黄姜栽培新技术是将其他作物种植方法运用于黄姜生产的过程。这些新技术多数仍处于探索中,其作用机理和运用效果有待进一步研究、实践。
(一)器官调控法
据华中农业大学黄姜课题组的研究,合理调控营养生长,有利于提高黄姜的产量,合理调控生殖生长,既有利于提高黄姜产量,也有利于提高薯蓣皂甙元的含量。具体作法是在栽培中,调控营养生长,以株高2米左右打顶,不除分枝;调控生殖生长以在果期摘除全部幼果效果最好。
器官调控的作用是可诱导一系列酶的活动,而皂甙元(甾体类物质)的合成是在一系列酶的催化作用下完成的。
(二)疏除弱苗法
弱苗有出苗晚、长势差及难以形成有效产量,甚至寻产量有负作用(以毫无意义的营养消耗满足其出苗需要)等特点,弱苗的疏除应在根状茎开始膨大后集中进行,根状茎萌生数苗者,应及早疏去弱苗,保留1~2个健壮苗,以避免养分分散,达到高产量高含量的效果。
(三)草覆盖法
草覆盖作为一项重要的农艺措施,不仅有秸杆还田,增加土壤有机质的作用,而且还有调节土壤温度和保墒的效果。
1、提供黄姜所需营养元素
秸杆中不但有碳、氮、磷、钾、硫、钙、镁、硅、铁,也有各种微量元素,如硼、锌、铜、钼、锰、钴等,其中,特别是氮、硫、磷、碳含量较高。随着秸杆的矿化,而将含上述元素的有机化合物分解成简单的无机盐类,如铵盐、碳酸盐、硫酸盐,以及各种矿质盐类,供黄姜吸收利用。
2、促进土壤养分的有效化
秸杆在矿质化时,能产生多种有机酸。在腐殖化时形成的腐殖酸,也具有一定的酸性强度。这既有助于矿质成分的风化,又有利于某些养料的释放与有效化。另外,丰富的有机质也加强了微生物的活性,促进了土壤养分的转化。
3、提高土壤的缓冲性和保肥性
秸杆分解后,增加了土壤的有机质,土壤的有机质是带大量电荷的酸性胶体,可以吸附大量的阳离子,其中作为养料的阳离子主要有K+、Na+、Ca2+、Mg2+等。这些被吸附的离子可免遭淋失,因而有机质就产生了对养料离子的保蓄效果。同时,被吸附的离子还可以随时被根系附近的H+或其他阳离子代换出来而供植物吸收。保肥力很弱的砂土,一旦增加了土壤有机质含量,不仅能改良砂土的物理性质,增加养料含量,还可提高保肥力。
由于土壤有机质对H+的吸附和释放,还会提高土壤对酸碱变化的缓冲能力。
4、减轻或消除土壤中的农药残毒和重金属污染
增加的土壤有机质由于具有络合性和吸附性,因而能减轻或消除土壤中的农药残毒和重金属污染。据报道,胡敏酸能吸收和溶解三氮杂苯除锈剂与某些农药。腐殖酸能与土壤溶液中的重金属离子络合,从而有助于消除土壤溶液中过量的重金属离子危害。
5、减少水分蒸发,增强土壤蓄水通气性
草覆盖后,减少了土表和大气的直接接触,空气流动和升温对土壤水分的蒸发影响减弱,加之秸杆分解后形成有机质胶体,有机质胶体松软、絮状、多孔。可见,此法无论对于砂土或粘土都有改善土壤结构,改良土壤物理性质的作用,蓄水性、保水性增强,同时也容易透水、通气。
6、调节土训温度,增强作物抗性
冬季草覆盖后,具有一定的保温作用,能有效缓解低温的不利影响。随着温度升高,秸秆的矿化和有机质的增加,使土色加深,有利于吸热增温。同时,腐殖质的某些分解产物能促进某些微生物与黄姜的生理活性及抗逆性。
黄姜生产中草覆盖的应用,主要是基于原产区“十年九旱”的实际,以增强保墒和抗旱能力,以及适应规范化栽培中减轻或消除土壤中的农药残毒和重金属的污染为主要目的。草覆兽可用稻草或麦草,一般每亩用量200~250千克。
(四)抗旱剂的运用
抗旱剂又称吸水保水剂,用于抗旱、保墒、改良土壤、植树、种草等都有显著效果,尤其是在干旱地区效果更为突出。因此,吸水保水剂应用,特别是在农业领域里的应用已引起普遍重视。
常用的吸水保水剂是在过硫酸盐为触媒的条件下,过量丙烯酸同碱金属氢氧化物或氨水经加热聚合形成的高分子化合物。
每克吸水保水剂可吸纳自身重量420~480倍的水,并在干旱时不断释放,不失为一种抗旱和保产、稳产的好办法。抗旱剂的应用有两种方法:一种是拌和一定量的干细土全田均匀撒播。应注意的是此两种方法都必须在播种后浇足透墒水。
(五)腐殖酸类肥料的应用
以含腐殖酸的自然资源为主要原料制成的,含有氮、磷、钾等营养元素或某些微量元素的肥料,统称为腐殖酸肥料。它具有改善土壤性质、优化土壤结构、提高植物营养、刺激植物生长等作用。可作基肥和追肥用,也可用以浸种、拌种和蘸根。常见的腐殖酸肥料有腐殖酸铵、腐殖酸磷、腐殖酸钾、腐殖酸钠、腐殖酸钙和腐殖酸氮磷等。
自然条件下的黄姜是生活在腐殖质中的,从生态适应的角度看,腐殖质对黄姜的产量和含量意义特殊。
现代科学证实,腐殖质是通过微生物的作用,在土壤中新合成的一类高分子化合物。其分子结构较复杂,性质较稳定。腐殖质本身不是一种单一的化合物,而是由多种化合物集合而成的混合物。其主体是不同分子量和结构的腐殖酸及其盐类,其余为一些简单的化合物(如多糖类、氨基糖、多糖醛酸甙等)。由于这些简单化合物和腐殖酸密切结合,难于完全分离,所以把这些简单化合物和腐殖酸等合在一起,统称为腐殖质。
土壤腐殖酸含量是土壤肥力的重要指标,增加腐殖酸有助于土壤理化性状及肥力条件的改善,腐殖酸类肥料产业的兴起正是适应了这一传统而又现代的土壤要求。对于黄姜这类以收获地下根状茎为产物和重视皂甙元次生代谢产物合成积累的作物,腐殖酸类肥料的应用将会有更广阔的前景。
(六)生物肥的运用
生物肥即微生物肥料,指含有固氮、溶解难溶性养料(如磷或钾)或分解纤维素的活的或潜伏的微生物有效株系细胞的制剂,应用于种子、土壤或堆肥中。由于这些微生物的增殖使得某些微生物学过程加速,提高某种养料的有效性便于作物吸收。微生物肥料的性质与其他肥料不同,本身并不含有大量的营养元素,主要以微生物生命活动的产物来改善植物的营养条件,抑制某些病害,并发挥土壤的潜在肥力。
1、固氮菌肥(根瘤菌肥)
(1)影响固氮菌剂肥效的因素
①菌剂质量。菌剂要求新鲜。存放时间过长,存放温度过高,含水量过大,或与农药、挥发性气体接触,都有可能影响菌剂的施用效果。
②营养条件。配施一定量的磷、钾、钼、硼和钴等肥料。磷、钾有利于根系的发育和碳水化合物的合成,有利于固氮菌的繁殖。钼是固定氮酶的成分,钴也参与固氮作用,硼有助于碳水化合物的输送,有利于根瘤和维管束的形成。
③土壤条件。固氮菌在PH值为6.7~7.5时生长良好,在PH值为4.0~5.3和PH值为8以上时生长停止。因此在酸性土壤上要施用石灰调节土壤PH值。
④施用方式和时间。固氮菌剂作种肥比追肥好,施用时间宜早,以拌种效果最佳。
(2)固氮菌剂的施用方法
选取相应的固氮菌剂,将它放在内壁光洁的瓷盆或木盆中,加入少量新鲜米汤或清水(或10%的白糖水),将菌剂调成糊状,再与姜种或种子拌匀,置于阴凉处,稍干后拌上少量泥浆裹种,最后拌以磷钾肥,并添加少量钼、硼等微量元素肥料,避免光照,立即播种。磷钾肥用量为一般每亩用过磷酸钙2.5千克、草木灰5千克左右。若用钙镁磷肥拌种,不应加草木灰,以免碱性过大,影响菌体繁殖。过磷酸钙中含有游离酸,不利种子发芽和固氮菌活动,故应预先与适量草木灰拌匀,以消除游离酸的不良影响。
2、磷细菌肥
磷细菌肥指具有将难溶性磷化合物转化为有效磷能力的一些细菌。
磷细菌肥料适用于多种作物,可采用拌种、沾根、也可作基肥或追肥,每亩用量一般为0.5~1.5千克。拌种时,将菌肥加上3~5倍的水制成浆糊状,拌上姜种;或将姜种喷湿拌上菌肥。不论何种方法,务求使每株姜种都沾上菌肥,随拌随播,播后覆土。也可用河泥掺入少量草木灰或细土拌上菌肥,调成糊状,拌姜种播种。作基肥可与有机肥拌匀,开沟条施或穴施。在有机质丰富、水分充足、通气良好、中性或微碱性土壤条件下,磷细菌才能增殖,所以磷细菌肥料要也厩肥、堆肥等配合施用,磷细菌肥料不要直接与碳酸氢铵、石灰氮、过磷酸钙和农药混合使用,但可以分别施用。
3、钾细菌肥料
钾细菌大致分硅酸盐和非硅酸盐两大类形态的细菌,其作用为分解长石、云母等难溶性矿物,并能分解磷灰石,同时还能固定空气中的氮素。
钾细菌剂可作基肥、拌种肥、沾根和追肥施用,以基肥为好。如将含钾、磷的矿粉和和钾细菌一并加入堆肥拌匀堆沤,然后用作基肥,效果更好。拌种肥是将菌剂加适量清水制成悬液,喷于姜种上,拌匀后稍晾干立即播种,沾根法是将菌肥与水按1:5的比例拌匀,浸种栽植。追肥要早期浅施。但基、种、追肥使用钾细菌肥料均宜浅施或面施,施后覆土。菌肥用量亩施0.75~1.25千克到7.5~10千克,视质量、养分状况和施用方法而定。
现阶段的生物肥呈现出多元的发展趋势,复合生物肥、有机复合生物肥、氨基酸复合肥等多种功用,对增强黄姜的抗性缓解缺素症有一定的效果。
(七)稀土元素的运用
稀土能提高作物的光合作用,增强根篆对养分的吸收,促进体内氮、磷、钾等元素的运转,从而促进作物的生长发育,提高产量。
黄姜通过根外喷施稀土元素试验,稀土能使黄姜增产,最高可达10%以上,对皂甙元含量的影响不显著,而单位面积皂甙元产量略有增加,最高可达7.72%,说明稀土在黄姜栽培中有一定的效果。
黄姜稀土施用时间为5~9月份,施用浓度为200~500毫克/千克,以多次施用为好。
(八)常规根外追肥技术
黄姜同大多数作物一样,除根部能吸收养分外,叶片也能吸收养分,这种以叶部吸收为主要途径的营养方式称为根外营养,相应的技术也就是通常所说的根外追肥技术。根外追肥技术对于黄姜浅根系及皂甙元次生代谢产物为目标的特点而言,在今后生产中具有相当大的潜力。
黄姜根外追肥技术适合下列情况:肥料少或投入能力有限;生长后期,根部吸收养料能力减弱,根外追肥可及时补充根部吸收养分不足;在特定时期需影响或刺激作物生长的;其他不宜土壤施用的。
常规根外追肥包括:
1、尿素。对于萌芽出苗期的姜苗或有脱氧现象的地块,为及时补充水肥,每亩每次可用尿素0.5~1千克,兑水50千克,叶面喷施,连续喷洒2~3次。
2、过磷酸钙。有缺磷或缺钙症状的黄姜,每亩每次可用过磷酸钙2.5千克,加水5千克,浸泡2小时后过滤,兑水50千克,叶面喷施1~2次即可。
3、磷酸二氢钾。花期前后是黄姜根状茎膨大及水肥的临界期,追施磷酸二氢钾可补充土壤中磷钾供应的不足。方法是每亩每次用磷酸二氢钾200克,兑水50千克喷洒叶面,一般喷施2~3次。
4、硼肥。准备采种作有性繁殖的黄姜,为防止花而不实,可每亩每次用硼砂100克,先加少量热水溶化后兑水50千克喷雾,连续喷施2次。
5、锌肥。可能缺锌的黄姜地,以每亩每次硫酸锌100克,兑水50千克,在苗期喷施,连用2次。
6、锰肥。锰肥(MnSO4·3H2O)的土壤施用效果不理想,根外追肥常用量每亩每次100克,兑水50千克,在苗期和初花期喷施。
7、铁肥。常用的硫酸亚铁适宜作根外追肥,每亩每次用量200克,兑水50千克,连喷2~3次。
8、钼肥。硫酸钼常基施,喷施每亩每次用量20克,兑水50千克作喷雾。
9、草木灰。草木灰是植物燃烧的残灰,含有磷、钾、镁、铁及微量元素等,其中含钙、钾较多,磷次之。因此草木灰的作用不仅是钾素,而且还有磷、钙、镁和微量元素等营养元素的作用。根外追用时,每亩每次用2.5~5千克草木灰,兑水50千克,浸泡24小时后过滤,用滤清液喷雾,一般在初花期前后连喷2~3次。除供给作物养分外,还有防治地上害虫的作用。
根外追肥时,要特别注意浓度的配比,避免使用不当而造成药害。作连续喷用时,前后2次之间须间隔5~7天。
(九)重茬问题的解决
黄姜是耐连作的作物,重茬可能会造成减产和品质下降,而且,重茬时间越长,其不利表现越明显。重茬地常常会有病虫害发生严重、植株生长不育且有效生长期缩短、产量低等现象,其原因可能有以下方面:
1、连续栽培黄姜,导致土壤养分比例严重失衡,特别是不作经常性补充的微量元素的缺乏,成为黄姜生产的限制因子。
2、施肥的盲目性和随意性,如重化肥轻有机肥等,破坏了土壤结构和理化性状,引起土壤保肥供肥能力的下降;偏施某种肥料,因拮抗作用等引起其他营养元素的吸收不良。
3、由于种内竞争等生物学原因,黄姜个体体内合成并向土壤分泌激素或其他代谢产物,抑制其他个体的生长。这在下季黄姜生长中表现尤为突出。
4、土壤中微生物有害菌、有益菌比例失常。有害菌基数增加,黄姜的抗性减弱,病害发生的可能进一步增大。
5、土壤中越冬的害虫及虫卵增多,危害下一季黄姜。
针对黄姜重茬的原因,可采取以下措施减少负面影响;
(1)重茬地块进行测土配方施肥;
(2)应用药剂进行土壤消毒和杀虫处理。土壤消毒:每亩用1~1.6千克敌克松拌细土30千克撒施。杀虫处理:每亩用呋喃丹2.5~3.5千克或辛拌磷2~3千克配成毒土撒施。
(3)冬季深翻土地(>33厘米),将犁底土翻到地表,或用“客土法”对土壤改良,待冻垡后春播。
(4)因地制宜,补施腐熟有机肥和草木灰,改善土壤性能和补充易消耗营养。
(5)适当增加生物肥、化肥的用量,提高速效供肥水平。
(十)多元素有机配位药肥
植物在适应自然环境的生存过程中自身具备抗病、抗虫的有机物以及生长调节物质,这类杂环等有机化合物可以从植物和农业废弃行中被提取出来,用作配位体与微量元素和超微量元素进行配位反应后,生成一种可施用于植物的集肥效和药准备为一体的配位体,即多元素有机配位药肥。
多元素有机配位药肥有以下特点:①药肥合一,减少了劳动强度;②既可防治生理性病害,又可防治病原性病害;③元素种类多。除含有微量元素外,还含有中量和超微量元素,能全面补充黄姜营养;④用量少,效益好。
此类肥料的使用通常有浸种、根外喷施、灌根等方法,以浸种效果最好,作灌根时,药量须加大。