生姜对环境条件的要求
生姜原产于亚洲热带及亚热带地区,由于长期的生态适应和系统发育的结果,使它形成了诸多与其起源地自然环境相适应的生物学特性。但经人们长期栽培、选择、驯化和进化,生姜对温度、光照、湿度等环境条件的适应性不断增强,栽培区域扩大,如在我国无论南方和北方均可种植生姜。
生姜的生长与产品器官的形成除了决定于其自身的遗传特性以外,还与环境条件有密切关系。环境因素主要包括温度、光照、土壤、营养、水分和空气等,上述环境因子互相联系,相互制约共同作用于生姜的生长发育进程。同时,生姜的不同生育阶段对环境因素的要求存在差异,因此栽培上应充分考虑各种环境因子对生姜生长发育的综合影响,采取相应的农业技术措施,趋利避害,以满足生姜生长发育和高产的要求。
1.生姜对温度的要求
(1)不同生长阶段对温度的要求 生姜属喜温蔬菜,不耐寒冷,不耐霜冻,也不耐炎热。在其生长的各个阶段,对温度的要求也不尽相同。据试验,种姜在16℃以上便可由休眠状态开始发芽生长,但在16~17℃条件下发芽速度极慢,发芽期长达60天左右;在20℃时,幼芽生长仍然较慢;保持22~25℃的条件对幼芽生长最为适宜,经20~25天,幼芽便可长至1.5~1.8cm,芽粗1~1.4cm,芽肥芽壮。发芽期温度不宜太高,当环境温度超过30℃时,发芽速度虽然很快,但幼芽细长而瘦弱易形成弱苗。幼苗期和发棵期,保持25~30℃对茎叶生长较为适宜。根茎旺盛生长期,要求白天和夜间保持一定的昼夜温差,白天温度保持25℃左右,有利于茎叶进行光合作用,夜间保持17~18℃为宜,有利于养分积累和根茎生长。当温度降至15℃以下时,植株停止生长,茎叶遇霜即枯死。
总体而言,生姜整个生育期内温度不宜超过35℃或低于17℃,否则对其生长不利,但随光照、二氧化碳浓度等环境因素变化其光合作用适温也发生相应变化。
(2)对积温的要求 积温是作物热量需求的重要指标之一,生姜在其生长过程中,不仅要求一定的适宜温度范围,而且还要求一定的积温,才能顺利完成其生长过程并获得较高产量。根据对莱芜姜的生长过程及当地气象资料分析,其全生长期约需活动积温3660℃,15℃以上的有效积温1215℃。
2.生姜对光照的要求
生姜的生长要求中等强度的光照条件,耐阴而不耐强光。强光对生姜生长的抑制作用主要体现在分枝数、叶面积、根茎重等指标变化上。生姜幼苗在高温强光照射下裸露栽培,常表现为植株矮小、叶片发黄、分枝少而细弱、长势不旺、根茎产量降低。因此,自古以来,我国南、北方生姜栽培均有遮阴管理措施。但苗期雨水过多、光照不足,对姜苗生长也不利。
生姜的不同发育时期对光照强度反应不同,生产上应进行“变光”管理。一般来讲,发芽期间要求黑暗,幼苗期要求中等强度光照,在遮阴状态下生长良好,旺盛生长期同化作用较强,需光量大,以储存积累更多的光合产物。
生姜对日照长短的要求不严格,在长、短日照下均可形成根茎,但以自然光照条件下的根茎产量最高。
3.生姜对水分的要求
生姜为浅根性植物,植株含水量为86%~88%。生姜不耐干旱和湿涝,不同生长时期对水分需求不同。幼苗期姜苗生长量小,但蒸腾作用旺盛,且北方生姜苗期恰处高温干旱季节,土壤蒸发量大,因此苗期水分消耗量大,需及时灌溉补水,通常保持土壤相对含水量的70%~80%较为适宜。如果土壤干旱,则姜苗生长受抑,经常出现“挽辫子”现象,植株矮小,叶片光合能力弱,影响后期根茎形成。
生姜进入旺盛生长期后,植株生长速度大大加快,需要较多的水分。为促发分枝和根茎迅速膨大,应及时足量供水,此期如果缺水干旱,不仅根茎产量降低,品质也变劣。生姜也不耐湿涝,田间积水导致其根系生长受阻易引发姜瘟病,可导致大幅度减产。
因此,生姜栽培中应根据其不同生长时期的需水规律,合理供水,保持土壤湿度适宜,并注意雨后及时排除田间积水。
4.生姜对土壤的要求
生姜对土壤质地要求不甚严格,适应性较广,无论砂土、壤土或黏土均能正常生长,但不同土质对其产量和品质有不同影响。砂土透气性好,春季地温上升快,有利于早出苗、发苗快,但砂土保水保肥能力差,易后期脱肥造成盛长期植株长势弱、早衰,因此往往产量不高。黏土保水保肥能力强,但透气性差,影响前期发苗和后期根茎膨大,产量也较低。壤土砂黏适中,既松软透气,又能保水保肥,有利于幼苗生长与根系发育,因而根茎产量最高。砂性土壤栽培生姜,其根茎多表现光洁美观,含水量较少,干物质率高。黏性土壤栽培生姜,则根茎含水量较高,质地细嫩。
不同的土质不仅影响根茎的商品质量,对其营养品质也有一定的影响。重壤土种植生姜干物质含量较低,但可溶性糖、维生素C和挥发油的含量显著高于轻壤土和砂壤土种植的生姜。三种土质栽培的生姜,其淀粉和纤维素的含量无显著差异。
土壤酸碱性对生姜茎叶和地下根茎的生长影响显著。生姜喜中性和微酸性环境,但对土壤酸碱度的适应范围较宽,pH在5~7范围内均可生长良好,其中当土壤pH为6时根茎生长最好。当土壤pH大于8时,生姜各器官生长明显受抑,表现为植株矮小、叶片发黄、根茎发育不良。因此生姜栽培应选择中性偏酸、土层深厚、土质疏松而肥沃、有机质丰富、通气良好、便于排水的土壤。
5.生姜对矿质营养的要求
生姜根系不发达,生长期较长,需肥量大。据测定,每公顷生姜可吸收氮素(N)417.6kg、磷素(P)63.3kg、钾素(K)803.2kg,因此生姜全生长期内以吸收钾肥最多,氮肥次之,磷肥居第三位。对氮、磷、钾的吸收比例约为1∶0.5∶2。在中等肥力条件下,每生产1000kg生姜产品,需吸收氮5.76kg、磷2.54kg、钾11.47kg。因此,生姜对氮素、钾素需求量大,对钾素营养尤为敏感。增施钾肥可促进植株对氮、磷的吸收,提高生姜产量及根茎中粗蛋白和挥发油含量。
生姜各器官对三元素的吸收量不同:叶片以吸收氮素最多,钾居第二位,磷最少;茎秆以吸收钾素最多,氮素居第二位,磷最少;根状茎吸收氮、钾较多,磷较少。所以在根茎迅速膨大期,应供给充足的氮肥和钾肥,防止植株早衰,对提高产量尤为重要。
生姜不同的发育时期对养分的吸收也不同。苗期生长缓慢,生长量很小,因而需肥较少,“三股杈”时期以后生长转旺,需肥量增多,后期追肥十分重要。
生姜要求矿质营养全面,除氮、磷、钾、钙、镁等元素外,还需要锌、硼等多种微量元素。因此,施肥时应根据生姜需肥规律、土壤总养分和肥料效应,按照有机肥与无机肥、基肥与追肥相结合的原则,进行平衡施肥,方能获得较高的产量和品质。
目前关于生姜的施肥研究较少,有研究认为生姜施用适量完全肥(每亩施氮肥40kg、磷肥7.5kg、钾肥40kg)增产效果佳,施肥过量或缺素均可导致减产和品质下降。