孫明偉 ,董鳳斌,芮法富,葛兆鵬,徐友海,張寒,李忠軍,劉有利*
(1.濟(jì)南高新區(qū)阿波羅甲殼素工程技術(shù)研究中心,山東濟(jì)南 250101;2.山東九六三農(nóng)業(yè)科技有限公司,山東濟(jì)南 250101;3.濰坊市昌邑市石埠經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心,山東濰坊 261315;4.濰坊市安丘市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局,山東濰坊 262100)
生姜(Zingiber officinale Rosc.)俗名黃姜,屬姜科多年生草本植物,在我國(guó)作為一年生蔬菜栽培,以其肥大的肉質(zhì)根莖供食用[1]。生姜適應(yīng)性廣,抗逆性強(qiáng),在我國(guó)除東北、西北等寒冷地區(qū)以外,大多數(shù)省、市、自治區(qū)均有栽培[2]。二米膜生姜是采用二米膜覆蓋的小拱棚栽培生姜的一種方式,在山東省安丘市應(yīng)用廣泛。這種栽培方式提高了早春夜間土壤的地溫,避免了早春寒對(duì)生姜種塊的冷害,保障了苗全苗旺,延長(zhǎng)了生姜的生育期。
針對(duì)安丘市二米膜生姜栽培,本課題組相關(guān)人員開(kāi)展了相關(guān)研究。多年來(lái),通過(guò)落實(shí)“三早(早整地、早催芽、早播種)一標(biāo)(制定姜種標(biāo)準(zhǔn))一施(施用甲殼素)”,應(yīng)用延長(zhǎng)生姜生育期、配方施肥、合理施藥、養(yǎng)根護(hù)根、防控病害等新技術(shù),開(kāi)發(fā)出了“二米膜生姜標(biāo)準(zhǔn)化高效栽培”新模式,單產(chǎn)超過(guò)10 000 kg/667 m2,使生姜產(chǎn)量較傳統(tǒng)種植方法提高了66.7%,實(shí)現(xiàn)了生姜的安全優(yōu)質(zhì)高效栽培,使安丘生姜產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益明顯提高,該項(xiàng)技術(shù)目前已在山東、河北等生姜種植區(qū)域大面積推廣。
山東省安丘市生姜栽培歷史悠久,從明朝萬(wàn)歷年間就有記載。據(jù)報(bào)道,2017 年,全市大姜種植面積1.33 萬(wàn)hm2,年總產(chǎn)量2 億kg,已成為江北最大的生姜生產(chǎn)基地。由于安丘生姜具有姜球肥大、皮色黃亮、外形美觀、辛香味濃的“安丘大姜”特點(diǎn)。1995 年安丘市被命名為“中國(guó)姜蒜之鄉(xiāng)”,2006 年“安丘大姜”被認(rèn)定為地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品,2018 年,“安丘大姜”被認(rèn)定為首批濰坊市知名農(nóng)產(chǎn)品區(qū)域公用品牌。
隨著生姜栽培技術(shù)的進(jìn)步,傳統(tǒng)的生姜栽培暴露出很多弊端,主要有姜種無(wú)標(biāo)準(zhǔn),過(guò)量施用化肥、未腐熟的農(nóng)家肥及含激素的肥料,盲目施用農(nóng)藥,放風(fēng)、遮陰、澆水管理措施不當(dāng)?shù)?,?yán)重阻礙了生姜產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。露天小拱棚栽培是安丘生姜的主要生產(chǎn)模式,其中,采用二米膜覆蓋的小拱棚簡(jiǎn)稱(chēng)二米膜生姜栽培。據(jù)統(tǒng)計(jì),濰坊區(qū)域二米膜生姜產(chǎn)量,按照水洗姜的標(biāo)準(zhǔn),平均為5 500~6 000 kg/667 m2,好的年份高產(chǎn)田達(dá)到9 000 kg/667 m2,差的年份不足5 000 kg/667 m2。2014 年,安丘市凌河鎮(zhèn)某種植戶(hù)的十米大拱棚生姜產(chǎn)量達(dá)到14 240 kg/667 m2,2018年河北唐山區(qū)域四米膜生姜產(chǎn)量達(dá)到水洗姜10000kg/667m2。同樣的生姜品種,同樣的栽培面積,甚至同樣的土壤類(lèi)型和氣候條件,栽培管理模式不同,也會(huì)導(dǎo)致生姜的產(chǎn)量不同。
生姜適應(yīng)性較廣,對(duì)土壤質(zhì)地的要求不嚴(yán)格,以土層深厚,土質(zhì)疏松,有機(jī)質(zhì)豐富,通氣、排水良好的土壤最為適宜。在pH 值為5~7 的土壤中,生姜植株生長(zhǎng)較好;在pH 值為6 的土壤中,生姜根莖生長(zhǎng)最好。
生姜喜溫暖,不耐寒冷,也不耐霜凍。種姜在16℃以上即可發(fā)芽,但發(fā)芽速度較慢,發(fā)芽期較長(zhǎng),最適發(fā)芽溫度為22~25 ℃。幼苗期以保持25~28 ℃較為適宜,而在根莖旺盛生長(zhǎng)期,要求白天和夜間保持一定的晝夜溫差,白天溫度稍高,保持25 ℃左右,夜間溫度稍低,保持在17~18 ℃。當(dāng)氣溫降至15 ℃以下,姜苗基本停止生長(zhǎng)。
生姜為耐陰性植物,以20 000~35 000 lux 中等光照強(qiáng)度為宜,不耐強(qiáng)光。生姜根不耐干旱,地上莖葉中含有86%~88%的水分,栽培期間合理澆水,對(duì)保證姜的正常生長(zhǎng)并獲得高產(chǎn)十分重要。
2.4.1 大量元素
氮、磷、鉀是生姜生長(zhǎng)發(fā)育需要的三種主要無(wú)機(jī)元素。幼苗期對(duì)氮、磷、鉀的吸收量約占全期總吸收量的12%;旺盛期對(duì)氮、磷、鉀的吸收量占全期總吸收量的88%。生姜全生育期吸收氮、磷、鉀的數(shù)量分別是鉀最多、氮次之、磷最少,其比例大致為氮(N)38%~42%,磷(P2O5)10%~12.5%,鉀(K2O)46%~49%。在中等肥水條件下,每生產(chǎn)1 000 kg 生姜吸收純氮10.4 kg、純磷2.64 kg,純鉀13.58 kg。
2.4.2 中微量元素
鋅、硼是生姜生長(zhǎng)發(fā)育所必需的微量元素。據(jù)王曉云等[3]的試驗(yàn),生姜幼苗期(7 月24 日以前)吸鋅量占總吸鋅量的7.5%,轉(zhuǎn)折期(7 月24 日~8 月24 日)占23.8%,幼苗期和轉(zhuǎn)折期的吸硼量約占總硼量的34%;旺盛生長(zhǎng)期(8 月24 日以后)吸鋅量占總吸鋅量的68.7%;吸硼量占總吸硼量的66%,說(shuō)明生姜在根莖形成期需要吸收鋅、硼元素。
2.4.3 甲殼素
生姜大田中缺乏甲殼素,甲殼素在自然界中廣泛存在于高等真菌類(lèi)、節(jié)肢動(dòng)物蝦蟹及昆蟲(chóng)的外殼等生物體中,包括各種類(lèi)似結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。作為一種多糖類(lèi)物質(zhì),甲殼素具有較高的生物相容性和安全性,在綠色無(wú)公害果蔬生產(chǎn)上已廣泛應(yīng)用[4],且同時(shí)具有藥效和肥效[5]。在有機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)中,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 19630.1-2011 規(guī)定甲殼素可以作為殺菌劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑使用[6]。相關(guān)試驗(yàn)表明,生姜全生育期需要施用甲殼素肥料,用量為折合純甲殼素1 kg/667 m2以上,且日光溫室連作栽培的草莓、黃瓜施用甲殼素均能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)[7-8]。
3.1.1 翻地深耕在3 月初進(jìn)行整地,翻地深耕,耕深35 cm 以上,較傳統(tǒng)整地時(shí)間(4 月上旬)提早一個(gè)月左右。
3.1.2 施肥、旋耕
每667 m2撒施智能牌有機(jī)肥800 kg(濟(jì)南阿波羅甲殼素肥業(yè)有限公司,20 kg/袋),再次旋耕深翻,此次耕深為25~30 cm。
3.1.3 一次開(kāi)溝
如果墑情不允許,可以適當(dāng)潑水后再進(jìn)行壓地。旋耕后土壤手握成團(tuán)即可及時(shí)壓地。為了保證開(kāi)溝后土不長(zhǎng)草、不開(kāi)裂,壓地必須要全壓。按照壟寬63~65 cm,第一次開(kāi)溝,結(jié)合開(kāi)溝再次壓背,此時(shí)溝深約25 cm、溝寬約15 cm。
3.1.4 二次開(kāi)溝
播種前二次開(kāi)溝,與第一次開(kāi)溝深度和寬度相同,此次開(kāi)溝是保證溝上有浮土蓋姜種,避免造成姜種擺放不均勻。
3.1.5 播前施基肥
按照每667 m2施用200 kg 智能有機(jī)肥(甲殼素有機(jī)質(zhì)≥45.0%,N+P2O5+K2O≥5.0%),4 kg 智能朋果紅(濟(jì)南阿波羅甲殼素肥業(yè)有限公司,甲殼素大量元素水溶肥料,N+P2O5+K2O≥50.0%,21-8-21,含Cu、Mn、Zn)、4 kg 智能朋果金(濟(jì)南阿波羅甲殼素肥業(yè)有限公司,甲殼素大量元素水溶肥料,N+P2O5+K2O≥50.0%,20-20-10,含Cu、Mn、Zn)、1%阿維菌素顆粒5 kg 進(jìn)行配比,充分拌勻后均勻撒施于溝底,并與土拌勻。
生姜不耐低溫和霜凍,16 ℃以上開(kāi)始萌芽,幼苗生長(zhǎng)適溫20~25 ℃,莖葉生長(zhǎng)適溫25~28 ℃,15 ℃以下停止生長(zhǎng)。生姜根系不發(fā)達(dá),在土壤中分布淺,吸水吸肥能力差,耐旱抗?jié)承阅懿?,過(guò)干、過(guò)濕的土壤和重茬栽培不利于生姜莖葉的生長(zhǎng)和姜塊的膨大,且容易引起土傳病害。冬末春初提前播種,氣溫較低,不適宜生姜生長(zhǎng)。
從面姜中選育的脫毒姜種平頂四和胖孩宜作為生姜的栽培種,選擇無(wú)病害、無(wú)蟲(chóng)口、色澤好、分枝少、胖大、外芽較好或芽眼剛剛爆開(kāi)的姜塊進(jìn)行掰種。把姜種均勻掰成質(zhì)量為80~100 g 的姜塊,單塊姜擺放整齊,盡量避免姜塊疊加。催芽后播種,姜芽催的質(zhì)量好壞對(duì)姜的產(chǎn)量尤其重要。于2 月20 日~3 月20 日進(jìn)行催芽,較傳統(tǒng)的催芽時(shí)間(3 月下旬~4 月下旬)提早一個(gè)月左右。催芽過(guò)程中對(duì)環(huán)境濕度、溫度和氧氣的要求較高。
3.2.1 濕度
濕度要盡量達(dá)到最小,有條件的可以晾曬1~2 個(gè)中午。晾曬前選擇氣溫高于13 ℃的天氣,先用阿維菌素和500 倍963 養(yǎng)根素混合液均勻噴灑姜種后,再晾曬。紅芽姜、大棚姜由于室外溫度太低,可以把姜種放到炕上或室內(nèi)排除濕度,但室內(nèi)溫度要在20 ℃以上,避免低溫受涼,排濕5~7 d,再蓋好棉被、草苫等。
3.2.2 溫度
采用變溫催芽法,催芽時(shí)間30 d 左右為最好,第一個(gè)10 d,堆溫20~22 ℃;第二個(gè)10 d,堆溫24~26 ℃;第三個(gè)10 d,堆溫21~23 ℃。同時(shí)注意姜種上炕后(用火炕催芽的),室內(nèi)溫度不要低于22 ℃,也不要高于25 ℃。
3.2.3 氧氣
整個(gè)催芽過(guò)程中盡量保證不缺氧,辦法是利用中午室外溫度高時(shí)打開(kāi)門(mén)窗及時(shí)換氣,并每隔7~8 d 適當(dāng)揭開(kāi)姜種四周覆蓋物換氣,這樣催出的芽才會(huì)不缺氧且健壯。
3.2.4 姜種壯芽標(biāo)準(zhǔn)與分級(jí)
姜種壯芽的標(biāo)準(zhǔn)是芽長(zhǎng)1 cm 左右,圓鈍、透亮、結(jié)實(shí),有根原基而無(wú)根長(zhǎng)出。另外,紅芽姜由于種植時(shí)地溫偏低,出苗慢,芽可以催的長(zhǎng)一點(diǎn),但也不要超過(guò)1.5 cm。催出的姜芽有紅頭,說(shuō)明透氣好,不缺氧,健壯。經(jīng)過(guò)精挑細(xì)選分級(jí),可以分為大塊大芽、大塊小芽、小塊大芽、小塊小芽四級(jí),即可按級(jí)別進(jìn)行播種。
傳統(tǒng)露地生姜播種期一般為4 月20 日~5 月1 日,采收時(shí)間一般為10 月下旬的霜降前。生姜全生育期總長(zhǎng)一般為180 d。二米膜生姜標(biāo)準(zhǔn)化高效栽培的播種期為3月20 日~3 月25 日[9],較傳統(tǒng)播種期提早30 d 左右,目的是確保生姜全生育期不低于210 d。
選擇達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的姜種,按照7 棵/m 的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行擺種,姜芽順著姜溝的方向擺成一條直線(xiàn)。姜種擺好后,按照每667 m2施用1 瓶963 養(yǎng)根素(1 000 mL/瓶)的用量,兌水均勻噴灑在姜種表面。從壟上將第二次開(kāi)溝放置的覆土,蓋在姜種表面,最佳的覆土厚度為3~4 cm。覆土后及時(shí)澆定植水,定植水每667 m2隨水沖施1 瓶963 養(yǎng)根素(1 000 mL/瓶)。澆定植水后,即可插拱條覆膜,覆膜選擇白膜。為保證覆膜后不易被風(fēng)吹壞,根據(jù)拱條新舊情況,適當(dāng)選擇拱條間距,新竹條間距可以適當(dāng)增加到1 m左右,舊竹條間距控制在80~90 cm。
4.1.1 放風(fēng)遮陰
一般定植后10~15 d,隨著姜芽的逐漸生長(zhǎng)以及外界溫度的升高,再加上棚內(nèi)濕度較大,此時(shí),可以在棚頂打孔適當(dāng)放風(fēng)[10]。在出苗的這段時(shí)間,溫度逐漸升高,一方面做好棚內(nèi)放風(fēng),先頂部打孔,然后在棚膜的兩側(cè)打孔放風(fēng);另一方面,要及時(shí)的架設(shè)遮陽(yáng)網(wǎng),預(yù)防中午棚內(nèi)高溫烤苗,遮陽(yáng)網(wǎng)遮陰面積在60%左右。
4.1.2 水肥管理
生姜播種30 d 左右,出苗率達(dá)到70%~80%時(shí),澆第一水,每667 m2隨水沖施963 養(yǎng)根素2 瓶(1 000 mL/瓶)和4 kg 智能朋果金。
生姜第一片葉展開(kāi)時(shí),要求不高于10 cm,第二片葉展開(kāi)時(shí),要求高度不超過(guò)13 cm。如果超過(guò)要求的高度,則需要通過(guò)放風(fēng)降溫控制生長(zhǎng)。放風(fēng)貫穿整個(gè)幼苗期,按照先放頂風(fēng)、再放側(cè)風(fēng)的原則,逐漸加大頂部和兩側(cè)風(fēng)口的數(shù)量和大小。生姜出第二個(gè)芽后,澆第二水,出第三個(gè)芽后,澆第三水,澆水配合施用上述肥料。
4.1.3 控旺
三股杈時(shí)主莖高度不超過(guò)50 cm,如果超過(guò)此高度要結(jié)合撤棚進(jìn)行控旺。施用太陽(yáng)神220 mL(濟(jì)南阿波羅甲殼素肥業(yè)有限公司,有機(jī)水溶肥料,甲殼素有機(jī)質(zhì)≥60 g/L)控旺,間隔7~10 d,連續(xù)控旺兩次,5~6 瓶蓋兌1 桶水(每桶15 kg)。結(jié)合澆第二水,隨水沖施枯草芽孢桿菌1 kg,預(yù)防爛脖子病[11];結(jié)合澆第三水,隨水沖施枯草芽孢桿菌1 kg(枯草芽孢桿菌含量2 億個(gè)/g,1 kg/瓶)、5%阿維菌素1 000 mL,預(yù)防爛脖子病和線(xiàn)蟲(chóng)病[12-13]。
4.2.1 小培土
撤棚后,在6 月15 日前后,進(jìn)行第一次小培土,選擇在壟的一側(cè)開(kāi)溝施肥,溝距根系約12 cm,每667 m2施用25 kg 緩控釋復(fù)合肥。間隔10 d 左右,進(jìn)行第二次小培土,選擇在壟的另一側(cè)開(kāi)溝施肥,溝距根系約12 cm,每667 m2施用25 kg 緩控釋復(fù)合肥。
4.2.2 水肥管理
第一次小培土后,間隔3 d 澆水,每667 m2隨水沖施963 養(yǎng)根素2 瓶(1 000 mL/瓶),4 kg 智能朋果紅、4 kg智能朋果藍(lán)(濟(jì)南阿波羅甲殼素肥業(yè)有限公司,甲殼素大量元素水溶肥料,N+P2O5+K2O≥50.0%,13-7-30,含Cu、Mn、Zn)和5%阿維菌素1 000 mL。第二次小培土后,間隔3 d 澆水,每667 m2隨水沖施963 養(yǎng)根素2 瓶(1 000 mL/瓶)、4 kg 智能朋果紅、4 kg 智能朋果藍(lán)和枯草芽孢桿菌1 kg。
4.2.3 控旺
大培土階段的姜苗限高1 m,如果小培土后姜苗高于1 m,需要對(duì)植株噴灑太陽(yáng)神限高控旺。太陽(yáng)神施用量按照1 瓶(220 mL/瓶)兌30 kg 水的比例施用。
4.2.4 大培土
7 月15 日左右,生姜長(zhǎng)出4~5 個(gè)芽,及時(shí)進(jìn)行大培土。同時(shí),如果地塊中根結(jié)線(xiàn)蟲(chóng)比較嚴(yán)重,建議溝施1%阿維菌素顆粒劑10 kg/667 m2。大培土后間隔3~5 d 澆水,每667 m2隨水沖施963 養(yǎng)根素2 瓶、12 kg 智能朋果藍(lán)。再間隔15~20 d 澆水,每667 m2隨水沖施12 kg 智能朋果藍(lán)。
4.3.1 撤遮陽(yáng)網(wǎng)
立秋之前(一般7 月底)可以將遮陽(yáng)網(wǎng)撤掉,以增加光照面積和光照時(shí)間,提高光合作用效率。
4.3.2 澆水、施肥
大培土后,原來(lái)生姜生長(zhǎng)的溝變?yōu)閴?,原?lái)的壟變?yōu)闇?。大培土后結(jié)合澆水,澆水量以土壤含水量(質(zhì)量百分含量)保持70%~80%為宜。從大培土開(kāi)始至采收前,每2~3 d,在溝內(nèi)灌一次水,使土壤含水量保持75%左右。立秋之后,每隔10~15 d,每667 m2隨水沖施適量肥料(智能朋果藍(lán)12~16 kg),一直到10 月初結(jié)束。根據(jù)當(dāng)?shù)氐挠晁闆r,至少?zèng)_施5 次以上肥料。
一般在10 月下旬,初霜到來(lái)之前,地上莖葉尚未霜枯時(shí)采收。此時(shí),氣溫已降至11~15 ℃,根莖組織已充分老熟,是采收生姜的最好時(shí)節(jié)。采收前2~3 d,先澆一次水,使土壤疏松,然后用農(nóng)用工具將生姜整株刨出,也可抓住生姜莖葉,輕輕將其根莖拔出。抖落根莖上的泥土后,用刀在莖稈基部2~3 cm 處削去地上莖,清除生姜須根和肉質(zhì)根,將帶有少量潮濕泥土的生姜直接入窖貯藏。