生姜生物學(xué)特性及其高產(chǎn)高效栽培技術(shù)

余永亮，許蘭杰，楊紅旗，譚政委，董 薇，李恒濤，魏林楠，梁慧珍*

（1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院芝麻研究中心，河南鄭州 450002；2.南召縣馬市坪鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)服務(wù)中心，河南南召 474650；3.安陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南安陽 455000）

生姜是姜科多年生草本植物姜（Zingiber officinaleRoscoe）的新鮮根莖，不僅營養(yǎng)價值高，還是一種集調(diào)味品、食品加工原料、香辛香料和藥用為一體的多用途經(jīng)濟(jì)作物，在我國具有2000 多年悠久栽培歷史。生姜含有辛辣和芳香成分，這些化學(xué)成分主要為揮發(fā)油類、姜辣素類、二苯基庚烷類和黃酮類等，具有極高的營養(yǎng)保健和獨(dú)特的醫(yī)藥價值[1-3]。生姜始載于《名醫(yī)別錄》，作為一種典型的傳統(tǒng)藥食同源植物，其根莖（干姜）、栓皮（姜皮）、葉（姜葉）均可入藥，味辛，性微溫，歸肺、脾、胃經(jīng)，具有散寒解表、降逆止嘔、化痰止咳等功效。現(xiàn)代藥理研究表明，生姜具有抗氧化、抗腫瘤、降血脂、消炎抑菌、調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)以及促進(jìn)血液循環(huán)等作用[4-5]。我國生姜種質(zhì)資源豐富，栽培面積、生產(chǎn)總量、出口量均為世界第一。2020年度全國生姜種植面積約29.9 萬hm2，其中北方大姜主產(chǎn)區(qū)山東、河北、遼寧和河南種植面積約為11.5 萬hm2，南方小黃姜主產(chǎn)區(qū)云南、湖南、貴州、廣東、安徽和四川種植面積約18.4 萬hm2。近年來，生姜生產(chǎn)已經(jīng)成為種植業(yè)中商品率高、見效快、經(jīng)濟(jì)效益好的一個優(yōu)勢行業(yè)，種植規(guī)模逐漸增加，成為我國重要的出口創(chuàng)匯蔬菜品種之一。

1 生姜的生物學(xué)特性

1.1 形態(tài)特征

1.1.1 根。生姜的根系不發(fā)達(dá)，入土較淺，根數(shù)少且短，須根，屬淺根性作物，主要根群集中在姜母的基部，縱向分布主要在30 cm 深的土壤內(nèi)，橫向擴(kuò)展半徑30 cm，吸收能力弱，對水肥條件要求比較嚴(yán)格。可分為纖維根和肉質(zhì)根兩種，纖維根先從幼芽基部發(fā)生數(shù)條纖細(xì)的不定根，以后因芽的基部膨大成姜母，故多分布在姜母的基部[6]。肉質(zhì)根著生姜母及子姜的莖節(jié)上，兼有吸收和支持植株直立的功能。

1.1.2 莖。包括地上莖和地下莖兩部分，地上莖直立，綠色，莖端由葉片和葉鞘包被，高度一般60～100 cm，莖粗1.0～1.5 cm，幼苗期以主莖生長為主，后期開始大量發(fā)生分枝。種姜發(fā)芽后首先形成主莖，以后在主莖兩側(cè)依次形成一次分枝，二次分枝和三次分枝。生姜側(cè)枝發(fā)生往往對稱生長。生姜分枝的多少，因品種特性和栽培條件而不同。在相同栽培條件下，疏苗型品種，莖稈粗壯，分枝數(shù)較少；密苗型品種，表現(xiàn)為分枝性強(qiáng)，分枝數(shù)多[7]。地下莖為根狀莖，既是繁殖器官，又是食用器官。根莖的形態(tài)為不規(guī)則塊狀，肉質(zhì)，肥厚，略扁，具指狀分枝，長4～18 cm，厚1～3 cm，由若干個姜球組成。初生姜球稱為姜母，球塊較小，節(jié)間短而密[8]。次生姜稱為子姜，球塊較大，節(jié)較少，節(jié)間較稀。鮮姜表面呈鮮黃色或淡黃色，鱗芽及節(jié)處呈紫紅色或粉紅色，質(zhì)脆，易折斷，斷面淺黃色，內(nèi)皮層指紋明顯，維管束散在。根狀莖的頂端有潛伏芽眼，可萌發(fā)成新的植株。1.1.3 葉。姜葉包括葉片和葉鞘兩部分。葉片披針形，綠色，具橫出平行葉脈，葉柄較短，葉片互生，長15～30 cm，寬2～3 cm，先端漸尖基部漸狹，平滑無毛，有蠟質(zhì)。葉片下部為革質(zhì)不閉合的葉鞘，葉鞘綠色，狹長而抱莖。葉片和葉鞘連接處有膜狀突出物，稱之為葉舌。葉舌內(nèi)側(cè)有葉孔，新生葉片都從葉孔抽生出來。

1.1.4 花。生姜在我國極少開花，在高于北緯25℃時不能開花。其花穗狀花序呈卵形至橢圓形，橙黃色或紫紅色，長約5 cm?；ㄇo直立，被以覆瓦狀疏離的鱗片，由疊生苞片組成。苞片邊緣黃色，每個苞片都包著一個單生的綠色或紫色小花，花瓣紫色，雄蕊6 枚，雌蕊1 枚?；ü? 裂，裂片披針形，黃色，唇瓣較短，長圓狀倒卵形，呈淡紫色，有黃白色斑點(diǎn)，下部兩側(cè)各有小裂片[9]。夏秋之間于地下莖抽生花莖。

1.2 生長周期

生姜為無性繁殖作物，其整個生長過程基本上是營養(yǎng)生長的過程，只有個別年份的個別植株出現(xiàn)花蕾或開花。生姜生育周期的長短和生長階段持續(xù)的時間受溫度等條件的影響較大。根據(jù)其生長特性和生長季節(jié)，其生長周期可劃分為發(fā)芽期、幼苗期、旺盛生長期和根莖休眠期4 個時期[8]。種姜通過休眠幼芽萌動，至第1 片姜葉展開為發(fā)芽期，包括催芽和出苗的整個過程，約40～50 d。由展葉至具有2 個較大的一級分枝，即“三股杈”時為幼苗期，約65～75 d。從“三股杈”到收獲為莖、葉和根莖的旺盛生長期，包括發(fā)棵期和根莖膨大期，約70～75 d。生姜原產(chǎn)于熱帶，具有不耐霜和不耐寒的生物學(xué)特性。莖葉遇霜會枯死，如遇強(qiáng)寒流，根莖會遭受凍害。因此霜期來臨之前便收獲入窖貯存，迫使根莖處于休眠狀態(tài)的時期為根莖休眠期。

1.3 生長習(xí)性

生姜原產(chǎn)印度、馬來西亞等東南亞的熱帶多雨森林地區(qū)，生物學(xué)特性喜溫暖濕潤的生態(tài)環(huán)境，不耐低溫霜凍，為耐陰作物，不耐強(qiáng)光，忌陽光直射。發(fā)芽時要求黑暗，幼苗期和旺盛生長期不耐強(qiáng)光，需要遮蔭。植株只能無霜期生長，生長發(fā)育最適宜溫度是25℃～32℃。在16℃以上生長，幼芽可萌動，但低于20℃則發(fā)芽緩慢。22℃～25℃為幼芽萌發(fā)的適宜溫度，20℃～28℃為莖葉生長的適宜溫度。遇霜植株會凋謝，受霜凍根莖會完全失去發(fā)芽能力。生姜為淺根性作物，根系不發(fā)達(dá)，吸收能力弱，葉片的保護(hù)組織也不發(fā)達(dá)，水分蒸發(fā)快，因此不耐干旱。苗期需水量少，但旺盛生長期需水量很大。生姜對鉀肥的需要最多，氮肥次之，磷肥最少，據(jù)試驗(yàn)測定，每生產(chǎn)1000 kg 鮮姜約需從土壤中吸收純氮6.34 kg，五氧化二磷1.6 kg，氧化鉀9.27 kg，鈣1.30 kg，鎂1.36 kg。

2 生姜的培育壯芽

2.1 種姜選擇

挑選飽滿肥厚、節(jié)間短、芽眼較密、芽頭飽滿、皮色光亮、個頭均勻、不干縮、質(zhì)地硬、無機(jī)械損傷、無蟲眼病斑、商品性好的單塊重達(dá)50 g 以上的健康姜塊作種姜[10]，播種量6000～7500 kg/hm2。

2.2 曬姜困姜

播種前20～30 d，從貯藏窖中取出種姜，晾曬2～3 d，曬至姜皮發(fā)白發(fā)亮即可。中午翻曬，傍晚收進(jìn)屋內(nèi)，防止夜間受凍回芽。曬姜后要嚴(yán)格淘汰表皮皺縮干癟、色澤灰暗及發(fā)軟的姜塊，確保姜種質(zhì)量。困姜就是姜種晾曬后，將其置于室內(nèi)堆放進(jìn)行暗處理3～4 d，姜堆上面覆以保暖材料。曬姜和困姜可以迅速提高姜塊溫度，促進(jìn)種姜內(nèi)部養(yǎng)分分解和轉(zhuǎn)化，促進(jìn)提早發(fā)芽，減少姜塊水分，消毒殺菌，防止姜塊腐爛。困姜和曬姜要交替進(jìn)行2～3 次，便可開始進(jìn)行催芽。

2.3 浸種催芽

對精選、晾曬后的姜種，分批分次用72%農(nóng)用鏈霉素可濕性粉劑4000 倍液或新植霉素4000～5000 倍液或50%多菌靈可濕性粉劑800 倍液進(jìn)行浸種殺菌，然后晾干催芽。姜種催芽一般需要30～35 d，不同地區(qū)可因地制宜，合理選取催芽方式，催芽調(diào)控的關(guān)鍵是溫度和濕度，溫度應(yīng)控制在20℃～25℃，相對空氣濕度保持在70%～80%，這樣有利于培育壯芽。

3 生姜的播種與種植

3.1 選地

生姜可露地栽培，也可大棚栽培，忌連作，應(yīng)該與水稻、十字花科或豆科作物等進(jìn)行3～4年的輪作，以防土壤傳病和生長不良。應(yīng)選擇地勢較高、方便澆水的無姜瘟病坡地和稍陰的地塊進(jìn)行種植。以土層深厚疏松、土質(zhì)肥沃、有機(jī)質(zhì)豐富、保水保肥、排灌方便的pH 5～7 砂壤土或壤土為宜，過砂或過粘的土壤和低洼積水地均不宜栽種[11]。

3.2 整地施肥

生姜田需使用機(jī)械冬耕深翻，深度30～40 cm，反復(fù)耕耙，疏松土壤，要求土壤細(xì)碎、地面平整。可根據(jù)各地氣候、地形等自然條件和栽培習(xí)慣進(jìn)行開溝、作畦和起壟種植。播種前結(jié)合整地施足基肥，一般施農(nóng)家肥60～75 m3/hm2，含有對姜瘟病、姜莖基腐病等病原菌具有拮抗作用的枯草芽孢桿菌的生物有機(jī)肥1200～1800 kg/hm2，硫酸鉀復(fù)合肥料375～450 kg/hm2。對微量元素缺乏的土壤，增施微量元素肥料。

3.3 種植

地溫穩(wěn)定在16℃以上時即可進(jìn)行播種。生姜播種時間一般為4月上旬至5月上旬，經(jīng)過催芽或地膜覆蓋可適當(dāng)提早。播種前將選的種姜掰開（掰姜），每顆姜種留一個壯芽。播種時用種姜6000～7500 kg/hm2，行距50～65 cm，株距20～25 cm，種植75000～105000 株/hm2。種姜栽植時選擇晴暖天氣進(jìn)行，把已催好的芽切成小塊的種姜逐一排放于種植溝內(nèi)，姜芽向上保持一致方向，覆濕潤細(xì)土2～4 cm。

4 生姜田間管理

4.1 遮蔭

生姜喜溫暖濕潤的氣候，不耐寒，怕潮濕，怕強(qiáng)光直射。在遮陰降溫管理上，常采用人工調(diào)節(jié)為生姜創(chuàng)造適合生長的小氣候環(huán)境來遮擋強(qiáng)光。一方面，在播種后及時覆蓋地膜或者秸稈稻草；另一方面，在齊苗后或苗高20～30 cm時，扎搭小拱棚或搭架遮陽網(wǎng)（透光度70%～80%）進(jìn)行遮蔭，8月下旬至9月初，天氣轉(zhuǎn)涼，光照減弱，可去除遮蔭物。

4.2 追肥培土

生姜是耐肥作物，由于生姜生長中后期的需肥量約占整個生育期的80%，因此在施足基肥的基礎(chǔ)上，要少量多次進(jìn)行分期施肥，氮磷鉀配合使用，一般需追肥3～4次，肥料以有機(jī)肥和復(fù)合肥為主[12]。苗期以輕、淡肥為主，生姜膨大期施肥可適當(dāng)增加施肥量。幼苗期追肥以硫酸銨為主，用量不可過多。開叉期追肥一般以餅肥、腐熟農(nóng)家肥為主，施22500～30000 kg/hm2，另加三元復(fù)合肥375～450 kg/hm2，然后以滴灌的形式追施水溶肥。膨大期追肥以鉀肥為主，追施3 次左右，肥料種類則要以大量元素為主，促使生姜正常膨大。施肥的同時采用溝灌或澆灌澆水，防止燒根。生長期內(nèi)，姜的地下部有向上生長的習(xí)性，且喜歡土壤疏松通氣，應(yīng)進(jìn)行中耕培土。一般全年中耕除草3～4 次，結(jié)合培土進(jìn)行，每次培土3～7 cm 左右，第一次培土可以在生姜長出4～5 個分杈且根莖未露出地表時進(jìn)行。

4.3 排灌水

生姜喜濕潤而不耐干旱，其根系較淺而不發(fā)達(dá)，吸水能力較弱，難以利用土壤深層的水分，因此生產(chǎn)中需根據(jù)生姜的需水特性合理進(jìn)行排灌，生育期內(nèi)應(yīng)始終保持土壤相對濕度70%～80%為宜，才能使生姜健壯生長。可采用噴灌、微噴灌、滴灌等方式進(jìn)行灌水，而灌水宜于早晨進(jìn)行，忌中午灌溉，以免發(fā)病。

5 主要病蟲害綜合防治

生姜病蟲害防治以“預(yù)防為主，綜合防治”為原則，提倡農(nóng)業(yè)防治、物理防治和生物防治，化學(xué)防治應(yīng)選用高效、低毒、低殘留農(nóng)藥。農(nóng)業(yè)防治選用健康無病的姜種，合理布局，實(shí)行輪作換茬，加強(qiáng)田間管理，平衡配方施肥，及時清除田間枯枝落葉，消滅越冬病源蟲蛹。

5.1 病害防治

5.1.1 姜瘟病防治。此病在小滿至大暑期間為發(fā)生盛期，是由細(xì)菌引起的一種根及根莖部病害，也叫腐敗病、軟腐病，從種姜萌芽出土到生姜采收前均可發(fā)生，是生姜生產(chǎn)中最常見且在各姜區(qū)普遍發(fā)生的一種毀滅性病害，尤以連作地更為嚴(yán)重，為制約生姜生產(chǎn)發(fā)展的一大因素。發(fā)病初期莖葉凋萎，后變鮮黃，葉片萎縮，根呈水漬狀。姜莖近塊根3 cm 左右處橫切面呈淺黑色，不久就有乳白色黏液流出。萎莖葉會腐爛發(fā)臭，并蔓延到其他植株。姜瘟病屬細(xì)菌性病害，其病原為青枯假單胞桿菌，主要通過土壤、水及姜種傳播。防治措施：①選擇無病菌土壤或種過水稻的地勢高燥，排水良好的地塊種植，農(nóng)家肥需充分腐熟，輪作換茬；②嚴(yán)格選用無病姜種，杜絕姜種傳??；③防止姜根部積水和受漬；④一旦發(fā)病及時拔除病株，并用5%的石灰水或用50 g 高錳酸鉀，對水50 kg 對土壤進(jìn)行消毒。

5.1.2 姜斑點(diǎn)病防治。姜斑點(diǎn)病是由半知菌亞門姜葉點(diǎn)霉菌浸染引起的真菌性病害，病原菌以菌絲體、分生孢子器和分生孢子在病殘體上或遺落在土壤中越冬，以雨水濺射傳播蔓延，高溫高濕環(huán)境或重茬連作地塊，均利于該病發(fā)生。主要危害葉片，一般從葉尖和葉緣侵染，下部葉片發(fā)生重，潮濕時病斑上長出分散的黑色小粒點(diǎn)，干燥時病部開裂或穿孔，若許多病斑相連，可使葉片部分或全葉枯干。防治措施：①避免連作，實(shí)行2～3年以上的輪作；②選擇排灌方便的地塊種植，低平地要高壟或高畦栽培，并做好深溝排漬；③注意氮磷鉀配比施用，氮肥不易過多；④發(fā)病初期可葉面噴施70%甲基托布津可濕性粉劑1000 倍液，或70%甲基硫菌靈可濕性粉劑1000 倍液加75%百菌清可濕性粉劑1000 倍液，隔7～10 d 噴1 次，連續(xù)噴2～3 次。

5.1.3 姜炭疽病防治。主要危害葉片，葉尖及葉緣先出現(xiàn)病斑，初為水浸狀褐色小斑，后向內(nèi)擴(kuò)展成橢圓形或梭形至不規(guī)則狀褐斑，斑面云紋明顯或不明顯。數(shù)個病斑連成病塊，使葉片變褐干枯。潮濕時，病面現(xiàn)出小黑點(diǎn)。姜炭疽病借雨水濺射或昆蟲活動傳播，是一種真菌性病害，病菌在田間寄主作物上輾轉(zhuǎn)傳播危害，無明顯越冬期。連作重茬，植株生長過旺，田間濕度大，偏施氮肥，均有利于該病發(fā)生。防治措施：①實(shí)行輪作，避免姜田連作；②收獲時徹底清除病殘體，帶出田外集中燒毀；③增施腐熟農(nóng)家肥，注意氮磷鉀配比施肥，以增強(qiáng)植株抗病能力；④嚴(yán)禁田間積水，及時做好清溝排漬工作；⑤用70%甲基硫菌靈可濕性粉劑1000 倍液加75%百菌清可濕性粉劑1000 倍液，或80%的炭疽福美可濕性粉劑800 倍液噴霧，發(fā)病初期進(jìn)行葉面噴施，10～15 d 噴1 次，連噴2～3 次。

5.2 蟲害防治

5.2.1 姜螟防治。姜螟又名鉆心蟲，以幼蟲蛀食姜苗致使其葉片枯黃，嚴(yán)重時可致全株死亡。防治措施：及早撲滅姜螟成蟲，捉除幼蟲，或在一、二齡的幼蟲期施藥毒殺。此蟲從5月份初即可見幼蟲為害，以姜苗分枝盛期的7—8月為盛期。防治以在幼蟲低齡期施藥效果較好。幼蟲期毒殺可用除蟲菊脂類農(nóng)藥50 g 對水300～400 kg 噴殺，或用速殺滅丁50 g 對水400 kg，在傍晚噴于姜苗心葉，待藥液流到莖部即可將姜螟幼蟲毒殺。

5.2.2 姜蛆防治。姜蛆是生姜貯藏期的主要害蟲，也危害田間種姜，對生姜的產(chǎn)量和品質(zhì)造成一定影響。幼蟲有趨濕性和隱蔽性，初孵幼蟲即蛀入生姜皮下取食。凡是姜蛆危害過的地方，生姜都會只剩下一層表皮，而且其排泄物也會腐爛生姜。姜蛆對環(huán)境條件要求不嚴(yán)格，可周年發(fā)生。尤其到清明節(jié)氣溫回升時，危害加劇。防治措施：精選姜種，發(fā)現(xiàn)被害種姜立即淘汰，或用1.80%愛福丁乳油1000 倍液浸泡種姜5～10 min，以杜絕害蟲從姜窖內(nèi)傳至田間。