水肥一體化對生姜根系活力及產量品質的影響

摘 要：以萊蕪大姜為試材，研究了常規灌溉施肥（CK）、水肥一體化等量施肥（T1）及減量施肥20%（T2）對生姜生長、根系活力和產量品質的影響。結果表明，T1、T2的生姜株高、莖粗及根鮮重與CK無顯著差異，但分枝數、根莖鮮重分別比CK高1429%、1270%和928%、812%，而莖、葉鮮重則比CK有所降低。根莖膨大期，T1、T2的根系活力較CK分別提高2031%和1814%，全生育期T1、T2的氮磷鉀吸收量分別增加1265%、536%、1344%和634%、262%、676%，水分生產效率和肥料偏生產力分別提高8237%、7923%和1756%、4493%。T1、T2的生姜產量分別比CK增加1756%和1595%，但生姜品質無顯著差異。

關鍵詞：生姜；水肥一體化；根系活力；水肥生產效率；產量；品質

中圖分類號：S632.501 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2012）12-0041-04

Effects of Integration of Water and Fertilizer on Root Activity，

Yield and Quality of Ginger

Liu HuCheng1， Sun ChengJu2， Xu Kun1*

（1.Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops， HuangHuai Region， Ministry of Agriculture/

College of Horticulture Science and Engineering， Shandong Agricultural University， Taian 271018， China；

2.Agricultural Bureau of Daiyue District， Taian 271000， China）

Abstract The growth， root activity， yield and quality of ginger under different irrigation and fertilization treatments were studied with the cultivar Laiwu Large Ginger. The treatments were designed as conventional irrigation and fertilization （CK）， the integration of water and equaled fertilizer （T1） and 20% reduction of fertilizer （T2）. Compared with CK， the branch number and rhizome fresh weight of T1 and T2 increased by 14.29% and 12.70%， 9.28% and 8.12%， respectively， but the plant height， stem diameter and root fresh weight were not significantly different， and the fresh weight of stem and leaves were lower； the root activity increased by 20.31% and 18.14% respectively； the absorption of N， P2O5， K2O increased by 12.65%， 5.36%， 13.44% and 6.34%， 2.62%， 6.76%， respectively； the water productivity and fertilizer partial productivity increased by 82.37%， 79.23% and 17.56%， 44.93% respectively； the ginger yield increased by 17.56% and 15.95% respectively. There were no significant differences in ginger quality between different treatments.

Key words Ginger； Integration of water and fertilizer； Root activity； Water and fertilizer productivity； Yield； Quality

生姜（Zingiber officinale Rosc）起源于熱帶雨林地區，根系不發達，對土壤水肥條件要求較為嚴格[1，2]，因此，合理的水肥管理是保證生姜高產優質的關鍵[3]。水肥一體化技術因具有定量供肥、供水，可根據土壤特性、作物根系特征及需水需肥規律精確調控土壤水分和養分等優點[4，5]，而在很多作物上得到了應用，表現出了較好的效果。大量研究表明，水肥一體化技術可顯著提高作物的產量和品質[6，7]，使黃瓜節水、節肥率分別達267%和260%，水分生產效率提高210%，氮磷鉀利用率分別提高1384%、10%和1272%[8]，產量和根系活力分別提高3295%和6202%[9]。但目前生姜生產中，水肥管理多以傳統溝灌施肥為主，雖然前人對生姜合理施肥量的研究報道較多，但關于水肥一體化技術在生姜上的應用尚未見報道。為此，本試驗以萊蕪大姜為試材，研究了水肥一體化對生姜生長和產量品質的影響，以期為生姜高產優質栽培提供參考。1 材料與方法

11 試驗設計

試驗于2011年在山東農業大學園藝實驗站進行。供試土壤為壤土，pH 680，有機質含量為158 g/kg，全氮069 g/kg，堿解氮（N）1253 mg/kg，速效磷（P2O5）964 mg/kg，速效鉀（K2O）1521 mg/kg。供試品種為萊蕪大姜，于4月20日播種，10月18日收獲，栽培行距65 cm，株距20 cm。

試驗根據灌溉施肥方式不同設3個處理，分別為：常規溝灌施肥（CK）、水肥一體化等量施肥（T1）、水肥一體化減量施肥20%（T2）。6667m2常規施肥氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）用量分別為50、25、75 kg，供試肥料分別為尿素（N 46%）、磷酸二銨（N 18%， P2O5 46%）及硫酸鉀（K2O 50%）。試驗各處理N、P2O5、K2O均分4個時期施用，其中基肥分別占總施肥量的25%、40%、15%，提苗肥分別占20%、20%、15%，發棵肥分別占40%、40%、40%，膨大肥分別占15%、0、30%。CK的肥料分別于4月20日、6月15日、8月2日、9月16日在田間開溝施用，T1、T2基肥于4月20日開溝施入，其余肥料分別在幼苗期（5月20日～7月10日）、發棵期（7月11日～8月31日）、根莖膨大期（9月1日～10月15日）分次溶于施肥罐后，通過滴灌設備分期隨水施于植株根部，每株配置1個滴頭，滴頭出水量為2 L/h。試驗小區面積24 m2，隨機區組排列，重復3次。

12 試驗方法

生姜出苗后，每隔30 d左右取樣一次，每次每小區取5株，測定植株根系活力。生姜收獲時，測定株高、莖粗、分枝數、葉片數，分別稱量植株根、莖、葉、根莖鮮重，按小區計產，折算為6667m2產量。

生姜全生育期灌溉水均以水表計量，并在田間設置雨量器測量降雨量。依據生姜產量、灌水量、施肥量計算水分生產效率（water productivity，WP）和肥料偏生產力（Fertilizer partial productivity，FPP）：WP=Y/Wi，FPP=Y/Fv

式中：Y—產量（kg/hm2）；Wi—水分供應總量（m3/hm2）；Fv—肥料有效養分施用量（kg/hm2）。

生姜收獲后，采用考馬斯亮藍G-250染色法測定新鮮根莖中的可溶性蛋白，蒸餾法測定揮發油，水合茚三酮法測定游離氨基酸，蒽酮比色法測定可溶性糖和淀粉[10]，鐵氰化鉀-三氯化鐵比色法測定姜辣素[11]，酸-洗滌法測定粗纖維[12]。

13 數據處理

試驗數據均以Excel軟件處理，以DPS軟件進行統計分析，處理間差異顯著性檢驗采用Duncan’s新復極差法。

2 結果與分析

21 不同處理對生姜植株根系活力的影響

由圖1可以看出，各處理生姜的根系活力均呈先升高后下降的趨勢，至根莖膨大期達最大，但全生育期內均以T1、T2顯著高于CK，且T1、T2之間差異不顯著。如幼苗期（6月19日），T1、T2的根系活力分別為1562、1583 μg/（gFW·h），分別比CK高1744%、1902%，根莖膨大期（9月18日）根系活力達峰值時，T1、T2的根系活力分別為2281、2240 μg/（gFW·h），分別比CK

高2031%、1814%，但10月17日時各處理的根系活力已無顯著差異。

22 不同處理對生姜植株各器官生長及產量的影響

由表1可以看出，CK、T1、T2的株高、莖粗、根鮮重無顯著差異，但T1、T2的分枝數和根莖鮮重極顯著高于CK，較CK分別高1429%、1270%和928%、812%，但T1、T2處理間差異不顯著。地上莖和葉片鮮重則以CK較高。收獲時T1、T2處理6667m2產量分別達5 76383 kg和5 68453 kg，分別比CK高1756%、1595%，表明水肥一體化技術可顯著增加生姜植株的分枝，并促進地下根莖的生長。

23 不同處理對生姜水肥生產效率的影響

表2顯示，生姜全生育期內，T1、T2的灌溉水量極顯著低于CK，灌溉節水率達50%以上。生姜對氮磷鉀的吸收量以T1較高，T2次之，CK較低，T1、T2處理分別比CK高1265%、536%、1344%和634%、262%、676%。

T1、T2的水分生產效率分別達755 kg/m3和742 kg/m3，分別比CK高8237%和7923%。不同處理的肥料偏生產力以T2較高，T1次之，CK較低，T1、T2分別比CK高1759%和4495%，T2亦比T1高2326%。

24 不同處理對生姜品質的影響

表3顯示，不同處理的生姜根莖品質指標多無顯著差異，但粗纖維含量以CK較高，分別比T1、T2高1604%、1495%，差異達顯著水平。

3 結論與討論

前人研究表明，水肥一體化較常規灌溉施肥的番茄產量提高1994%～2960%[13]，即使減量施肥30%，增產率仍達864%[14]；水肥一體化處理的馬鈴薯產量較常規灌溉施肥增加3731%～4739%[15]。胡笑濤等[16]研究結果表明，滴灌施肥技術使耗水過程趨于平緩，可控制植株長勢、增加莖稈直徑和根冠比。本試驗結果表明，等量施肥條件下，水肥一體化較常規灌溉施肥雖然對生姜株高、莖粗、根鮮重無顯著影響，但分枝數和根莖鮮重分別增加了1429%和928%，水肥一體化即使減量施肥20%，亦分別增加1270%和812%；等量施肥與減量施肥20%水肥一體化技術的生姜產量分別比常規灌溉施肥提高1756%和1595%。水肥一體化較常規灌溉施肥的生姜根系活力提高了20%左右，因此，顯著增加了生姜對氮磷鉀的吸收量，提高了肥料的生產效率，等量施肥與減量施肥20%水肥一體化處理較常規灌溉施肥的肥料偏生產力分別提高1759%和4495%，而水分生產效率則分別提高了8237%和7923%，表明水肥一體化技術具有顯著的節水、節肥效果，同時還有利于植株各器官的平衡生長。

前人研究還表明，水肥耦合對作物的品質有顯著地促進效應[17，18]，并且在改善果實形狀、硬度和大小等方面也起到了一定的積極作用[19]。但本試驗結果表明，水肥一體化與常規灌溉施肥相比，并未顯著影響生姜的品質。參 考 文 獻：

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