唐 婧, 張習敏, 武紹龍, 黃 科
(1.貴州師范大學 貴州省植物生理與發(fā)育重點實驗室/生命科學學院, 貴州 貴陽 550001; 2.重慶文理學院 園林與生命科學學院/特色植物研究院, 重慶 永川 402160)
仔姜又稱嫩姜,具有脆嫩、辛香的特點[1-2],藥食兼用,是重要的鮮食、出口蔬菜,單位面積經濟效益居經濟作物前列。四川[3]、重慶[4-5]、貴州[6]、云南[7]、廣西[8]等西南地區(qū)是仔姜傳統(tǒng)種植區(qū)域,但普遍面臨姜瘟病和勞動成本高的雙重制約。姜瘟病是生姜栽培過程中的世界性難題,而丘陵、山地農業(yè)的特點限制了機械的使用,增加了仔姜生產的勞動力成本。在生產過程中,各地根據地形地貌、土壤條件、氣候因子,形成了不同的仔姜栽培模式,主要有短畦網格栽培[9-10]、洞(窩)子栽培[11-13]和大溝栽培[4,14]等。重慶屬于高溫高濕丘陵山區(qū),仔姜生產病害、生產成本導致的低產低效問題突出。為此,對3種不同仔姜栽培模式技術要點、成本投入、田間發(fā)病率與嚴重度、產量進行比較分析,探索較優(yōu)的栽培模式,以期為仔姜在重慶及西南地區(qū)的推廣、農民增收脫貧提供技術支撐。
仔姜新品種渝姜1號為2016-2017年重慶市第1個審定的仔姜新品種[15],在重慶市雨汩農業(yè)科技有限公司種植基地豐都縣包鸞鎮(zhèn)花溪村(29°87′48″N, 107°73′20″E)進行試驗。
3月下旬種植,9月下旬采收,試驗地前茬作物為水稻田塊。田塊整理按仔姜生產技術規(guī)程執(zhí)行[16]:前茬采收后清理田園,施腐熟有機肥2 000 kg/667m2,優(yōu)質復合肥(N∶P∶K為16∶10∶19)100 kg/667m2,硼、鋅、鎂等微量元素3 kg/667m2,土地深耕,精耕后作高畦,畦面寬4 m,畦與畦間用寬約30 cm,深約50 cm水溝相連,水溝與地塊圍溝相連,圍溝深70 cm,寬40 cm。
在種植畦面進行3種栽培模式對比研究,短畦網格栽培按行距35 cm,株距15 cm定植,田塊有效利用率為66.7%,定植密度約8 500株/667m2(圖1A1),用種量約400 kg/667m2;大溝栽培和洞(窩)子栽培為了便于壟寬和撬洞,按株距40 cm,行距15 cm定植,田塊有效利用率為88.9 %,定植密度約10 000株/667m2(圖1A2),用種量約470 kg/667m2。
3種栽培模式分設3個小區(qū),各小區(qū)面積為60 m2(4 m ×15 m)。仔姜短畦網格栽培技術按仔姜生產技術規(guī)程執(zhí)行[12];大溝栽培的技術要點是起壟、播種、培土、田間管理;洞子栽培的技術要點是撬洞、播種、田間管理。
5-9月進行姜瘟病發(fā)病率和嚴重度進行調查,對每個地塊隨機進行5點取樣,每點30株,共調查150株。在田間調查過程中,描述病害癥狀,記錄其發(fā)生嚴重程度,嚴重程度分為5個等級:植株與葉片完整未見明顯發(fā)病癥狀,為0級;植株1~2片葉片萎蔫,為I級;植株1/3以下葉片萎蔫,為II級;植株1/3以上1/2以下葉片萎蔫,為III級;植株1/2以上3/4以下葉片萎蔫,為IV級,葉片3/4以上萎蔫植株或整株植株死亡,為V級。9月下旬測產,價格按產地歷年平均價格5.00元/ kg計算。
病情指數=∑(各級發(fā)病株數 × 各級代表值)/(調查總株數 × 最高代表值 )×100
病株發(fā)病率=發(fā)病株數/調查總株數 × 100%
總產量=單株平均產量×總栽培株數×(1-6月
發(fā)病率)×(1-7月發(fā)病率)×(1-8月發(fā)病率)×(1-9月發(fā)病率)。
總產值=平均單價× 平均產量
2年試驗結果趨勢一致,以2017年數據進行分析,采用Excel 2010和SPSS 17. 0進行數據處理與方差分析。
短畦網格栽培、大溝栽培和洞(窩)子栽培的核心技術區(qū)別在于播種與培土。短畦網格栽培技術集起壟與播種于一體,培土時使用短畦兩側預留15 cm土壤和生產便道土壤,培土完成后,預留土和生產便道成溝排水(圖2 A);大溝栽培(圖2 B)在播種前先人工起壟,播種時先松土,再播種,培土時使用壟土培土,培土完成后,起壟成溝;洞子栽培(圖2C)先撬洞,再播種,幼苗期中耕覆土。
3種栽培模式在整理施肥、肥水管理、植保預防和采收的勞動成本基本相同,為3 490元/667m2;但播種與培土存在差異,用工數量和人工成本存在差異。
短畦網格栽培播種時邊起壟邊播種的成本約420元/667m2。培土時將預留土和生產便道土覆蓋至姜溝中的成本約360元/667m2。該栽培技術集起壟與播種于一體,便于培土,實現仔姜輕簡栽培,是一種新型的仔姜栽培技術。
大溝栽培前需起壟、開溝,其成本約720元/667m2。播種時進行松土、播種、覆蓋的成本約600元/667m2。培土時,需先將壟松土,然后覆蓋,并注意保護生姜幼苗,其勞動成本約720元/667m2。該栽培技術將起壟與栽培割裂,不便于培土,增加了工作環(huán)節(jié),耗時耗力,是四川、重慶傳統(tǒng)的仔姜栽培模式。
洞子栽培前用抱鉗打洞、撬窩,勞動成本約680元/667m2。播種時需松土、覆土、播種、覆土,其勞動成本約180元/667m2。中耕時,需松土、覆蓋幼苗,其需勞動力成本約240元/667m2。洞子栽培同樣割裂了打洞與栽培,并且打洞增加了勞動強度,同樣增加了生產環(huán)節(jié),是個別地區(qū)的傳統(tǒng)栽培模式。
仔姜不同栽培模式的肥料、農藥、薄膜、遮陽網等生產資料基本一致,為1 728元/667m2。短畦網格栽培通過合理布局,比大溝栽培和洞子栽培降低種姜使用量,減小成本350元/667m2。
綜上所述,短畦網格栽培實現生姜輕簡栽培,勞動成本降低,并通過合理布局,降低種姜用量及生產成本;短畦網格栽培、大溝栽培和洞子栽培3種栽培模式的成本投入分別為8 118元/667m2、9 488元/667m2和8 768元/667m2。
6-9月是姜瘟病的主要發(fā)病時期。從圖4可知,6-8月短畦網格栽培田間發(fā)病率和病情指數均低于大溝栽培和洞子栽培,差異顯著。短畦網格栽培與其余2種栽培模式相比,9月發(fā)病率差異不大,但其病情指數顯著低于其余2種栽培模式。仔姜在無性繁殖過程中累積大量致病菌,在生產過程中易爆發(fā)莖腐、細菌性枯萎(姜瘟)等[17-20]。這些病害既可通過種傳,又可通過土傳,是典型的條件病害。土壤濕度大,土壤中含氧量減少,植物根系無氧呼吸增加,代謝紊亂,植物免疫力下降,感病率增加[21-24],導致植物生理病害與微生物病害疊加,破壞嚴重。短畦栽培姜瘟病的發(fā)病率和病情指數均顯著低于大溝栽培和洞子栽培,這與該模式經培土后,畦面短,田間形成網格,加速排水;在生產過程中,畦面無需踩踏,畦面疏松,可快速滲水等有關。土壤板結,透氣性下降,高溫高濕是重慶仔姜姜瘟病病害發(fā)生的主要因素[24]。短畦網格栽培通過網格排水和滲水降低姜瘟病的田間發(fā)病率與嚴重度,且網格可抑制病害在田塊中的傳播速度及降低仔姜病害的發(fā)生。
從表1可知,短畦網格栽培的平均產量、總產值、總投資和凈收益分別為3 918 kg/667m2、19 592元/667m2、8 118元/667m2、1 1472元/667m2;大溝栽培的平均產量、總產值、總投資和凈收益分別為3 382 kg/667m2、16 912元/667m2、9 488元/667m2和7 424元/667m2;洞子栽培的平均產量、總產值、總投資和凈收益分別3 560 kg/667m2、17 799元/667m2、8 768元/667m2、9 031元/667m2。短畦網格栽培仔姜平均產量顯著高于大溝栽培和洞子栽培,因為短畦栽培模式通過降低病害發(fā)生率與嚴重度,達到增產增效的目的。
表1 不同仔姜栽培模式效益分析Table 1 Benefit analysis on different cultivation patterns of tender ginger
仔姜維生素含量高,粗纖維和姜辣素含量少,脆嫩多汁,鮮香可口,銷售路廣,經濟效益高。近年來,重慶市仔姜生產發(fā)展較快,在栽培、繁育等環(huán)節(jié)引進和推廣新技術對于推動產業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。試驗結果表明,短畦網格栽培較其他2種傳統(tǒng)栽培具有較大優(yōu)勢,通過輕簡栽培達到降低勞動成本,分別比大溝栽培和洞子栽培降低1 020元/667m2和300元/667m2;通過合理布局降低姜種用量,降低成本達350元/667m2;短畦網格栽培實現了通過栽培管理,達到病害綠色防控、增產增效的目的,其總產值分別比大溝栽培和洞子栽培高2 680元/667m2和1 793元/667m2。結合試驗期間仔姜產區(qū)生產調查結果認為,短畦網格栽培是適宜西南丘陵地區(qū)的仔姜栽培技術。
此外,短畦網格栽培栽培模式勞動投資比仍占50%以上,因此,降低勞動成本仍然是提高仔姜效益的關鍵環(huán)節(jié)。在西南地區(qū)仔姜栽培過程中如何有效地使用機械,實現仔姜機械化栽培,并達到病害有效防治,是下一步仔姜高產、高效、安全栽培研究的重點。