不同栽培模式对生姜生长 产量及抗病性的影响

付丽军，王永存，常冬梅，周 禹，王向东

（1.唐山市农业科学研究院，河北 唐山 063001；2.衡水市农业技术推广站，河北 衡水 053000；3.唐山市食品药品综合检测中心，河北 唐山 063000）

生姜为姜科姜属宿根植物，其根茎营养丰富，风味独特，是人们生活中重要的调味蔬菜之一[1]。唐山市自20世纪80年代开始种姜，近年来随着生姜价格的走高，生姜的种植面积不断扩大。目前，全市生姜种植面积近2 666.67 hm2，产量占河北省生姜总产量的80%左右[2]。生姜作为特色蔬菜品种，在当地有着巨大的发展潜力。

姜喜温，不耐寒冷，当10 cm地温稳定在15℃以上时才能播种[3]。若采用露地栽培，唐山地区适宜的播种日期为5月初。露地栽培生长期较短，全生育期有效积温较低，难以获得高产。通过地膜覆盖、拱棚、塑料大棚等设施进行增温保温可提前播种生姜，延长生姜的生育期，大幅提高生姜产量[4，5]。2015～2016年对唐山市生姜生产调查时发现，其栽培方式有地膜覆盖、小拱棚、塑料大棚等多种类型，但以小拱棚和深沟地膜覆盖栽培居多。不同的栽培方式，生姜产量差异很大，且在投资成本、生产效益等方面也存在较大差异[6]。生产实践表明，深沟地膜覆盖栽培和小拱棚栽培的生姜播种期可提前30 d左右，二者均有一定的增产效果，但这2种栽培方式对生姜生长及产量的影响差异是否显著尚不明确。以露地栽培为对照，研究了深沟地膜覆盖栽培和小拱棚栽培对生姜生长、产量以及抗病性的影响，旨为探索唐山生姜最佳种植模式，为当地生姜的高产栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

生姜品种为冀姜5号，由唐山市农业科学研究院选育而成。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计 试验于2016～2017年在唐山市农业科学研究院试验田进行。试验地块为沙壤土，土质疏松，肥力中等。

生姜栽培模式设露地栽培（CK）、深沟地膜覆盖栽培（T1）和小拱棚栽培（T2）3个处理。小区面积15 m2，随机区组排列，3次重复。生姜行距65 cm，株距20 cm，115株/区。其中，CK按行距浅开沟，沟深20 cm、宽25 cm，播后直接覆土3～4 cm，不采取任何保温措施；T1处理采用深沟播种，沟深28 cm、宽25 cm，播种覆土后铺设厚0.05 mm的蓝色农膜，四周用土压严，出苗后及时破膜引苗，6月20日将农膜撤除；T2处理开沟方式与CK相同，播种覆土后用长2 m的竹条搭建拱棚，棚高50 cm、宽140 cm，棚顶覆盖厚0.05 mm的蓝色农膜，7月10日撤去拱棚。小区四周设保护行，其他栽培管理方式均相同，10月21日收获。

1.2.2 测定项目与方法

1.2.2.1 地温。采用温度记录仪，监测各小区播种至出苗期间的5 cm地温，记录最高温度、最低温度和日平均温度。

1.2.2.2 生姜生育时期。生姜出苗后隔天调查1次。当全小区出苗率达到50%时，记为苗期。待生姜全部出苗后，统计出苗率。当全小区有50%的生姜出现3个分枝时，记为旺盛生长期。

1.2.2.3 生姜农艺性状。自6月20日开始，各小区每隔20 d随机取样5株，测定株高、茎粗、分枝数和根茎鲜重。收获时，各小区实收测产，然后随机抽取10株测定单株产量。

1.2.2.4 生姜发病率。待生姜出现病害后，每周统计2次病害的发生情况，记录发病日期和病株数，计算各小区的发病率（病株数/植株总数×100%）。将2 a各病害发病率总和记为总发病率。

1.2.3 数据分析 利用Excel 2007软件进行数据处理，并做图。采用DPS 7.05软件进行数据的方差分析和多重比较（LSD法）。

2 结果与分析

2.1 不同栽培模式对生姜出苗期间地温的影响

T1和T2处理的土壤最高温度、最低温度和日平均温度均显著＞CK（表1）。表明深沟地膜覆盖栽培和小拱棚栽培在生姜出苗期间均具有较好的增温效果。

T1与T2处理的土壤日平均温度和最高温度均无显著差异，但T1处理的最低温度显著＜T2处理，温差＞T2处理。表明深沟地膜覆盖栽培虽有一定的增温效果，但升温快，降温也快，保温效果相对较差；小拱棚栽培的增温保温效果较好。

表1 不同栽培模式下生姜出苗期间的地温 （℃）Table 1 Ground temperature in the emergence period of ginger under different cultivation modes

2.2 不同栽培模式对生姜生育进程的影响

与CK相比，T1处理的生姜可提前27 d播种，提前23 d出苗，提前25 d进入旺盛生长期，延长生育期23 d；T2处理的生姜可提前27 d播种，提前25 d出苗，提前32 d进入旺盛生长期，延长生育期25 d（表2）。T1与T2处理的出苗率差异不显著，但均明显高于CK，分别较CK提高了4.17%和4.81%。表明深沟地膜覆盖栽培和小拱棚栽培均能够通过设施增温保温显著提高生姜的出苗率，加速生姜生长发育，促使其提前进入苗期和旺盛生长期，延长全生育期，其中，小拱棚栽培对生姜生育进程的促进作用优于深沟地膜覆盖栽培。

2.3 不同栽培模式对生姜株高和茎粗的影响

6月20日至收获，T1和T2处理的生姜株高均显著＞CK（图1）。6月20日，T1与T2处理的生姜株高无显著差异；6月20日后，T1处理因揭去地膜造成生姜生长减慢，株高显著＜T2处理。收获时，T1和T2处理的生姜株高分别为112.10和119.57 cm，分别较CK（100.70 cm） 提高了11.32%和18.74%。

表2 不同栽培模式下生姜的生育进程Table 2 The growth and development process of ginger under different cultivation modes

6月20日至收获，T1和T2处理的生姜茎粗均＞CK（图2）。9月10日前，T2处理的生姜茎粗＞T1处理；9月10日后，T1与T2处理的茎粗逐渐趋于一致，但均显著＞CK。收获时，T1和T2处理的生姜茎粗分别为19.02和18.94 mm，分别较CK（18.11 mm） 提高了5.02%和4.53%。

综上所述，深沟地膜覆盖栽培和小拱棚栽培均有利于促进生姜地上部生长，其中小拱棚栽培对株高的促进作用显著优于深沟地膜覆盖栽培，但2种栽培模式对茎粗的影响差异不大。

图1 不同栽培模式下生姜株高的动态变化Fig.1 The dynamics of plant height of ginger under different cultivation modes

图2 不同栽培模式下生姜茎粗的动态变化Fig.2 The dynamics of stem diameter of ginger under different cultivation modes

2.4 不同栽培模式对生姜分枝数和根茎鲜重的影响

整个生育期内，不同处理的生姜分枝数和根茎鲜重动态增长趋势均基本一致，指标值顺序均为T2处理＞T1处理＞CK，且除6月20日外，其他时期3个处理的指标值差异均达到了显著水平（图3，图4）。收获时，T1和T2处理的生姜分枝数分别为13.10和14.50枚/株，分别较CK（10.70枚/株） 增加了2.40和3.80枚/株；根茎鲜重分别为1 024.51和1 197.28 g/株，分别较CK（795.49 g/株） 增加了28.79%和50.51%，T2处理较T1处理增加了16.86%。

图3 不同栽培模式下生姜分枝数的动态变化Fig.3 The dynamics of branching number of ginger under different cultivation modes

图4 不同栽培模式下生姜根茎鲜重的动态变化Fig.4 The dynamics of fresh weight of rhizome of ginger under different cultivation modes

综上所述，深沟地膜覆盖栽培和小拱棚栽培均有利于促进生姜分枝以及根茎鲜重的积累，其中，小拱棚栽培的效果显著优于深沟地膜覆盖栽培。

2.5 不同栽培模式对生姜产量的影响

生姜的单株产量和单位面积产量顺序均为T2处理＞T1处理＞CK，且不同处理的指标值差异均达到了显著水平，其中，T1和T2处理分别较CK增产38.82%和63.89%，T2处理较T1处理增产18.06%（表3）。表明利用深沟地膜覆盖栽培和小拱棚栽培均能够明显提高生姜的单株产量和单位面积产量，其中，小拱棚栽培的增产效果显著优于深沟地膜覆盖栽培。

表3 不同栽培模式下生姜的产量Table 3 The yield of ginger under different cultivation modes

2.6 不同栽培模式对生姜发病率的影响

对生姜田间各病害的发生情况进行调查，结果（表4）显示，各处理均未发现姜瘟病；CK的茎基腐病始发于7月27日，发病率为2.1%，而其他2个处理均未发现此病；不同处理的炭疽病始发时间相同，其中，T1与T2处理的发病率无显著差异，但二者均显著＜CK；斑点病的始发时间以CK最早、T2处理最晚，且不同处理的发病率差异均达到了显著水平。将2 a所有病害的发病率进行统计发现，T2处理的总发病率最低，其次是T1处理。表明利用深沟地膜覆盖栽培和小拱棚栽培均能够降低生姜的发病率，其中，小拱棚栽培的防病效果优于深沟地膜覆盖栽培。

表4 不同栽培模式下生姜田间病害发生情况Table 4 The incidence of diseases of ginger under different cultivation modes

3 结论与讨论

不同栽培方式对作物形态指标、产量以及生产效益有显著影响[7～9]。设施栽培是近年来生姜产业发展的一项创新实用技术，利用地膜、拱棚、大棚等设施栽培可促进根茎生长发育，提高生姜产量[3]。设施栽培能够增加有效积温，植株可维持较长时间的高光效期，一方面有利于地上部茎叶的生长，另一方面地上部茎叶的养分向根茎转移，促进了同化产物的制造和积累[10，11]，产量大幅度提高。本试验条件下，与露地栽培相比，利用小拱棚栽培和深沟地膜覆盖栽培的生姜均可提前27 d播种，提早进入苗期和旺盛生长期，植株生长发育加快，株高、茎粗、分枝数、根茎鲜重和产量均明显提高。本研究结果与前人研究结果相一致。

地下根茎是生姜的产品器官，由多个分枝且膨大的姜球组成，因此，生姜的分枝数和根茎大小与生姜产量呈显著正相关[12]。本试验中，与深沟地膜覆盖栽培相比，小拱棚栽培的生姜单株分枝数增加了1.4枚，单株根茎鲜重增加了16.86%，产量提高了18.06%。可以看出，小拱棚栽培更有利于地下同化器官的分化和建成，通过分枝数和根茎鲜重的增加，为生姜高产奠定了基础。

小拱棚栽培生姜的增产效果好于深沟地膜覆盖栽培，分析原因主要有3个方面。（1） 生姜属喜温作物，对低温反应敏感，种姜在16℃以上开始发芽。小拱棚增温保温效果较好，棚内温差小，出苗期间生姜最低温度能维持在16℃以上；而深沟地膜覆盖栽培夜间保温效果较差，生姜出苗期间最低温度为15.42℃。因此，小拱棚栽培更适宜生姜出苗期间的生长。（2） 深沟地膜覆盖栽培需在姜苗长至顶膜时挖孔引苗，导致膜内透风，保温效果降低。6月20日揭去地膜时，生姜正处于“三股杈”阶段，需要维持较高的温度（白天32～35℃，夜间25℃以上为宜）[3]，而此时揭膜会造成热量散失，导致植株生长缓慢，影响了后期根茎的膨大，增产效果降低。小拱棚栽培时撤棚时间可延迟20 d，更有利于生姜生长。（3） 小拱棚栽培病害发生率显著降低。一方面，小拱棚栽培的生姜生长健壮，抗病性强；另一方面，拱棚膜作为物理屏障，降低了虫害和病原菌入侵的概率。

综上所述，小拱棚栽培较深沟地膜覆盖栽培增产优势突出，适合在唐山地区生姜生产上推广应用。