生姜周年高效栽培因素研究

高 燕，魏海剛，史秀娟，亓振國，劉曉玲，張學(xué)兵，張金生，李 鳳，亓玉民

（1.萊蕪市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站，山東 萊蕪 271100；2.萊城區(qū)大王莊鎮(zhèn)農(nóng)技站，山東 萊蕪 271100；3.萊蕪市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東 萊蕪 271100；4.萊城區(qū)汶南生姜專業(yè)種植合作社，山東 萊蕪 271100）

萊蕪地區(qū)生姜（Zingiber officinaleRosc.）種植已有2 000多年的歷史，有“中國生姜之鄉(xiāng)”的美譽。常年生姜種植面積1.25萬hm2，單產(chǎn)6萬kg，年產(chǎn)生姜75.00萬t，占全國年種植面積的8.6%，占山東種植面積的37%。近年來，萊蕪市在生姜新品種培育、姜瘟病綜合防控以及高產(chǎn)高效栽培等方面進行了大量卓有成效的研究、示范、推廣，為生姜產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了科技支撐。據(jù)研究，生姜在合理生長因子尤其是環(huán)境溫度的作用下，可以實現(xiàn)一年四季周年生長，從而打破生姜自然休眠障礙，充分利用土地、光照、熱量等自然資源要素，提高生姜的總產(chǎn)量和綜合效益。針對這一現(xiàn)狀，國內(nèi)外農(nóng)業(yè)科研院所進行有關(guān)基礎(chǔ)研究和科技攻關(guān)，但突破性研究進展鮮有報道。為此，萊蕪市農(nóng)業(yè)局立足技術(shù)研發(fā)優(yōu)勢，2016—2017年成功研發(fā)生姜周年栽培模式，并對該栽培模式下的不同栽培措施進行了試驗研究，以促進生姜周年高效栽培模式的大面積推廣應(yīng)用。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016—2018年在種植條件較好的生姜主產(chǎn)區(qū)萊蕪市萊城區(qū)高莊街道東汶南村進行。選擇中性土壤、輕質(zhì)壤土、肥力中上、地勢較高、水質(zhì)好、無污染、適宜生姜生長的地塊作為試驗基地。

1.2 試驗材料

供試生姜品種為萊蕪大姜和萊蕪小姜，均為當(dāng)?shù)貎?yōu)良品種。

1.3 試驗方法

1.3.1 不同地溫（地表10 cm以內(nèi)）對不同生姜品種產(chǎn)量的影響試驗

2016年進行不同地溫（地表10 cm以內(nèi)）試驗，設(shè)4個地溫處理：分別為19、21、24、27 ℃，對主栽品種萊蕪小姜、萊蕪大姜分別進行栽培試驗，以19 ℃地溫為對照處理，分別記為T1（CK）、T2、T3、T4。各處理設(shè)3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列。每小區(qū)面積20 m2，壟長26.7 m，壟寬0.75 m。播種前深翻30 cm左右，開溝播種，溝深20 cm，行株距75 cm×18 cm，按照姜芽生長方向在溝內(nèi)橫向排種，覆土4～5 cm后澆水，覆膜，遮陰[1]。

播前結(jié)合整地施用農(nóng)家肥75 000 kg/hm2、大姜專用有機肥3 000 kg/hm2，幼苗期沖施有機沖施肥375 kg/hm2，“三股叉”時“小追肥”，施用生姜專用肥2 250 kg/hm2；旺盛生長期用生殖膨大肥1 200 kg/hm2、大姜專用肥1 850 kg/hm2；生長后期補充追肥，每公頃用有機沖施肥375 kg、生殖膨大肥750 kg[2-3]。

試驗各處理均于2016年7月26日播種，2017年1月25日收獲。

1.3.2 不同加熱層距離對不同生姜品種生長和產(chǎn)量的影響試驗

2016年進行不同加熱層距離試驗，在24 ℃地溫條件下，設(shè)3個加熱層距離處理，處理A：加熱層距離姜種5 cm；處理B：加熱層距離姜種10 cm；處理C：加熱層距離姜種15 cm，對主栽品種萊蕪小姜、萊蕪大姜分別栽培試驗，以處理A為對照處理。各處理設(shè)3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列。小區(qū)面積、栽培管理同1.3.1試驗。試驗各處理均于2016年7月26日播種，2017年1月25日收獲。

1.3.3 不同栽培茬次對萊蕪大姜周年產(chǎn)量的影響試驗

2017年進行周年生產(chǎn)模式不同茬次安排對生姜周年總產(chǎn)量影響試驗。根據(jù)栽培經(jīng)驗，生姜周年栽培模式對產(chǎn)量的影響規(guī)律在萊蕪當(dāng)?shù)仄贩N萊蕪大姜和萊蕪小姜上有相似性，且當(dāng)前生產(chǎn)上萊蕪大姜為主栽品種，因此該試驗僅選擇萊蕪大姜為供試品種。試驗設(shè)4個處理，分別是處理D：每周年種植1茬；處理E：每周年2茬；處理F：每周年3茬；處理G：每周年4茬，以處理D為對照。每處理設(shè)3次重復(fù)，隨機區(qū)組排列。小區(qū)面積、栽培管理同1.3.1試驗。由于優(yōu)化條件實現(xiàn)周年生產(chǎn)，下茬生姜播種期可從上茬收獲結(jié)束時開始，4個處理各茬次播種、收獲時間見表1。

表1 不同茬次播種與收獲時間安排

1.3.4 田間調(diào)查方法

各小區(qū)實收計產(chǎn)。收獲時每小區(qū)隨機取10株，調(diào)查生姜主莖的株高、莖粗、有效葉數(shù)，單株分枝數(shù)、有效葉片數(shù)和根莖鮮質(zhì)量，根莖去土后稱量鮮質(zhì)量。其中，生姜經(jīng)濟產(chǎn)量是指根莖鮮質(zhì)量。

1.3.5 數(shù)據(jù)分析

所有調(diào)查數(shù)據(jù)采用Excel數(shù)據(jù)分析軟件進行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同地溫（地表10 cm以內(nèi)）對不同生姜品種生長及產(chǎn)量的影響

由表2可見，應(yīng)用周年高效栽培模式，萊蕪大姜和萊蕪小姜在地溫24 ℃時的單株分枝數(shù)、單株根莖鮮質(zhì)量和經(jīng)濟產(chǎn)量均最高，其中經(jīng)濟產(chǎn)量分別達到84 411.0 kg/hm2和69 655.9 kg/hm2，比對照（地溫19 ℃）分別增產(chǎn)60.1%和48.8%，且以當(dāng)前生產(chǎn)主栽品種萊蕪大姜效果最好，能較好地達到高效生產(chǎn)的目的。

從生理基礎(chǔ)角度來分析，生姜經(jīng)濟產(chǎn)量可能與不同品種生長速度、光合作用效率、有機物合成數(shù)量和反應(yīng)敏感程度有關(guān)[4]。無論是萊蕪大姜，還是萊蕪小姜，周年高效栽培模式下地溫21 ℃和27 ℃處理較對照（19 ℃）均有不同增產(chǎn)效應(yīng)，但均明顯低于地溫24 ℃處理產(chǎn)量，說明10 cm地溫在24 ℃時生姜周年高效栽培模式生長最好。

表2 不同地溫處理下生姜生長及產(chǎn)量情況

2.2 不同加熱層距離對生姜生長和經(jīng)濟產(chǎn)量的影響

2.2.1 對生姜經(jīng)濟產(chǎn)量的影響

由表3可知，不同加熱層距離處理對生姜產(chǎn)量影響的試驗結(jié)果顯示，加熱層距離姜種5 cm較10 cm處理的萊蕪大姜增產(chǎn)44.9%、萊蕪小姜增產(chǎn)43.2%，加熱層距離姜種5 cm較15 cm處理的萊蕪大姜增產(chǎn)67.4%、萊蕪小姜增產(chǎn)65.8%，加熱層距離姜種10 cm和15 cm均比5 cm（CK）大幅減產(chǎn)，其中加熱層距離姜種15 cm減產(chǎn)近七成，且差異顯著。

2.2.2 對生姜農(nóng)藝性狀的影響

由表3還可以看出，加溫情況下生姜生長量較大，生長勢較強，并能促進分枝，提高根莖鮮質(zhì)量。加熱層與姜種距離5 cm的生姜農(nóng)藝性狀優(yōu)于10 cm和15 cm處理，其中，加熱層與姜種距離5 cm比10 cm萊蕪大姜的株高高出5.22 cm，葉片多5.5片，根莖鮮質(zhì)量大183.8 g，莖粗大0.22 cm，分枝數(shù)多2.3個；加熱層與姜種距離5 cm比15 cm的株高高出11.3 cm，葉片多26.6片，根莖鮮質(zhì)量大431.6 g，莖粗大0.54 cm，分枝數(shù)多7.2個。加熱層與姜種距離5 cm比10 cm萊蕪小姜的株高高出11.38 cm，葉片多18.7片，根莖鮮質(zhì)量大211.9 g，莖粗大0.08 cm，分枝數(shù)多0.9個；加熱層與姜種距離5 cm比15 cm的株高高出17.23 cm，葉片多33.1片，根莖鮮質(zhì)量大280.3 g，莖粗大0.22 cm，分枝數(shù)多3.1個。加熱層與姜種不同距離處理下生姜的植物學(xué)性狀與對照相比均達到了顯著差異水平。

表3 不同加熱層距離對生姜農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響

2.3 不同栽培茬次萊蕪大姜周年總產(chǎn)量比較

從表4分析結(jié)果來看，萊蕪大姜周年栽培模式按每周年3茬（處理F）計，平均總產(chǎn)量達到271 421.1 kg/hm2；按每周年4茬（處理G）計，總產(chǎn)量為205 194.1 kg/hm2，按每周年2茬（處理E）計，總產(chǎn)量為183 663.1 kg/hm2，均比常規(guī)栽培模式每周年1茬（處理D）平均周年產(chǎn)量增產(chǎn)，周年高效栽培模式安排3茬時累計產(chǎn)量最高，較CK增產(chǎn)176.5%；而周年4茬次之，累計增產(chǎn)109.0%；說明周年高效栽培模式在適宜生長條件下，可充分利用土地、光照、熱量等生長環(huán)境因子，以生姜周年3茬生產(chǎn)模式最好，產(chǎn)量和效益最高；因此可以得出，在生產(chǎn)實踐中適宜推廣周年3茬次栽培。

表4 不同栽培茬次安排對生姜經(jīng)濟產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論

不同地溫（地表10 cm以內(nèi)）對不同生姜品種生長有明顯影響。應(yīng)用周年高效栽培模式，在地溫24 ℃時萊蕪大姜和萊蕪小姜經(jīng)濟產(chǎn)量均最高，以當(dāng)前生產(chǎn)主栽品種萊蕪大姜效果最好。

加熱層與姜種不同距離下對生姜的生長和產(chǎn)量均有影響。同一地溫處理（24 ℃）不同的加熱層與姜種距離，以處理A（5 cm）產(chǎn)量最高，處理B（10 cm）和處理C（15 cm）均比處理A大幅減產(chǎn)，其中處理C減產(chǎn)近七成，差異顯著。處理A的萊蕪大姜和萊蕪小姜株高、莖粗、單株葉片數(shù)、單株根莖鮮質(zhì)量、單株分枝數(shù)都顯著高于處理B和C。

栽培茬次對萊蕪大姜周年產(chǎn)量有明顯影響，以生姜周年3茬次栽培產(chǎn)量最高。由試驗得出，在生產(chǎn)實踐中適宜推廣每周年3茬次栽培，此時生姜產(chǎn)量和效益最高。由于優(yōu)化生產(chǎn)條件實現(xiàn)周年生產(chǎn)，下茬生姜播種期可安排在上茬收獲結(jié)束時，這樣可充分利用土地、光照和熱量資源[4]，從而最大程度實現(xiàn)高產(chǎn)高效生產(chǎn)。

周年高效栽培模式能較好地改善生姜生長期環(huán)境因子，可快速打破生姜休眠，具有明顯促進生姜萌芽的作用，相對延長了生育期，增產(chǎn)幅度達40%以上。但對不同生姜品種增產(chǎn)效應(yīng)有差異，萊蕪大姜對周年高效栽培模式反應(yīng)更敏感，推測可能與該生產(chǎn)模式能更好地改善萊蕪大姜生長的外部環(huán)境（土壤和光照）和特有植物學(xué)生理機制有關(guān)[5]。

采用周年高效栽培模式，生姜可以在適宜生長因子作用下，充分利用生長期的土地、光照、熱量等自然資源，使土壤理化性質(zhì)得到顯著改善，更利于地上部生長發(fā)育和光合作用，進而增加生長量，提高生姜長勢。

周年栽培模式可使生姜生長因子更加協(xié)調(diào)，在生產(chǎn)實踐中要按照無公害綠色高產(chǎn)模式，適當(dāng)加大肥水運籌，增施生物肥料和運用農(nóng)業(yè)、生物和物理措施防治病蟲害，有效提高生姜產(chǎn)量和營養(yǎng)成分積累，達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全的目標(biāo)。其中，以地溫24 ℃耦合該溫度下的加熱層與姜種距離5 cm以及周年3茬更加有利于生姜生長，總產(chǎn)量和整體經(jīng)濟效益均大幅增長。

4 討論

生姜周年高效栽培播種要比常規(guī)露地播種提前20～30 d（北方多在清明前后），此時一般姜窖內(nèi)的溫度為13～14 ℃，生姜在此溫度條件下，基本處于休眠狀態(tài)，通過溫室栽培和提高姜塊溫度（23～25 ℃），促進內(nèi)部養(yǎng)分分解和種姜幼芽快速萌發(fā)[6]。采用周年栽培模式，有利于打破生姜生長因子尤其地溫瓶頸制約，通過生物學(xué)機制作用迅速打破生姜休眠，結(jié)合溫室大棚無公害綠色生姜高產(chǎn)栽培技術(shù)體系，進一步實現(xiàn)周年生長以滿足生姜無限生長的特性，顯著提高生姜產(chǎn)量和效益；同時延期收獲可延長同化作用時間，促進同化產(chǎn)物向根莖運輸，增大經(jīng)濟系數(shù)，也提高了生姜的產(chǎn)量。