生姜和鲜食玉米套作对生长、产量及效益的影响

任清盛 杜 岩 贺云华 张 强 李承永 徐俊英

（济南市第二农业科学研究院 山东济南271100）

生姜是山东重要的经济作物， 生姜种植通常采取单作的方式[1]，前期需要覆膜和遮阴。 受生姜市场、生姜病害以及产业结构等影响，生姜栽培面积、种植效益近些年波动较大，影响了农业增效和农民增收。鲜食玉米是一种菜果兼用的新兴食品[2]，具有鲜食、糯、嫩、香的特点，尤其是甜玉米更被称为“水果玉米”，营养丰富，并具有很高的经济价值。 近年来我国鲜食玉米发展加快，种植区域由广东[3]、广西、上海等地逐渐向周边及北方区域扩展[4]。 莱芜通常于4 月中、下旬地膜栽培生姜，莱芜有春茬玉米种植，当前在莱芜生姜产区还没有开展生姜、 鲜食玉米套作研究的报道。 在地处鲁中的莱芜，试验生姜套作鲜食玉米的栽培模式，研究两者的农艺指标、经济指标、种植效益， 探讨生姜套作鲜食玉米栽培模式在莱芜及周边区域的可行性， 以提高莱芜及鲁中生姜产区种植效益。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2018 年在济南市第二农业科学研究院高庄试验基地和雪野试验基地同时进行。 试验地前茬作物均为生姜，土壤肥力中等，周边没有其他玉米品种种植。

参试品种：金耕甜1 号鲜食玉米和莱芜大姜生姜。

1.2 试验设计

1.2.1 整地施肥 在生姜种植田，结合整地，施生物有机肥[5]60 m3/hm2做基肥，按80 cm 行距开沟（行距较常规宽10 cm）， 用于生姜套作鲜食玉米。 同时按70 cm 行距开沟用于生姜单作。生姜播种时沟施硫酸钾复合肥（N∶P∶K 为 15∶6∶21）750 kg/hm2做种肥。

鲜食玉米单作田按照常规管理措施，结合整地，施腐熟鸡粪30 m3/hm2， 施硫酸钾复合肥每亩30 kg/hm2、过磷酸钙50 kg/hm2。

1.2.2 适时追肥 试验设计如表1 所示， 为防止鲜食玉米苗期旺长，T1-1 和T1-2 生姜苗期追肥于6 月下旬追施,较 T3-1 和 T3-2（6 月中旬）延迟 10 d，施生物有机肥750 kg/hm2。 于8 中旬鲜食玉米收获后，刨除玉米秸，对T1-1 和T1-2 生姜进行第二次追肥，追施复合肥 450 kg/hm2；9 月中旬， 当姜苗具有 6～8个分枝时，追施生物有机肥450 kg/hm2。

T2-1 和T2-2 单作鲜食玉米田， 正常水肥管理,移栽时施尿素75 kg/hm2；小喇叭口期结合中耕除草，追施尿素150 kg/hm2、硫酸钾15 kg/hm2；抽丝期追施尿素 225 kg/hm2、硫酸钾 75 kg/hm2。

1.2.3 生姜和鲜食玉米试验设计 姜种催芽后，于4 月20 日采取地膜覆盖的方式播种， 套作田株距20 cm，单作田株距25 cm。于4 月18 日采取50 孔育苗盘进行鲜食玉米育苗。 5 月2 日，鲜食玉米幼苗达到2 叶1 心，开始田间移栽。 每间隔一个生姜田垄，在田垄上移栽双行鲜食玉米幼苗，株距30 cm。 同时在两个不同的试验地鲜食玉米单作种植，大小行[6]宽行80 cm，窄行60 cm，株距30 cm。

表1 试验设计

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2007 进行数据整理分析。

2 结果与分析

2.1 生姜苗期遮阴情况

莱芜地处鲁中地区，生姜幼苗期需要适当遮阴。结合生姜种植时间和栽培方式， 进行生姜套作鲜食玉米，前期鲜食玉米株高较矮，不能给生姜幼苗期提供充足的遮阴，前期生姜需要遮阳网遮阴。6 月上旬，鲜食玉米株高达到80 cm，去掉遮阳网。 生姜单作田采取正常的遮阴措施。

2.2 不同栽培模式对鲜食玉米分蘖的影响

5 月下旬，鲜食玉米根基部开始出现分蘖，并逐渐增多，套作模式7 月下旬最多达到6 个分蘖。 有的根基部发生的分蘖顶部抽出雄穗， 但分蘖没有发育出果穗。 随着鲜食玉米生长，在6 月下旬，在果穗位置，开始不断出现侧枝。 然后，有的侧枝顶部分化出雌穗。 而单作田鲜食玉米根基部出现分蘖极少，也没有果穗位发育出侧枝的情况。

有研究认为鲜食玉米出现的分蘖不影响产量[7]，甚至还有增产的作用[8]，在本试验套作田在鲜食玉米生长过程中，为防止分蘖过于遮阴影响生姜生长，不断去除鲜食玉米根基部的分蘖。

2.3 不同栽培模式对生姜和鲜食玉米产量及其构成要素的影响

由表2 可知，无论是生姜鲜食玉米套作，还是鲜食玉米单作， 都是在高庄基地试验田中的鲜食玉米分蘖较少， 尤其是T2-1 处理鲜食玉米分蘖极少，平均只有0.01 个/株，该处理平均果穗数最多和平均果穗重也较高， 可见该处理鲜食玉米产量构成要素较为均衡，产量较高。其中在雪野基地试验田中的T1-2处理，分蘖较多，平均达到5.32 个/株，对株高、果穗数、果穗重等产量构成要素造成了影响，该处理果穗数和果穗重较低。

表2 鲜食玉米生长情况

同一种栽培模式， 高庄基地试验田比雪野基地试验田分蘖少，株高较高，果穗数较少，果穗重较轻，生育期较短。 分析产生的原因可能是区域小气候差异，高庄基地试验田位于莱芜平原区，雪野基地试验田位于莱芜北部山区，昼夜温差较大，有利于干物质积累，果穗重较重；同时雪野区域有效积温较低，导致植株生长发育较慢，生长期延长。 套作栽培模式鲜食玉米分蘖较多，平均果穗数和平均果穗重较低，原因可能是由于套作模式鲜食玉米行间距较大， 光照条件较好，透风透光，促进了鲜食玉米分蘖的发育和生长，分蘖增多，影响了果穗的生长发育[9，10]。 韩金玲等在不同种植密度下春玉米干物质积累、 分配和转移规律研究中发现，随密度增加，茎鞘中干物质向籽粒中转移的转移率和贡献率有增加的趋势， 促进果穗发育[11]。

鲜食玉米产量分为鲜果穗数和鲜果穗重两种方式，由表3 可见，无论是套作还是单作，两种鲜食玉米产量方式均是高庄基地表现较高。

表3 不同栽培模式鲜食玉米产量情况

由表4 可知，在两个试验田当中，生姜套作鲜食玉米，对生姜的生长影响较大，生姜套作比生姜单作三叉期延迟7～8 d，生姜分枝数、株高、根茎重都降低明显，由表5 可见，雪野基地套作生姜的部分指标下降幅度比高庄基地更大。

表4 生姜产量及其构成要素等指标情况

表5 不同处理生姜分枝数株高根茎重指标变化情况

2.4 不同栽培模式经济效益情况

鲜食玉米在本地市场主要以销售鲜果穗为主，市场价格0.5 元/个，鲜食玉米经济效益见表6。 按当前生姜市场价格为5 元/kg 计，生姜经济效益见表7。综合鲜食玉米和生姜经济效益， 见表8， 生姜套作鲜食玉米比生姜单作综合经济效益高， 高庄基地和雪野基地增加收入分别达到 13 542.75 元/hm2和6 565.60 元/hm2，增收百分比达到6.28%和2.87%，去掉甜玉米种子成本1 500 元/hm2，生姜套作鲜食玉米增加纯收入 5 000～12 000 元/hm2。

表6 不同处理鲜食玉米经济效益

表7 不同处理生姜经济效益

3 结论与讨论

（1） 生姜套作鲜食玉米比生姜单作综合经济效益高，试验中增效2.87%～6.28%，去掉甜玉米种子成本1 500 元/hm2，生姜套作鲜食玉米增加收入5 000～12 000 元/hm2。

表8 不同处理综合经济效益

（2）不同栽培模式及不同区域，生姜和鲜食玉米生长发育差别较大。 鲜食玉米分蘖数总体规律呈现单作模式比套作模式少，平原地区比山区较少，T1-1和 T1-2 分 别 为 2.11 个/株 和 5.32 个/株 ，T2-1 和T2-2 分别为 0.01 个/株和 0.22 个/株。 王如芳等[12]在多分蘖玉米分蘖发生规律及密度和播期的影响研究中得出高光热、低密度有利于分蘖发生。 本试验雪野基地，地处莱芜北部山区，白天光热条件好于高庄基地所在的平原地区；在套作模式下，鲜食玉米总体密度降低，较好的光热条件促进了鲜食玉米分蘖发生。

（3）本研究中，生姜平均分枝数、株高、根茎重等指标均是单作优于套作。 套作模式时，生姜与鲜食玉米共生前期，鲜食玉米与生姜争水争肥；共生后期，鲜食玉米株高超过1 m 时， 随着鲜食玉米株高不断增长，越来越影响生姜进行光合作用[13]，直到鲜食玉米收获这段共生时间，生姜净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率均低于单作模式。

（4）对于生姜套作鲜食玉米栽培模式，采用营养钵育苗技术可以保证玉米苗全苗壮[14]，提高玉米生长势。 改进生姜种植方式，在生姜种植之前通过覆膜移栽等技术[15]尽量提早时间移栽玉米幼苗，以减少生姜辅助遮阴措施，减少投入成本；同时减少了生姜、玉米共生期，有利于后期生姜生长，提高生姜产量，从而提高生姜套作鲜食玉米经济效益。

（5） 生姜套作鲜食玉米， 需要改进水肥管理方式。生姜和鲜食玉米均对肥水要求较高[16,17]，尤其为调整生姜在与鲜食玉米共生期以及中后期的生长势，更需要合理的水肥管理。 水肥一体化可显著提高生姜叶片色素含量和净光合速率，降低蒸腾速率，提高水分利用效率[18]，从而促进生姜中后期生长。