生姜周年高效栽培因素研究

高 燕，魏海刚，史秀娟，亓振国，刘晓玲，张学兵，张金生，李 凤，亓玉民

（1.莱芜市农业技术推广站，山东 莱芜 271100；2.莱城区大王庄镇农技站，山东 莱芜 271100；3.莱芜市农业科学研究院，山东 莱芜 271100；4.莱城区汶南生姜专业种植合作社，山东 莱芜 271100）

莱芜地区生姜（Zingiber officinaleRosc.）种植已有2 000多年的历史，有“中国生姜之乡”的美誉。常年生姜种植面积1.25万hm2，单产6万kg，年产生姜75.00万t，占全国年种植面积的8.6%，占山东种植面积的37%。近年来，莱芜市在生姜新品种培育、姜瘟病综合防控以及高产高效栽培等方面进行了大量卓有成效的研究、示范、推广，为生姜产业发展提供了科技支撑。据研究，生姜在合理生长因子尤其是环境温度的作用下，可以实现一年四季周年生长，从而打破生姜自然休眠障碍，充分利用土地、光照、热量等自然资源要素，提高生姜的总产量和综合效益。针对这一现状，国内外农业科研院所进行有关基础研究和科技攻关，但突破性研究进展鲜有报道。为此，莱芜市农业局立足技术研发优势，2016—2017年成功研发生姜周年栽培模式，并对该栽培模式下的不同栽培措施进行了试验研究，以促进生姜周年高效栽培模式的大面积推广应用。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验于2016—2018年在种植条件较好的生姜主产区莱芜市莱城区高庄街道东汶南村进行。选择中性土壤、轻质壤土、肥力中上、地势较高、水质好、无污染、适宜生姜生长的地块作为试验基地。

1.2 试验材料

供试生姜品种为莱芜大姜和莱芜小姜，均为当地优良品种。

1.3 试验方法

1.3.1 不同地温（地表10 cm以内）对不同生姜品种产量的影响试验

2016年进行不同地温（地表10 cm以内）试验，设4个地温处理：分别为19、21、24、27 ℃，对主栽品种莱芜小姜、莱芜大姜分别进行栽培试验，以19 ℃地温为对照处理，分别记为T1（CK）、T2、T3、T4。各处理设3次重复，随机区组排列。每小区面积20 m2，垄长26.7 m，垄宽0.75 m。播种前深翻30 cm左右，开沟播种，沟深20 cm，行株距75 cm×18 cm，按照姜芽生长方向在沟内横向排种，覆土4～5 cm后浇水，覆膜，遮阴[1]。

播前结合整地施用农家肥75 000 kg/hm2、大姜专用有机肥3 000 kg/hm2，幼苗期冲施有机冲施肥375 kg/hm2，“三股叉”时“小追肥”，施用生姜专用肥2 250 kg/hm2；旺盛生长期用生殖膨大肥1 200 kg/hm2、大姜专用肥1 850 kg/hm2；生长后期补充追肥，每公顷用有机冲施肥375 kg、生殖膨大肥750 kg[2-3]。

试验各处理均于2016年7月26日播种，2017年1月25日收获。

1.3.2 不同加热层距离对不同生姜品种生长和产量的影响试验

2016年进行不同加热层距离试验，在24 ℃地温条件下，设3个加热层距离处理，处理A：加热层距离姜种5 cm；处理B：加热层距离姜种10 cm；处理C：加热层距离姜种15 cm，对主栽品种莱芜小姜、莱芜大姜分别栽培试验，以处理A为对照处理。各处理设3次重复，随机区组排列。小区面积、栽培管理同1.3.1试验。试验各处理均于2016年7月26日播种，2017年1月25日收获。

1.3.3 不同栽培茬次对莱芜大姜周年产量的影响试验

2017年进行周年生产模式不同茬次安排对生姜周年总产量影响试验。根据栽培经验，生姜周年栽培模式对产量的影响规律在莱芜当地品种莱芜大姜和莱芜小姜上有相似性，且当前生产上莱芜大姜为主栽品种，因此该试验仅选择莱芜大姜为供试品种。试验设4个处理，分别是处理D：每周年种植1茬；处理E：每周年2茬；处理F：每周年3茬；处理G：每周年4茬，以处理D为对照。每处理设3次重复，随机区组排列。小区面积、栽培管理同1.3.1试验。由于优化条件实现周年生产，下茬生姜播种期可从上茬收获结束时开始，4个处理各茬次播种、收获时间见表1。

表1 不同茬次播种与收获时间安排

1.3.4 田间调查方法

各小区实收计产。收获时每小区随机取10株，调查生姜主茎的株高、茎粗、有效叶数，单株分枝数、有效叶片数和根茎鲜质量，根茎去土后称量鲜质量。其中，生姜经济产量是指根茎鲜质量。

1.3.5 数据分析

所有调查数据采用Excel数据分析软件进行单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同地温（地表10 cm以内）对不同生姜品种生长及产量的影响

由表2可见，应用周年高效栽培模式，莱芜大姜和莱芜小姜在地温24 ℃时的单株分枝数、单株根茎鲜质量和经济产量均最高，其中经济产量分别达到84 411.0 kg/hm2和69 655.9 kg/hm2，比对照（地温19 ℃）分别增产60.1%和48.8%，且以当前生产主栽品种莱芜大姜效果最好，能较好地达到高效生产的目的。

从生理基础角度来分析，生姜经济产量可能与不同品种生长速度、光合作用效率、有机物合成数量和反应敏感程度有关[4]。无论是莱芜大姜，还是莱芜小姜，周年高效栽培模式下地温21 ℃和27 ℃处理较对照（19 ℃）均有不同增产效应，但均明显低于地温24 ℃处理产量，说明10 cm地温在24 ℃时生姜周年高效栽培模式生长最好。

表2 不同地温处理下生姜生长及产量情况

2.2 不同加热层距离对生姜生长和经济产量的影响

2.2.1 对生姜经济产量的影响

由表3可知，不同加热层距离处理对生姜产量影响的试验结果显示，加热层距离姜种5 cm较10 cm处理的莱芜大姜增产44.9%、莱芜小姜增产43.2%，加热层距离姜种5 cm较15 cm处理的莱芜大姜增产67.4%、莱芜小姜增产65.8%，加热层距离姜种10 cm和15 cm均比5 cm（CK）大幅减产，其中加热层距离姜种15 cm减产近七成，且差异显著。

2.2.2 对生姜农艺性状的影响

由表3还可以看出，加温情况下生姜生长量较大，生长势较强，并能促进分枝，提高根茎鲜质量。加热层与姜种距离5 cm的生姜农艺性状优于10 cm和15 cm处理，其中，加热层与姜种距离5 cm比10 cm莱芜大姜的株高高出5.22 cm，叶片多5.5片，根茎鲜质量大183.8 g，茎粗大0.22 cm，分枝数多2.3个；加热层与姜种距离5 cm比15 cm的株高高出11.3 cm，叶片多26.6片，根茎鲜质量大431.6 g，茎粗大0.54 cm，分枝数多7.2个。加热层与姜种距离5 cm比10 cm莱芜小姜的株高高出11.38 cm，叶片多18.7片，根茎鲜质量大211.9 g，茎粗大0.08 cm，分枝数多0.9个；加热层与姜种距离5 cm比15 cm的株高高出17.23 cm，叶片多33.1片，根茎鲜质量大280.3 g，茎粗大0.22 cm，分枝数多3.1个。加热层与姜种不同距离处理下生姜的植物学性状与对照相比均达到了显著差异水平。

表3 不同加热层距离对生姜农艺性状和产量的影响

2.3 不同栽培茬次莱芜大姜周年总产量比较

从表4分析结果来看，莱芜大姜周年栽培模式按每周年3茬（处理F）计，平均总产量达到271 421.1 kg/hm2；按每周年4茬（处理G）计，总产量为205 194.1 kg/hm2，按每周年2茬（处理E）计，总产量为183 663.1 kg/hm2，均比常规栽培模式每周年1茬（处理D）平均周年产量增产，周年高效栽培模式安排3茬时累计产量最高，较CK增产176.5%；而周年4茬次之，累计增产109.0%；说明周年高效栽培模式在适宜生长条件下，可充分利用土地、光照、热量等生长环境因子，以生姜周年3茬生产模式最好，产量和效益最高；因此可以得出，在生产实践中适宜推广周年3茬次栽培。

表4 不同栽培茬次安排对生姜经济产量的影响

3 结论

不同地温（地表10 cm以内）对不同生姜品种生长有明显影响。应用周年高效栽培模式，在地温24 ℃时莱芜大姜和莱芜小姜经济产量均最高，以当前生产主栽品种莱芜大姜效果最好。

加热层与姜种不同距离下对生姜的生长和产量均有影响。同一地温处理（24 ℃）不同的加热层与姜种距离，以处理A（5 cm）产量最高，处理B（10 cm）和处理C（15 cm）均比处理A大幅减产，其中处理C减产近七成，差异显著。处理A的莱芜大姜和莱芜小姜株高、茎粗、单株叶片数、单株根茎鲜质量、单株分枝数都显著高于处理B和C。

栽培茬次对莱芜大姜周年产量有明显影响，以生姜周年3茬次栽培产量最高。由试验得出，在生产实践中适宜推广每周年3茬次栽培，此时生姜产量和效益最高。由于优化生产条件实现周年生产，下茬生姜播种期可安排在上茬收获结束时，这样可充分利用土地、光照和热量资源[4]，从而最大程度实现高产高效生产。

周年高效栽培模式能较好地改善生姜生长期环境因子，可快速打破生姜休眠，具有明显促进生姜萌芽的作用，相对延长了生育期，增产幅度达40%以上。但对不同生姜品种增产效应有差异，莱芜大姜对周年高效栽培模式反应更敏感，推测可能与该生产模式能更好地改善莱芜大姜生长的外部环境（土壤和光照）和特有植物学生理机制有关[5]。

采用周年高效栽培模式，生姜可以在适宜生长因子作用下，充分利用生长期的土地、光照、热量等自然资源，使土壤理化性质得到显著改善，更利于地上部生长发育和光合作用，进而增加生长量，提高生姜长势。

周年栽培模式可使生姜生长因子更加协调，在生产实践中要按照无公害绿色高产模式，适当加大肥水运筹，增施生物肥料和运用农业、生物和物理措施防治病虫害，有效提高生姜产量和营养成分积累，达到高产、优质、高效、生态、安全的目标。其中，以地温24 ℃耦合该温度下的加热层与姜种距离5 cm以及周年3茬更加有利于生姜生长，总产量和整体经济效益均大幅增长。

4 讨论

生姜周年高效栽培播种要比常规露地播种提前20～30 d（北方多在清明前后），此时一般姜窖内的温度为13～14 ℃，生姜在此温度条件下，基本处于休眠状态，通过温室栽培和提高姜块温度（23～25 ℃），促进内部养分分解和种姜幼芽快速萌发[6]。采用周年栽培模式，有利于打破生姜生长因子尤其地温瓶颈制约，通过生物学机制作用迅速打破生姜休眠，结合温室大棚无公害绿色生姜高产栽培技术体系，进一步实现周年生长以满足生姜无限生长的特性，显著提高生姜产量和效益；同时延期收获可延长同化作用时间，促进同化产物向根茎运输，增大经济系数，也提高了生姜的产量。