要经济收入来源之一。茶树原产于我国南方地区，适宜温暖、湿润的生长环境，由于北方天气寒冷，自成功引种以来，面临的最大灾害是冻害，越冬期冻害严重时会把茶树冻死，萌芽期冻害严重时导致春茶绝产。山东茶农有句俗语“小冻年年有，大冻三年冻两头”，可见茶树冻害发生程度之深，频次之繁。目前我国茶树最北种植区属山东茶区，在内蒙古、北京等地虽有零星种植，需要采取双层拱棚，同时在棚内加升温防冻设施，露地栽培难以越冬，受气候条件限制未实现大规模种植，山东省成为全国纬度最高、面积最大的北方优质茶产区，全省茶园面积、产量和产值均呈持续稳定增长态势。近几年，随着茶农防冻意识提高，大部分规模茶园采取了一系列防冻措施，成效明显，也有部分茶农受人力、物力条件限制和侥幸心理影响，因未采取防冻措施导致茶叶减产。随着市民对茶叶需求量的增大以及冬、春季极端恶劣天气频繁发生，北方茶树防冻工作目前无适合地方特色的标准可依，急需制定北方茶树冻害气象监测指标，科学、规范引导茶农及茶叶管理部门有效开展茶园防冻工作，对推动北方茶产业健康持续发展具有重要意义。本标准的制定可为北方茶树冻害防御提供规范化、标准化参考，规定茶树冻害监测方法、时间和内容的具体实施要求，制定越冬期和春茶期冻害等级气象指标和农学指标，为北方茶树冻害监测、预报、预警和评估等业务提供客观依据。本标准的制定还将推动建立健全茶园冻害监测、预报、预警长效机制，提高茶农防冻意识，指导茶农科学防冻，经济效益、社会效益和生态效益显著，从而进一步促进北方特色农业实现高质量发展。标准编制原则、主要技术内容和确定依据（一）标准编制原则1.规范性本标准以GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》系列标准为基础，遵照我国相关法律、法规、规章、条例、标准及其规范，以及气象地方标准的特点，本着规范、科学、实用的基本原则进行编制。2.科学性自2006年起，山东省各级气象部门先后在茶园或茶园附近建设了56个区域气象观测站，1个土壤水分观测站，2个茶园小气候观测站，1个茶园实景长势观测站，积累了大量观测资料。本标准依据山东省气象局重点课题“日照茶树冻害及茶叶产量与气候条件关系研究”（2009sdqxz24）、山东省科学技术厅2010年山东省科技发展计划“山东茶树冻害成因分析及防护技术研究”（2010GZX20948）、日照市气象局重点课题“五莲县主要粮食作物、经济作物、瓜果和蔬菜气象服务指标的建立和应用”（2016rzqx02）等研究成果，结合观测资料、茶树受冻后的机理表现症状、春茶萌芽前后茶树抗冻能力差异，确定了北方茶树冻害等级气象指标和冻害等级农学指标，技术方法科学合理，监测指标所需资料可获取性强。3.实用性本标准制定的指标已与茶树冻害防御工作相结合，在封园前多次开展茶树防冻宣传教育和培训，普及茶树越冬和春季防冻知识，根据茶农经济状况和茶园实际情况，指导茶农选择适用防冻措施。有关茶树防冻研究成果曾2次获日照市科技进步奖，先后在县、市、省、全国推广，获得2021年度“乡村振兴杯”山东省农林水牧气象系统工作创新竞赛优秀成果一等奖。自2020年开始在莒县、2021年在岚山区、2022年在五莲县先后开展茶树冻害保险业务，理赔指标跟本标准指标吻合。本标准制定的指标在茶农合理选择越冬防护措施、春季茶园晚霜冻害防护等实际生产中进行了应用，可行性强，实用性强，应用效果好，服务效益显著。4.推荐性目前，山东省16地市有10地市产茶，茶叶已成为山东省新兴农业特色高效产业。茶树冻害成为北方茶园面临的共性问题，但由于各地种植品种、茶园选择地段、茶园土壤质地、生产管理水平等不同，冻害程度不同，导致茶树冻害指标有一定差别，本标准主要给出推荐性指标。（二）确定本标准主要内容的依据1.参考相关标准和技术文献依据（1）QX/T81—2007《小麦干旱灾害等级》（2）QX/T410—2017《茶树霜冻害等级》（3）DB32/T3524—2019《农作物冷害和冻害分级》（4）DB33/T2259—2020《茶树越冬期冻害等级划分指南》（5）DB34/T1591—2012《茶树冻害气象指标》（6）朱秀红.日照茶树种植气候条件分析[J].中国农业气象,2007,28:160-161（7）朱秀红,袁洪刚,郑海涛.近45年山东茶树冻害气候原因分析[J].中国茶叶,2012,3:11-13（8）薛晓萍等.山东现代农业气象综合服务手册[M].北京:气象出版社.2022:174-1822.指标确定依据基于文献检索法，根据茶园气象观测站观测资料、茶园实景长势观测站资料、实地调研代表性茶园、冻害调查、冻害观测、专家咨询、茶农和专家座谈等情况，学习和借鉴安徽省、浙江省等南方省份茶树冻害等级气象指标和冻害表现症状，结合茶树引种到北方后经过几十年驯化，抗冻能力已明显提高的实际情况，制定北方茶树冻害气象监测指标和农学指标。茶树越冬期日最低气温越低，造成的危害越严重。经调查历年茶树越冬期冻害发生时的日最低气温，将-10℃作为越冬期冻害发生的最高阈值，当最低气温在-10℃～-12℃之间，且持续日数在2天及以上，易产生冻害。该指标主要依据是通过对茶园小气候站、大监站、区域气象站观测数据进行统计，并结合冻害发生后茶园监测到的茶树受冻症状和导致的露天春茶减产率得到。出现霜冻的气象条件是气温小于5℃或地温低于0℃的晴朗微风的夜晚或凌晨，出现结冰的气象条件是气温低于0℃。3月下旬随着气温回升，北方茶树生理机能异常活跃，茶树返青后，出现春季晚霜或结冰现象时，如果越冬茶芽已经萌发或者早萌芽品种真叶已经展开，茶树抗寒能力显著减弱，萌发的新梢易受冻变得枯焦。经调查历年茶树春茶期冻害发生时的日最低气温，将日最低气温4℃作为春茶期冻害发生的最高阈值。该指标主要依据是通过对茶园小气候站、大监站、区域气象站观测数据进行统计，参照出现霜冻天气时的气温条件，并结合冻害发生后茶园观测到的茶树受冻症状和导致的露天春茶减产率得到。3.等级划分依据北方茶树冻害气象等级指标根据日最低气温及其持续日数、冻害出现时间确定，与1966年以来茶园发生的重度以上冻害和2019年以来冻害人工观测进行了验证。冻害等级农学指标根据受冻症状不同，并结合露天春茶减产率、实际生长条件及农事活动开展情况进行了验证，最终确定了划分等级。越冬期茶树冻害程度与出现低温天气时日最低气温成反比，日最低气温越低，冻害越严重，日最低气温越高，冻害越轻。将越冬期冻害按照日最低气温不同，进行越冬期冻害气象指标分级。根据受冻后叶片、枝条、茎部、根系等症状不同，结合露天春茶减产率，确定越冬期冻害农学指标分级。春茶期茶树抗冻能力跟茶叶萌芽所处的阶段关系密切，春茶前期抗冻能力比后期强，3月份抗冻能力大于4月份抗冻能力，4月份抗冻能力大于5月份抗冻能力，在多年对比观测和充分调研的基础上，将冻害按照最低气温及其所出现的时段对春茶期冻害进行气象指标分级。根据春季霜冻或结冰发生后，芽叶、新梢等受冻危害症状不同，结合露天春茶减产率，确定春茶期冻害农学指标分级。（三）主要技术内容1.范围本文件规定了北方茶树冻害观测、冻害等级气象指标和农学指标等技术要求。本文件适用于北方茶园冻害的监测、预报、预警和评估。2.规范性引用文件本标准无规范性引用文件3.术语和定义明确的术语和定义，是标准使用者准确理解和实施标准的前提条件。标准首先对涉及的相关术语进行定义，对茶树冻害监测中涉及的“越冬期冻害”“春茶期冻害”“日最低气温”“减产率”等相关概念基于本标准的标准化对象和范围进行了明确界定。（1）越冬期冻害的定义为：在茶树秋稍停止生长至次年越冬芽重新生长的休眠阶段，遇到低温或寒潮天气，芽叶、枝条、茎部或根系受冻产生危害的现象。（2）春茶期冻害的定义为：茶树春季萌芽至采摘期间遇到倒春寒或剧烈变温，芽叶、枝条受冻产生危害的现象。（3）日最低气温的定义为：前一日北京时20时至当日20时之间气温的最低值。（4）减产率的定义为：当某年的茶叶实际产量小于趋势产量时，实际产量与趋势产量的差占趋势产量的百分比。4.冻害监测监测方法：日最低气温从当日24小时连续自动监测气温中挑取最小值，冻害表现症状由高清摄像机24小时连续自动监测或人工监测。监测时间：越冬期冻害监测时段为12月至次年3月中旬，春茶期冻害监测时段为3月下旬至5月上旬。监测内容：冻害等级气象指标采用茶园或茶园附近气象站仪器监测日最低气温，冻害等级农学指标采用茶园仪器自动监测或人工监测茶树芽叶、枝条、茎部或根系受冻后表现症状。5.冻害等级气象指标根据日最低气温数值不同及日最低气温≤-10.0℃持续日数不同导致越冬期茶树受冻程度不同，制定了越冬期冻害等级气象指标。根据日最低气温和春季冻害出现时间不同，制定了春茶期冻害等级气象指标。6.冻害等级农学指标根据茶树越冬期不同程度冻害发生后，直接导致茶树叶片、枝条、根系等受冻危害症状不同，间接导致春茶减产率不同，制定了越冬期冻害等级农学指标。根据茶树春茶期不同程度冻害发生后，直接导致茶树芽叶、枝条、新梢等受冻危害症状不同，间接导致春茶减产率不同，制定了春茶期冻害等级农学指标。主要试验（或验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果本标准的主要技术内容是在项目组前期研究成果、文献参考、调研等基础上，总结制定茶树冻害监测方法、时间和内容，冻害等级气象指标和农学指标等技术内容，与本标准相关技术内容的试验、调研、监测、技术成果、预期效果如下：（一）1966年以来茶树越冬期和春茶期冻害情况统计山东省约60%茶树种植面积集中在日照市，青岛西海岸新区和临沂市莒南县共种植茶树约13.5万亩，约占全省30%左右，其他茶树零星分布在有关地市，将日照市、莒县、五莲县、青岛市西海岸新区、临沂市莒南县5个茶树主产区县（以下简称5个茶叶主产区），作为茶树冻害统计对象。茶树受冻后导致的直接后果是芽、叶、枝、根等出现受冻症状，间接后果是春茶减产。对1966年南茶北引至山东56年以来露天茶树越冬期和春茶期受冻情况分别进行统计，日最低气温及日最低气温≤-10.0℃持续日数来源于气象部门，露天春茶减产率来源于日照市茶叶科学研究所和实际调研，共有14次露天茶树出现重度及以上越冬期冻害（见表1），共有13次露天茶树出现重度及以上春茶期冻害（见表2）。表11966-2021年南茶北引以来重度以上越冬期冻害相关气象因子统计表冻害时间日最低气温（/℃）及日最低气温≤-10.0℃持续日数（/d）日照市莒县五莲县莒南县西海岸新区五站平均1970年1月-13.34-17.16-15.96-16.65-14.17-15.45.61973年12月-1974年2月-10.11-14.85-11.72-13.36-12.12-12.43.21977年1月-12.44-17.97-15.012-14.88-14.64-14.97.01980年1-2月-13.84-16.19-15.212-14.46-16.06-15.17.41984年2月-10.01-18.34-11.43-14.03-15.13-13.82.81987年1月-10.81-16.93-13.32-13.92-11.72-13.32.02003年1月-10.31-14.85-11.44-12.24-11.32-12.03.22008年1-2月-8.20-13.41-10.41-9.10-8.80-10.00.42009年12月-2010年2月-10.63-14.34-11.52-11.91-11.92-12.02.42012年12月-2013年1月-10.93-14.43-13.44-12.23-11.23-12.43.22016年1月-16.22-16.24-16.72-16.13-15.93-16.22.82018年1-2月-11.22-13.84-11.81-10.31-11.91-11.81.82018年12月-9.10-12.31-10.52-11.01-9.40-10.51.02020年12月-2021年1月-17.04-16.86-17.94-16.23-17.35-17.04.4表21966-2021年南茶北引以来重度以上春茶期冻害相关气象因子统计表冻害发生日期发生年份年内对应天数（/天）最低气温（/℃）日照市莒县五莲县莒南县西海岸新区五站平均1987年5月3日1235.9-0.22.63.45.33.42007年4月2-3日92-933.5-1.62.62.10.81.52008年3月30日893.90.61.42.63.32.42009年4月16日1061.14.01.72.22.22.22010年4月14日1041.52.01.71.22.41.82011年4月3-5日93-952.0-2.7-1.20.7-0.3-0.32012年3月31日-4月3日91-942.61.61.52.21.71.92013年4月19-20日109-1101.40.60.41.81.41.12015年4月7-8日97-982.4-0.2-0.41.80.90.92016年3月24-25日84-853.5-1.50.01.81.11.02018年4月4-7日94-973.02.32.11.62.72.32019年4月26-27日116-1175.42.64.25.54.44.42020年4月4-5日95-964.01.60.71.73.32.3（二）冻害等级气象指标分析1.越冬期冻害减产率和日最低气温及持续日数关系分析将越冬冻害导致的春茶减产率和日最低气温及日最低气温≤-10℃持续日数建立越冬期冻害方程关系式：y1=-aTn+bDay+c（1）式（1）中y1代表越冬期冻害导致的春茶减产率，Tn为日最低气温，Day代表日最低气温≤-10.0℃持续日数，c代表常数，a、b为系数。将y1作为因变量，将Tn、Day作为自变量，进行线性回归。计算结果表明，复相关系数R为0.949a，R2为0.9，调整后的R2为0.878，F值为40.415，n1=2，n2=14-2-1=11，查F分布表知，Fa=0.05=3.98，F远大于Fa=0.05（3.98），表示方程回归效果显著。经计算，最终建立越冬期冻害方程关系式：y1=-0.148Tn+6.967Day+25.429（2）2.春茶期冻害减产率和日最低气温及出现日期关系分析将春茶期冻害导致的春茶减产率和日最低气温及其出现日期建立春茶期冻害方程关系式：y2=-dTn+eDate+f（3）式（3）中y2代表春茶期冻害导致的春茶减产率，Tn为日最低气温，Date代表春茶期冻害发生日期，f代表常数，d、e为系数。将y2作为因变量，将Tn、Date作为自变量，进行线性回归。计算结果表明，复相关系数R为0.944a，R2为0.890，调整后的R2为0.863，F值为32.499，n1=2，n2=13-2-1=10，查F分布表知，Fa=0.05=4.10，F远大于Fa=0.05（4.10），表示方程回归效果显著。经计算，最终建立春茶期冻害方程关系式：y2=-11.439Tn+1.306Date-62.327（4）3.冻害等级气象指标的确立根据理论计算、冻害观测、实践调查和专家意见四方面结合，制定了北方茶树冻害等级气象指标，见表3-表4。表3北方茶树越冬期（12月到次年3月中旬）冻害等级气象指标冻害等级冻害程度日最低气温℃一级轻度冻害-12.0＜Tn≤-10.0且持续2天或以上二级中度冻害-15.0＜Tn≤-12.0三级重度冻害-18.0＜Tn≤-15.0四级特重冻害Tn≤-18.0表4北方茶树春茶期冻害等级气象指标冻害等级冻害程度冻害时间日最低气温/℃一级轻度冻害3月下旬1.0＜Tn≤2.0二级中度冻害0.0＜Tn≤1.0三级重度冻害-1.0＜Tn≤0.0四级特重冻害Tn≤-1.0一级轻度冻害4月上旬2.0＜Tn≤3.0二级中度冻害1.0＜Tn≤2.0三级重度冻害0.0＜Tn≤1.0四级特重冻害Tn≤0.0一级轻度冻害4月中旬到5月上旬3.0＜Tn≤4.0二级中度冻害2.0＜Tn≤3.0三级重度冻害1.0＜Tn≤2.0四级特重冻害Tn≤1.0（三）冻害等级农学指标分析经实际观测发现，越冬期冻害发生后，由于茶树正处于休眠期，体内细胞不活跃，冻害表现症状有一定滞后性，冻害发生后短时间内未表现出受冻症状，一般需要半个月到1个月甚至次年春季才表现出来，冻害直接影响体现在枝梢和叶片颜色、干枯程度不同，重度以上冻害树冠和根系也有不同表现，冻害间接影响导致春茶减产。春茶期冻害症状表现迅速，冻害一般发生在夜间或早晨，随着日出后升温，叶片迅速解冻，一般受冻当天下午嫩芽会发生颜色变化，轻者变成黄褐色或红色，重者变成黑或深褐色，有的出现斑点或枯萎、卷缩现象，重度以上冻害新稍干枯，甚至枝条表皮开裂，春茶期冻害同样影响春茶产量，导致减产。根据生产实践经验和专家意见，根据叶片受害率、新稍受害率和春茶减产率对越冬期、春茶期冻害农学指标进行分级。北方茶树越冬期、春茶期冻害农学指标符合表5给出的表现症状。表5北方茶树冻害等级农学指标冻害等级冻害程度越冬期冻害表现症状春茶期冻害表现症状一级轻度冻害枝梢略有损伤；叶片尖端、边缘受冻后呈黄褐色或红色，叶片受害率＜20%；春茶减产率＜10%。芽叶受冻变褐色，略有损伤；嫩叶出现斑点，边缘变红，叶片呈黄褐色；新梢受害率＜20%；春茶减产率＜10%。二级中度冻害枝梢受冻变色，出现干枯现象，逐渐向下枯死；老叶呈水渍状，枯绿无光，叶片受害率20%～50%（包括下限，不包括上限，下同）；春茶减产率10%～30%。芽叶受冻变褐色，不能展开；叶尖发红，从叶缘开始延到叶片中部有损伤，嫩叶失去光泽、枯萎、卷缩；新梢受害率20%～50%；春茶减产率10%～30%。三级重度冻害枝梢失水干枯；茶树树冠、骨干枝受伤，树皮冻裂，韧皮部因失水收缩与木质部分离；浅层根部枯死；叶片变深褐色，叶片受害率50%～80%；春茶减产率30%～50%。芽叶受冻变深褐色；叶片卷缩、干枯，易脱落；新梢部分干枯，受害率50%～80%；春茶减产率30%～50%。四级特重冻害茶树主干基部自下向上出现纵裂，树液流出；根系变黑、裂皮、腐烂，部分植株枯死；叶片全部受冻变黑褐色，叶片受害率≥80%；春茶减产率≥50%。芽叶受冻变黑色；叶片焦枯；枝条表皮开裂；新梢干枯，受害率≥80%；春茶减产率≥50%。变黑色；叶片焦枯；枝条表皮开裂；新梢干枯，新梢受害率≥80%；春茶减产率≥50%。（四）结果验证对1966年南茶北引至山东至2021年56年期间14次越冬期冻害和13次春茶期冻害分别进行历史资料回代检验；选取2019年来1次越冬期、2次春茶期冻害典型案例，用实际情况进行验证。1.历史资料回代检验（1）北方茶树越冬期冻害方程回代历史资料检验对历年来14次越冬期冻害分别进行回代检验，将日最低气温（/℃）及日最低气温≤-10℃持续日数（/d）分别带入式（3），总体误差平均值6.2%，误差较小，方程总体预测准确率93.8%。（2）北方茶树春茶期冻害方程回代历史资料检验对历年来13次春茶期冻害分别进行回代检验，将日最低气温（/℃）及冻害出现日期在年内对应日数分别带入式（4），总体误差平均值5.5%，误差较小，方程总体预测准确率94.5%。2.实际冻害案例验证2020年12月29日至2021年1月2日北方出现寒潮，山东省5个茶叶主产区平均极端日最低气温-17.0℃，5个茶叶主产区连续4-5天日最低气温低于-10℃，茶树不同程度受冻；12月29日凌晨至夜间山东省普降大到暴雪或大暴雪，融雪期间白天升温积雪融化，晚上降温将雪水冻成冰壳，加重茶树受冻程度。2021年1月6-10日再次出现寒潮，青岛市西海岸新区极端最低气温-17.3℃；五莲县1月7日极端最低气温达-21.3℃，突破历史极值。越冬期冻害导致2021年露天春茶开采期延迟约20天，露天春茶减产7成，部分地段绝产。冻害观测及调查情况见图1-4。图12021年2月9日拍摄于山东省青岛市崂山区王哥庄街道晓望社区茶园图1茶园附近晓望小学区域站2021年1月7-8日分别测得日最低气温-15.3、-10.9℃，叶面和枝梢干枯失水，叶片受冻率80%。图22021年3月13日拍摄于山东省五莲县户部乡邱家店子茶园图2茶园距离1.5公里处户部乡区域站资料测得2020年12月30-31日日最低气温分别为-13.8、-11.0℃，2021年1月6-8日日最低气温分别为-11.7、-18.6、-13.6℃。该茶园未采取越冬防护措施，大部分茶树受冻，枝叶干枯，叶片受冻率90%。图32021年3月15日拍摄于山东省临沂市莒南县朱芦镇李家彩村茶园图3茶园附近莒南县文疃镇区域站测得2020年12月30-31日日最低气温分别为-13.8、-12.5℃，2021年1月6-8日日最低气温分别为-11.6、-18.6、-12.9℃。茶树枝叶因受冻颜色变褐变枯，叶片受冻率100%。图42021年4月9日拍摄于山东省日照市山海天卧龙山街道茶园图4茶园未采取越冬防护措施，茶树大面积受冻，根、茎、叶均受冻，茶蓬表层叶片受冻率接近90%，部分茶树整株死亡，茶农正在补种茶籽。尚未冻死的茶树按照往年发育期，已开采或即将开采，因为冻害严重，拍摄时茶树未返青，新稍未萌芽。验证结论：上述案例发生在越冬期，第1次寒潮过程持续时间长且气温低，第2次寒潮过程最低气温突破历史极值，2次寒潮过程均给茶树造成严重冻害。冻害发生时日最低气温及日最低气温≤-10℃持续日数均符合本标准制定的越冬期冻害气象指标四级冻害标准，植株受冻症状符合四级冻害标准。（2）2019年4月26-27日春茶期冻害观测、调查检验2019年4月26-27日北方茶园出现倒春寒，刚开始采摘的露天春茶遭受霜冻危害，低洼、平原地段茶园受冻更严重。5个茶叶主产区连续2天出现霜冻，4月26日最低气温均低于4℃，4月27日最低气温均在0～1℃之间。冻害观测及调查情况见图5-6。图52019年4月27日早晨拍摄于山东省日照市岚山区巨峰茶园查阅距离图5茶园最近的巨峰镇区域站资料，2019年4月27日最低气温2.9℃，巨峰镇地势平坦，茶园更易遭受霜冻危害，茶树芽、叶和枝梢上均匀覆盖着一层白霜，新梢受害率≥80%。图62019年4月27日下午拍自山东省五莲县刘家坪茶园查阅安装在图6茶园附近潮河镇区域站资料，4月27日早晨最低气温1.7℃，27日早晨茶树覆盖厚厚一层白霜，新梢受害率≥80%，27日下午部分嫩芽因受冻变成黑、褐色。验证结论：上述案例发生在春茶期，倒春寒发生时正是露天春茶集中大量开采时期，受冻茶园减产5成左右，冻害发生时的日最低气温及发生日期均符合本标准制定的春茶期四级冻害气象指标，植株受冻症状符合春茶期四级冻害农学指标。（3）2020年4月春茶期冻害观测、调查检验2019年12月-2020年2月山东省平均气温2.3℃（较历年偏高1.8℃），气温连续偏高导致茶树发育期提前10天左右。3月下旬5个茶叶主产区最高气温均超过30℃，开始有新芽萌动，大部分茶树越冬拱棚撤膜。4月3日五莲县部分无性系露天春茶开采，该县种茶史上首次采到“明前茶”。4月4-5日全省出现晚霜和结冰，5个茶叶主产区最低气温分别为-2.5、-3.7、-2.8、-1.2、-1.4℃。4月12-13日出现第2次霜冻，5个茶叶主产区最低气温分别为0.7、0.4、2.3、2.0、1.0℃。4月22-24日连续3天再次出现霜冻，5个茶叶主产区最低气温分别为-0.2、-0.1、-0.7、-0.8、0.3℃。冻害观测及调查情况见图7-10。图72020年4月5日拍摄于山东省日照市岚山区巨峰镇西赵家村茶园经查阅图9附近巨峰镇区域站资料，4月5日最低气温0.8℃，茶园出现霜冻和结冰，露天春芽受冻，新梢受害率≥80%。图82020年4月5日拍摄于山东省临沂市莒南县朱芦镇李家彩村茶园经查阅距离图10茶园最近的文疃镇区域站资料，4月5日最低气温-0.4℃，茶园叶片和枝条均附着一层霜，呈现冻结状态，新梢受害率≥80%。图92020年4月5日早晨山东省图102020年4月5日下午山东省五莲县北方茶叶研究所拍摄五莲县北方茶叶研究所拍摄图9-10茶园位于五莲县叩官镇常林子村，经查阅附近叩官镇区域站资料，4月5