任清盛 杜 巖 賀云華 張 強 李承永 徐俊英
(濟南市第二農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院 山東濟南271100)
生姜是山東重要的經(jīng)濟作物, 生姜種植通常采取單作的方式[1],前期需要覆膜和遮陰。 受生姜市場、生姜病害以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等影響,生姜栽培面積、種植效益近些年波動較大,影響了農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)民增收。鮮食玉米是一種菜果兼用的新興食品[2],具有鮮食、糯、嫩、香的特點,尤其是甜玉米更被稱為“水果玉米”,營養(yǎng)豐富,并具有很高的經(jīng)濟價值。 近年來我國鮮食玉米發(fā)展加快,種植區(qū)域由廣東[3]、廣西、上海等地逐漸向周邊及北方區(qū)域擴展[4]。 萊蕪?fù)ǔS? 月中、下旬地膜栽培生姜,萊蕪有春茬玉米種植,當(dāng)前在萊蕪生姜產(chǎn)區(qū)還沒有開展生姜、 鮮食玉米套作研究的報道。 在地處魯中的萊蕪,試驗生姜套作鮮食玉米的栽培模式,研究兩者的農(nóng)藝指標、經(jīng)濟指標、種植效益, 探討生姜套作鮮食玉米栽培模式在萊蕪及周邊區(qū)域的可行性, 以提高萊蕪及魯中生姜產(chǎn)區(qū)種植效益。
試驗于2018 年在濟南市第二農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院高莊試驗基地和雪野試驗基地同時進行。 試驗地前茬作物均為生姜,土壤肥力中等,周邊沒有其他玉米品種種植。
參試品種:金耕甜1 號鮮食玉米和萊蕪大姜生姜。
1.2.1 整地施肥 在生姜種植田,結(jié)合整地,施生物有機肥[5]60 m3/hm2做基肥,按80 cm 行距開溝(行距較常規(guī)寬10 cm), 用于生姜套作鮮食玉米。 同時按70 cm 行距開溝用于生姜單作。生姜播種時溝施硫酸鉀復(fù)合肥(N∶P∶K 為 15∶6∶21)750 kg/hm2做種肥。
鮮食玉米單作田按照常規(guī)管理措施,結(jié)合整地,施腐熟雞糞30 m3/hm2, 施硫酸鉀復(fù)合肥每畝30 kg/hm2、過磷酸鈣50 kg/hm2。
1.2.2 適時追肥 試驗設(shè)計如表1 所示, 為防止鮮食玉米苗期旺長,T1-1 和T1-2 生姜苗期追肥于6 月下旬追施,較 T3-1 和 T3-2(6 月中旬)延遲 10 d,施生物有機肥750 kg/hm2。 于8 中旬鮮食玉米收獲后,刨除玉米秸,對T1-1 和T1-2 生姜進行第二次追肥,追施復(fù)合肥 450 kg/hm2;9 月中旬, 當(dāng)姜苗具有 6~8個分枝時,追施生物有機肥450 kg/hm2。
T2-1 和T2-2 單作鮮食玉米田, 正常水肥管理,移栽時施尿素75 kg/hm2;小喇叭口期結(jié)合中耕除草,追施尿素150 kg/hm2、硫酸鉀15 kg/hm2;抽絲期追施尿素 225 kg/hm2、硫酸鉀 75 kg/hm2。
1.2.3 生姜和鮮食玉米試驗設(shè)計 姜種催芽后,于4 月20 日采取地膜覆蓋的方式播種, 套作田株距20 cm,單作田株距25 cm。于4 月18 日采取50 孔育苗盤進行鮮食玉米育苗。 5 月2 日,鮮食玉米幼苗達到2 葉1 心,開始田間移栽。 每間隔一個生姜田壟,在田壟上移栽雙行鮮食玉米幼苗,株距30 cm。 同時在兩個不同的試驗地鮮食玉米單作種植,大小行[6]寬行80 cm,窄行60 cm,株距30 cm。
表1 試驗設(shè)計
采用Microsoft Excel 2007 進行數(shù)據(jù)整理分析。
萊蕪地處魯中地區(qū),生姜幼苗期需要適當(dāng)遮陰。結(jié)合生姜種植時間和栽培方式, 進行生姜套作鮮食玉米,前期鮮食玉米株高較矮,不能給生姜幼苗期提供充足的遮陰,前期生姜需要遮陽網(wǎng)遮陰。6 月上旬,鮮食玉米株高達到80 cm,去掉遮陽網(wǎng)。 生姜單作田采取正常的遮陰措施。
5 月下旬,鮮食玉米根基部開始出現(xiàn)分蘗,并逐漸增多,套作模式7 月下旬最多達到6 個分蘗。 有的根基部發(fā)生的分蘗頂部抽出雄穗, 但分蘗沒有發(fā)育出果穗。 隨著鮮食玉米生長,在6 月下旬,在果穗位置,開始不斷出現(xiàn)側(cè)枝。 然后,有的側(cè)枝頂部分化出雌穗。 而單作田鮮食玉米根基部出現(xiàn)分蘗極少,也沒有果穗位發(fā)育出側(cè)枝的情況。
有研究認為鮮食玉米出現(xiàn)的分蘗不影響產(chǎn)量[7],甚至還有增產(chǎn)的作用[8],在本試驗套作田在鮮食玉米生長過程中,為防止分蘗過于遮陰影響生姜生長,不斷去除鮮食玉米根基部的分蘗。
由表2 可知,無論是生姜鮮食玉米套作,還是鮮食玉米單作, 都是在高莊基地試驗田中的鮮食玉米分蘗較少, 尤其是T2-1 處理鮮食玉米分蘗極少,平均只有0.01 個/株,該處理平均果穗數(shù)最多和平均果穗重也較高, 可見該處理鮮食玉米產(chǎn)量構(gòu)成要素較為均衡,產(chǎn)量較高。其中在雪野基地試驗田中的T1-2處理,分蘗較多,平均達到5.32 個/株,對株高、果穗數(shù)、果穗重等產(chǎn)量構(gòu)成要素造成了影響,該處理果穗數(shù)和果穗重較低。
表2 鮮食玉米生長情況
同一種栽培模式, 高莊基地試驗田比雪野基地試驗田分蘗少,株高較高,果穗數(shù)較少,果穗重較輕,生育期較短。 分析產(chǎn)生的原因可能是區(qū)域小氣候差異,高莊基地試驗田位于萊蕪平原區(qū),雪野基地試驗田位于萊蕪北部山區(qū),晝夜溫差較大,有利于干物質(zhì)積累,果穗重較重;同時雪野區(qū)域有效積溫較低,導(dǎo)致植株生長發(fā)育較慢,生長期延長。 套作栽培模式鮮食玉米分蘗較多,平均果穗數(shù)和平均果穗重較低,原因可能是由于套作模式鮮食玉米行間距較大, 光照條件較好,透風(fēng)透光,促進了鮮食玉米分蘗的發(fā)育和生長,分蘗增多,影響了果穗的生長發(fā)育[9,10]。 韓金玲等在不同種植密度下春玉米干物質(zhì)積累、 分配和轉(zhuǎn)移規(guī)律研究中發(fā)現(xiàn),隨密度增加,莖鞘中干物質(zhì)向籽粒中轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移率和貢獻率有增加的趨勢, 促進果穗發(fā)育[11]。
鮮食玉米產(chǎn)量分為鮮果穗數(shù)和鮮果穗重兩種方式,由表3 可見,無論是套作還是單作,兩種鮮食玉米產(chǎn)量方式均是高莊基地表現(xiàn)較高。
表3 不同栽培模式鮮食玉米產(chǎn)量情況
由表4 可知,在兩個試驗田當(dāng)中,生姜套作鮮食玉米,對生姜的生長影響較大,生姜套作比生姜單作三叉期延遲7~8 d,生姜分枝數(shù)、株高、根莖重都降低明顯,由表5 可見,雪野基地套作生姜的部分指標下降幅度比高莊基地更大。
表4 生姜產(chǎn)量及其構(gòu)成要素等指標情況
表5 不同處理生姜分枝數(shù)株高根莖重指標變化情況
鮮食玉米在本地市場主要以銷售鮮果穗為主,市場價格0.5 元/個,鮮食玉米經(jīng)濟效益見表6。 按當(dāng)前生姜市場價格為5 元/kg 計,生姜經(jīng)濟效益見表7。綜合鮮食玉米和生姜經(jīng)濟效益, 見表8, 生姜套作鮮食玉米比生姜單作綜合經(jīng)濟效益高, 高莊基地和雪野基地增加收入分別達到 13 542.75 元/hm2和6 565.60 元/hm2,增收百分比達到6.28%和2.87%,去掉甜玉米種子成本1 500 元/hm2,生姜套作鮮食玉米增加純收入 5 000~12 000 元/hm2。
表6 不同處理鮮食玉米經(jīng)濟效益
表7 不同處理生姜經(jīng)濟效益
(1) 生姜套作鮮食玉米比生姜單作綜合經(jīng)濟效益高,試驗中增效2.87%~6.28%,去掉甜玉米種子成本1 500 元/hm2,生姜套作鮮食玉米增加收入5 000~12 000 元/hm2。
表8 不同處理綜合經(jīng)濟效益
(2)不同栽培模式及不同區(qū)域,生姜和鮮食玉米生長發(fā)育差別較大。 鮮食玉米分蘗數(shù)總體規(guī)律呈現(xiàn)單作模式比套作模式少,平原地區(qū)比山區(qū)較少,T1-1和 T1-2 分 別 為 2.11 個/株 和 5.32 個/株 ,T2-1 和T2-2 分別為 0.01 個/株和 0.22 個/株。 王如芳等[12]在多分蘗玉米分蘗發(fā)生規(guī)律及密度和播期的影響研究中得出高光熱、低密度有利于分蘗發(fā)生。 本試驗雪野基地,地處萊蕪北部山區(qū),白天光熱條件好于高莊基地所在的平原地區(qū);在套作模式下,鮮食玉米總體密度降低,較好的光熱條件促進了鮮食玉米分蘗發(fā)生。
(3)本研究中,生姜平均分枝數(shù)、株高、根莖重等指標均是單作優(yōu)于套作。 套作模式時,生姜與鮮食玉米共生前期,鮮食玉米與生姜爭水爭肥;共生后期,鮮食玉米株高超過1 m 時, 隨著鮮食玉米株高不斷增長,越來越影響生姜進行光合作用[13],直到鮮食玉米收獲這段共生時間,生姜凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度和蒸騰速率均低于單作模式。
(4)對于生姜套作鮮食玉米栽培模式,采用營養(yǎng)缽育苗技術(shù)可以保證玉米苗全苗壯[14],提高玉米生長勢。 改進生姜種植方式,在生姜種植之前通過覆膜移栽等技術(shù)[15]盡量提早時間移栽玉米幼苗,以減少生姜輔助遮陰措施,減少投入成本;同時減少了生姜、玉米共生期,有利于后期生姜生長,提高生姜產(chǎn)量,從而提高生姜套作鮮食玉米經(jīng)濟效益。
(5) 生姜套作鮮食玉米, 需要改進水肥管理方式。生姜和鮮食玉米均對肥水要求較高[16,17],尤其為調(diào)整生姜在與鮮食玉米共生期以及中后期的生長勢,更需要合理的水肥管理。 水肥一體化可顯著提高生姜葉片色素含量和凈光合速率,降低蒸騰速率,提高水分利用效率[18],從而促進生姜中后期生長。