徐坤教授:我国生姜生产研究现状及发展趋势展望.ppt
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1、我国生姜生产研究现状及发展趋势展望,徐 坤山东农业大学园艺科学与工程学院2010-03-30,报告纲要,一、国内外生姜产业发展现状二、国内外生姜出口贸易概况三、生姜研究进展四、生姜贮藏保鲜技术 五、我国生姜产业存在的主要问题六、生姜产业发展趋势及展望,一、国内外生姜产业发展现状,生姜是世界各地广泛应用的主要香辛保健蔬菜之一,也是食品、医药及化工产品的重要原料。据联合国粮农组织(FAO)统计,目前全世界约有50余个国家种植生姜,而进口国则多达150多个。可见,生姜产业已成为名副其实的外向型产业。,据FAO统计,2007年世界生姜总产量为1487.5万吨,其中,生姜主要生产国为中国、尼日利亚、印度
2、、印度尼西亚、泰国、孟加拉国、巴西等,栽培面积及总产量均占世界总量90%以上。其中,中国生姜产量约为570万吨,约占世界总产量的38.3%。,1.世界生姜生产现状,表1 世界生姜主产国总产量(kt)比较,2.我国生姜生产现状,我国是世界上生姜栽培面积最大,生产总量最多的国家。近年来,我国生姜栽培面积及总产量均占世界总量的40%左右。,(1)生产布局,生姜在我国分布很广,除了东北、西北等高寒地区外,南部和中部各省、自治区均有种植。其中,南方以四川、福建、贵州、江西、安徽等省种植较多;北方则以山东栽培面积最大。山东生姜栽培面积居全国首位,达85 kha,总产约3200 kt,出口量250 kt左右
3、,分别约占全国的33%、56%和70%。,生姜主要在亚洲、非洲及南美栽培,生产水平较低。当前我国生姜平均单产仅1500 kg/亩左右,略高于世界平均水平,但低于马来西亚、印度等国家。山东生姜平均单产达3000 kg/亩左右,较全国平均水平约高1倍,居世界较高水平。,(2)生产水平,表2 世界生姜主产国单产(t/ha)比较,1.世界生姜出口贸易情况,国际市场生姜初级加工产品年贸易量维持在40万吨左右,出口贸易量前六位的国家分别是中国、泰国、巴西、印度、印度尼西亚和尼日利亚。这些国家出口生姜数量约占世界出口贸易量的90.8%,其中,我国约占贸易总量的70%以上。,二、国内外生姜出口贸易概况,198
4、9至2007年,我国由于生姜产业的持续高速发展,出口数量也大幅度增加,生姜出口量由原来的1万吨左右增长至近30万吨,增长30倍,市场份额由12.4%增至76.99%,年出口额达2.57亿美元,占我国出口蔬菜总额的5%左右。,2.我国生姜出口贸易情况,(1)出口贸易数量,(2)出口产品结构,目前我国生姜出口产品主要以保鲜姜为主,约占出口总量的70%左右,其次为风干姜(15%)、腌渍姜(10%),脱水姜、冷冻姜等其它产品约占5%左右。中国姜的优势出口市场主要在亚洲,如日本、韩国、东南亚及中东地区;近年来,北美、欧盟、俄罗斯也逐渐成为中国姜的重要出口贸易流向。,(3)国内价格走势,(4)出口价格走势
5、,三、国内外生姜研究进展,由于生姜的主要生产国多为发展中国家,科研水平、生产技术较为落后,因此研究工作主要以提高产量为核心,研究内容则仍以栽培方式、水肥管理、病虫害防治为主。发达国家对生姜的研究主要集中在功能成分的分离提取及药理作用等方面。我国关于生姜高产栽培理论与技术的研究,目前居国际领先水平。,生姜产量形成,同化产物制造,光合时间,光合面积,品种特性,肥料,环境因子,光合效率,产物分配,生长期,播种期,采收期,水分,光照,T/CO2,生理基础,品种选育,栽培技术,育种技术,病虫害,(一)高产栽培理论与技术研究,1.生育期与生姜生长及产量的关系 徐坤等(1989)研究了生长期长短对姜生长及产
6、量的影响,认为生姜适期早播,可提旱建立起较大的同化系统,维持较长的高光效持续期,有利于同化产物的制造与积累,促进植株的生长;同时延期收获可延长同化时间,促进同化产物向根茎运输,增大经济系数,从而提高生姜产量。,保护栽培(地膜覆盖;小拱棚覆盖;大棚覆盖),保护栽培增产贡献率约25-50%,表2 生姜生长期(栽培方式)与产量的关系,注:供试品种为莱芜大姜。,2.生姜对矿质营养吸收利用特性,图9 生姜对氮磷钾钙镁的吸收规律,K2O 5.83g,N 4.28g,P2O5 1.06g,MgO 1.91g,CaO 1.53g,生姜对氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)的吸收比例约为4:1:5.5;生姜对
7、钙、镁的吸收积累量远高于磷,二者分别比磷增加44.3%和80.2%。,(1)生姜对矿质营养吸收利用特性,Mn 118.7mg,Fe 101.4mg,Zn 9.43g,B 4.52g,图10,图3-1 盆栽生姜植株不同器官硅含量变化,图11,根,叶,根茎,茎,表3 生姜产量超过5000 kg/667m2的施肥方案与频率分布,(2)生姜高产施肥技术,表4 锌硼肥对生姜生长及产量的影响,生姜专用配方肥料,表5 大田施硅对生姜植株生长的影响,表 6 硅肥对生姜产量的影响(大田试验),新机能系列生姜专用复合硅肥,科学施肥增产的贡献率达30%左右,表 7 硅对生姜品质的影响(大田试验),有机质、碱解氮、有
8、效磷、有效钾、有效钙、有效镁、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼,(3)土壤特性与生姜产量的关系,图12,图13 土壤矿质元素含量与生姜产量的关系,图14 土壤矿质元素含量与生姜产量的关系,有机质、有效钾、有效锌未求出饱和值,表明土壤缺乏较重。,3.土壤水分对生姜光合效率的影响,图15,图16,图17,表8 土壤水分对生姜产量的影响,降 低,降 低,改善灌水方式增产的贡献率达15%,图3-1 生姜植株光合作用对光照强度的响应,4.光照对生姜光合作用的影响,图18,B 10.6%,G 32.2%,W 24.4%,R 20.1%,CK 13.2,图19,表9 有色膜对生姜产量的影响,合理调控光
9、照增产的贡献率达10%左右,5.温度对生姜光合作用的影响,图20,图3-1 生姜植株光合作用对CO2的响应,6.CO2对生姜光合作用的影响,图21,1.生姜种质资源,(二)生姜育种技术研究,生姜品种资源的分类方法主要有两种,一是按植物学特征分类,二是按产品用途进行分类。根据植物学特征可分为疏苗型姜(大姜)和密苗型姜(小姜)两类。根据产品用途可分为食用型、药用型、加工型和观赏型。大多数品种为食用、药用兼用的品种。,生姜广泛分布于世界各热带、亚热带及温带地区,品种特性有较大的差异。生姜的颜色有金黄色、茶色、黄色、米色、白色和淡红色;根茎大小由100g到4000g不等;根茎含水量、粗纤维含量及功能性
10、成分含量差异显著。,由于生姜起源于东南亚热带雨林地区,因此东南亚国家的资源较多,且性状差异较大。据资料记载,仅印度大约就有50个品种。中国姜栽培历史悠久,地方品种颇多,但性状差异相对较小。代表性品种主要有:莱芜大姜、莱芜小姜、竹根姜等。,山东农业大学生姜课题组通过多种途径,引进国外生姜品种资源60余份。引进国家(地区):日本、韩国、马来西亚、印度尼西亚、菲律宾、泰国、美国、南非、尼日利亚、台湾等;根茎肉质颜色:淡黄色、白色、深黄色、橙红色;生育特性:春季开花、夏季开花、秋季开花。,经鉴定筛选,抗线虫生姜、彩色生姜、香料生姜均填补了我国生姜资源的空白。,部分生姜资源照片,部分生姜资源照片,由于生
11、姜开花结实较为困难,长期以来生姜良种培育工作主要集中在对自然变异的选择和利用上。Yudhvir等对收集到的48份生姜材料研究表明,与生姜产量相关的性状受加性基因控制,可以通过选择提高产量;Chandramani等研究发现,不同品种间的抗病性不同。这些结果为培育高产抗病品种提供了依据。(金昌大姜),2.生姜育种技术,(1)自然选择,近年来,我国利用诱变处理,辐之组织培养技术,开展生姜诱变育种,取得了一定进展。郭启高等(2000)研究表明,秋水仙素可使生姜的诱变率达到65.0%。山东农业大学、莱芜农科院等利用60Co 射线辐射诱变,选育出了山农大姜1号及辐育1号,其产量较对照高20-30%左右。,
12、(2)诱变选择,(3)生物技术育种,组培脱毒:通过对大田采集样品进行生物学和血清学鉴定证明,生姜病毒病的主要病原为黄瓜花叶病毒(CMV)和烟草花叶病毒(TMV)。生姜被病毒侵染后,出现花叶、褪绿、皱缩等,导致产量下降、品质变劣。茎尖分生组织培养是目前最有效的去除病毒的方法,几乎对所有病毒都有效。生姜脱毒后,植物长势强,产量提高20左右。,表 11 培养基蔗糖浓度对生姜试管苗微型姜诱导的影响,试管苗微型姜诱导,表 12 生姜试管苗微型姜诱导平均单球重超过0.25 g的优化方案,图22 光周期对生姜试管苗根茎发育的影响,根茎重、单球重、诱导率分别为1.68 g、0.33 g和56.6%,生产人工种
13、子:人工种子与天然种子相比,具有可大规模工厂化生产、便于推广等优点,因而植物人工种子是当前生物技术研究十分活跃的领域之一。Sharma-TR等(1994)已成功的将装入4%藻酸钙钠盐凝胶体胶囊中的生姜芽诱导成完整的植株。与普通的试管苗相比,人工种子具有运输方便,且便于大规模生产等优点,有良好发展前景。,转基因育种细胞融合,3.生姜良种繁育技术体系研究,原种种繁殖的栽植密度一般为行距4045 cm、株距1215 cm,667 m2栽植10000株左右为宜;原种栽植密度一般为行距55 60 cm、株距18 20 cm,667m2栽植55006500株左右较好;生产种栽植密度一般为行距6570 cm
14、、株距22 cm,667 m2栽植45005000株左右较好。,图20 生姜根际土壤中南方根结线虫2龄幼虫和卵数量的周年变化动态,3.1.1 生姜线虫病病原发生规律,1,2,3,4,0,(三)生姜主要病虫害安全防控技术研究,3.1 生姜线虫病,在山东生姜产区,生姜线虫病6月中旬始发,8、9月份病危害严重,直至生姜收获;南方根结线虫在生姜上一年可发生完整的4代,完成一代平均约需要35 d左右。,图21 姜田土壤中不同土层南方根结线虫2龄幼虫的数量,3.1.2生姜线虫病对生姜生长及产量的影响,H-H,H-R,D-H,D-R,图17 生姜线虫病对植株根系鲜重和株高的影响,H-S,D-S,H-L,D-
15、L,图18 生姜线虫病对植株分枝数和叶面积的影响,H-BY,D-BY,图19 生姜线虫病对单株产量的影响,3.1.3 生姜线虫病防治技术,表31 土壤消毒对生姜根结线虫病的防治效果,3.2 姜瘟病,表33 不同农药及使用方法对姜瘟病的防治效果,表34 灌根防治姜瘟病农药在生姜根茎中的残留消解动态,3.3 生姜斑点病,表35 不同农药防治生姜斑点病的效果,(二)生姜斑点病,表36 生姜斑点病防治药剂在根茎中的残留动态,3.4 生姜腐霉根腐病,表37 土壤消毒处理对生姜土传病害的防治效果,表38 土壤消毒处理对生姜生长的影响,表39 土壤消毒处理对生姜产量的影响,表40 土壤消毒处理的经济效益分析
16、,注:生姜价格按4元/千克。,3.5 姜螟,表 41 不同农药对姜螟的防治效果,表 42 姜螟防治药剂在生姜根茎中的消解动态,3.6 甜菜夜蛾,表 44 不同农药对甜菜夜蛾的防治效果,表 45 甜菜夜蛾防治药剂在生姜根茎中的消解动态,表 46 性诱剂对甜菜夜蛾的防治效果,3.7频振式杀虫灯诱蛾效果,表 47 三种频振式杀虫灯诱杀害虫类别及数量,表 48 三种频振式杀虫灯诱杀益虫类别及数量,四、生姜贮藏保鲜技术,世界发达国家对农产品采后商品化处理和深加工技术十分重视,尽管生姜自产量较低,但因生姜的保健药用价值日益凸显,他们借助发达的科技水平,注重生姜深加工技术的研发,产品加工普遍采用新技术、新设
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