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，張學兵，張金生，李 鳳，亓玉民

（1.萊蕪市農業技術推廣站，山東 萊蕪 271100；2.萊城區大王莊鎮農技站，山東 萊蕪 271100；3.萊蕪市農業科學研究院，山東 萊蕪 271100；4.萊城區汶南生姜專業種植合作社，山東 萊蕪 271100）

萊蕪地區生姜（Zingiber officinaleRosc.）種植已有2 000多年的歷史，有“中國生姜之鄉”的美譽。常年生姜種植面積1.25萬hm2，單產6萬kg，年產生姜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，為生姜產業發展提供了科技支撐。據研究，生姜在合理生長因子尤其是環境溫度的作用下，可以實現一年四季周年生長，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，提高生姜的總產量和綜合效益。針對這一現狀，國內外農業科研院所進行有關基礎研究和科技攻關，但突破性研究進展鮮有報道。為此，萊蕪市農業局立足技術研發優勢，2016—2017年成功研發生姜周年栽培模式，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區萊蕪市萊城區高莊街道東汶南村進行。選擇中性土壤、輕質壤土、肥力中上、地勢較高、水質好、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，均為當地優良品種。

1.3 試驗方法

1.3.1 不同地溫（地表10 cm以內）對不同生姜品種產量的影響試驗

2016年進行不同地溫（地表10 cm以內）試驗，設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3次重復，隨機區組排列。每小區面積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橫向排種，覆土4～5 cm后澆水，覆膜，遮陰[1]。

播前結合整地施用農家肥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3次重復，隨機區組排列。小區面積、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量的影響試驗

2017年進行周年生產模式不同茬次安排對生姜周年總產量影響試驗。根據栽培經驗，生姜周年栽培模式對產量的影響規律在萊蕪當地品種萊蕪大姜和萊蕪小姜上有相似性，且當前生產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3次重復，隨機區組排列。小區面積、栽培管理同1.3.1試驗。由于優化條件實現周年生產，下茬生姜播種期可從上茬收獲結束時開始，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 田間調查方法

各小區實收計產。收獲時每小區隨機取10株，調查生姜主莖的株高、莖粗、有效葉數，單株分枝數、有效葉片數和根莖鮮質量，根莖去土后稱量鮮質量。其中，生姜經濟產量是指根莖鮮質量。

1.3.5 數據分析

所有調查數據采用Excel數據分析軟件進行單因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 不同地溫（地表10 cm以內）對不同生姜品種生長及產量的影響

由表2可見，應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、單株根莖鮮質量和經濟產量均最高，其中經濟產量分別達到84 411.0 kg/hm2和69 655.9 kg/hm2，比對照（地溫19 ℃）分別增產60.1%和48.8%，且以當前生產主栽品種萊蕪大姜效果最好，能較好地達到高效生產的目的。

從生理基礎角度來分析，生姜經濟產量可能與不同品種生長速度、光合作用效率、有機物合成數量和反應敏感程度有關[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 ℃）均有不同增產效應，但均明顯低于地溫24 ℃處理產量，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量情況

2.2 不同加熱層距離對生姜生長和經濟產量的影響

2.2.1 對生姜經濟產量的影響

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

2.2.2 對生姜農藝性狀的影響

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，提高根莖鮮質量。加熱層與姜種距離5 cm的生姜農藝性狀優于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，根莖鮮質量大183.8 g，莖粗大0.22 cm，分枝數多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，根莖鮮質量大431.6 g，莖粗大0.54 cm，分枝數多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，根莖鮮質量大211.9 g，莖粗大0.08 cm，分枝數多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，根莖鮮質量大280.3 g，莖粗大0.22 cm，分枝數多3.1個。加熱層與姜種不同距離處理下生姜的植物學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藝性狀和產量的影響

2.3 不同栽培茬次萊蕪大姜周年總產量比較

從表4分析結果來看，萊蕪大姜周年栽培模式按每周年3茬（處理F）計，平均總產量達到271 421.1 kg/hm2；按每周年4茬（處理G）計，總產量為205 194.1 kg/hm2，按每周年2茬（處理E）計，總產量為183 663.1 kg/hm2，均比常規栽培模式每周年1茬（處理D）平均周年產量增產，周年高效栽培模式安排3茬時累計產量最高，較CK增產176.5%；而周年4茬次之，累計增產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、熱量等生長環境因子，以生姜周年3茬生產模式最好，產量和效益最高；因此可以得出，在生產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濟產量的影響

3 結論

不同地溫（地表10 cm以內）對不同生姜品種生長有明顯影響。應用周年高效栽培模式，在地溫24 ℃時萊蕪大姜和萊蕪小姜經濟產量均最高，以當前生產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）產量最高，處理B（10 cm）和處理C（15 cm）均比處理A大幅減產，其中處理C減產近七成，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、單株根莖鮮質量、單株分枝數都顯著高于處理B和C。

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

周年高效栽培模式能較好地改善生姜生長期環境因子，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，增產幅度達40%以上。但對不同生姜品種增產效應有差異，萊蕪大姜對周年高效栽培模式反應更敏感，推測可能與該生產模式能更好地改善萊蕪大姜生長的外部環境（土壤和光照）和特有植物學生理機制有關[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，使土壤理化性質得到顯著改善，更利于地上部生長發育和光合作用，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調，在生產實踐中要按照無公害綠色高產模式，適當加大肥水運籌，增施生物肥料和運用農業、生物和物理措施防治病蟲害，有效提高生姜產量和營養成分積累，達到高產、優質、高效、生態、安全的目標。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，總產量和整體經濟效益均大幅增長。

4 討論

生姜周年高效栽培播種要比常規露地播種提前20～30 d（北方多在清明前后），此時一般姜窖內的溫度為13～14 ℃，生姜在此溫度條件下，基本處于休眠狀態，通過溫室栽培和提高姜塊溫度（23～25 ℃），促進內部養分分解和種姜幼芽快速萌發[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，通過生物學機制作用迅速打破生姜休眠，結合溫室大棚無公害綠色生姜高產栽培技術體系，進一步實現周年生長以滿足生姜無限生長的特性，顯著提高生姜產量和效益；同時延期收獲可延長同化作用時間，促進同化產物向根莖運輸，增大經濟系數，也提高了生姜的產量。