二作區(qū)馬鈴薯全程機械化綠色高效栽培關(guān)鍵技術(shù)

張淑青，相叢超，封志明，賈明飛，李東玉，胡金雪，劉強，樊建英*

（1.石家莊市農(nóng)林科學(xué)研究院，河北石家莊050021；2.石家莊市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心，河北石家莊050051）

馬鈴薯（Solanum tuberosumL.）為喜冷涼作物[1]，原產(chǎn)于美洲，是世界第四大糧食作物，廣泛種植于世界各地[2]。中國是世界馬鈴薯生產(chǎn)第一大國，種植面積占世界的27.82%，產(chǎn)量占世界的26.21%[3]。河北省是中國馬鈴薯重要生產(chǎn)省份之一[4]，經(jīng)調(diào)研，2018年全省馬鈴薯播種面積19.15萬hm2，平均產(chǎn)量27 675 kg/hm2，鮮薯總產(chǎn)量530萬t，總產(chǎn)值72.8億元。目前馬鈴薯已經(jīng)成為河北省農(nóng)業(yè)支柱性產(chǎn)業(yè)之一，為河北省創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益，有力地帶動了農(nóng)民致富增收。在河北省二季作區(qū)2月底土壤即可化凍，到6月中旬才進入高溫期，非常適宜發(fā)展早熟馬鈴薯生產(chǎn)。近幾年來隨著早熟馬鈴薯品種的引進、培育和推廣，河北省二季作區(qū)馬鈴薯種植面積不斷增加[5]。農(nóng)民采用地膜種植馬鈴薯，2月下旬播種，6月上中旬收獲，經(jīng)濟效益好，且不誤下茬作物種植，如玉米、大豆、谷子、大蔥、秋季蔬菜等，因此馬鈴薯種植從一家一戶小面積種植，發(fā)展到目前的專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場及租地大戶規(guī)模化種植。但生產(chǎn)上仍存在3個主要問題。一是，機械化應(yīng)用水平低[6]，大面積種植馬鈴薯大量采用人工播種、掏苗培土和打藥收獲，受人工種植效率較低和勞動力短缺限制，經(jīng)常因播種過晚、掏苗不及時，造成膜下燙苗或凍苗；打藥效率低，錯過防病最佳時間；收獲不及時，錯過市場最好價格及影響下茬作物種植；人工成本過高，影響馬鈴薯的產(chǎn)量和效益，導(dǎo)致豐產(chǎn)不豐收等問題，挫傷農(nóng)民的種植積極性。二是，肥料的過量施用[7]，由于農(nóng)民科學(xué)施肥意識淡薄，且缺乏科學(xué)施肥技術(shù)，對化肥的投入不斷加大。目前在馬鈴薯集約化、規(guī)?；N植區(qū)，過量施用化肥問題尤為突出，化肥用量普遍在2.4～3.6 t/hm2，養(yǎng)分用量大大超出馬鈴薯需求量，造成了資源浪費及經(jīng)濟效益下降，同時產(chǎn)生土壤鹽漬化和地下水污染等問題[8]。三是，農(nóng)藥的超量使用[7]，在二季作區(qū)馬鈴薯早疫病、瘡痂病等病害的發(fā)生成為目前生產(chǎn)中重要的制約因素，由于缺乏相關(guān)病害的綠色防控技術(shù)，種植者往往超常規(guī)加大農(nóng)藥施用量和次數(shù)，不僅防治效果不佳，還帶來了農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全、面源污染、生態(tài)環(huán)境惡化等問題[9]。為此，經(jīng)多年對二作區(qū)馬鈴薯全程機械綠色栽培技術(shù)進行研究，通過試驗，總結(jié)出二作區(qū)馬鈴薯機械播種、培土、收獲，水肥一體化，科學(xué)防病等技術(shù)，并取得了一定的成效，為二作區(qū)馬鈴薯全程機械化綠色高效生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

本技術(shù)包括機械化整地施肥、播種覆膜、中耕培土、除草封地、水肥一體化、病蟲防治、殺秧收獲等馬鈴薯栽培環(huán)節(jié)。采用全程機械化綠色高效栽培技術(shù)種植馬鈴薯，應(yīng)選擇地勢平坦，土壤疏松肥沃，pH 6.0～7.5的地塊，地塊長度宜在100 m以上，面積在0.67 hm2以上。

1 播前準(zhǔn)備

1.1 機械施肥

土壤封凍前用撒肥機將有機肥均勻撒施于地表，一般腐熟農(nóng)家肥15～30 t/hm2或優(yōu)質(zhì)商品生物有機肥1.2～1.8 t/hm2，拌入3%辛硫磷60～75 kg/hm2，防治地下害蟲及越冬蟲卵。

1.2 耕翻作業(yè)

選用深翻犁機具翻地30～35 cm，打破犁底層，翻垡晾曬。播前用旋耕機淺耕，深度15～20 cm，使地表平整，土塊細碎，均勻一致。

1.3 種薯選擇

選用通過審定或登記的馬鈴薯品種，生育期在70 d以內(nèi)、結(jié)薯集中、豐產(chǎn)、大薯率高、脫毒優(yōu)良種薯。河北省二季作區(qū)氣候特點決定適宜種植早熟馬鈴薯，早疫病、瘡痂病和蚜蟲為主要病蟲害，因此在品種選擇時應(yīng)選擇早熟和抗病性強的品種?？蛇x擇品種有‘石薯1號’‘石薯2號’‘石薯3號’‘費烏瑞它’和‘中薯5號’。

1.4 種薯處理

1.4.1 催芽

馬鈴薯機械化播種增加了機械與種薯、種薯與種薯之間的摩擦，種薯發(fā)芽過長容易機械損傷或碰掉，影響出苗。因此，一般在播種前10～15 d催芽，催芽溫度15～20℃。薯塊堆積厚度不超過15 cm，芽長0.1～0.2 cm時揀出，單層擺放見光煉芽一周左右，切塊時芽長不超過0.3 cm。

1.4.2 切塊

切塊時為了防止病原菌的交叉感染，一定注意切刀消毒，切塊前和切到病爛薯時，切刀應(yīng)浸在3%高錳酸鉀溶液或75%酒精中進行消毒。每個切塊保證有1～2個健康芽眼，單塊重25～30 g。種薯用量1.88～2.25 t/hm2。切好的薯塊不宜裝袋或放在塑料薄膜上，應(yīng)置于竹簾或草苫上，在溫度不低于10℃的陰涼通風(fēng)處攤晾7～8 h，待傷口愈合后進行播種。

1.4.3 拌種

為有效防治土傳病害的侵染，播種前應(yīng)用70%甲基硫菌靈可濕性粉劑1.50～2.25 kg/hm2+4%春雷霉素可濕性粉劑0.3 kg/hm2或25%咯菌腈懸浮劑0.45 L/hm2，混勻后拌種或包衣，晾干即可播種。

2 機械播種

2.1 播種時間

土壤10 cm地溫穩(wěn)定通過6～7℃，適宜播期為2月下旬至3月中旬。

2.2 播種機械

選用馬鈴薯播種機，將開溝、施肥、撒殺蟲劑、播種、覆土起壟、鋪設(shè)滴灌帶及覆膜一次性完成，并達到以下指標(biāo)要求：播深8～12 cm，播深一致、行距準(zhǔn)確、下種均勻、不漏行漏穴，空穴率≤3%。株距合格率≥80%，播種深度合格率≥75%，施肥斷條率≤3%，行距合格率≥90%，起壟高度、寬度誤差為2～3 cm，合格率≥80%，覆土覆膜要求均勻嚴(yán)實。

2.3 播種方式

大壟雙行，壟距90～100 cm，壟上行距15～20 cm，株距30～33 cm，交錯播種；地膜寬110 cm，壟頂寬50～60 cm，壟高22～25 cm；施馬鈴薯專用肥（推薦N∶P2O5∶K2O=15∶10∶20）1.35～1.50 t/hm2。

3 田間管理

3.1 機械培土

播種后培土?xí)r間對出苗率有重要影響，培土過早造成種薯出苗困難，培土過晚又會造成凍燙傷苗。一般播種后20 d或出苗前10 d，用培土機膜上培土2～3 cm。通過調(diào)整培土機與地面夾角調(diào)整壟高和壟寬，作業(yè)后壟溝整齊、壟形完整，避免培土刀片刮傷地膜，保持膜上培土薄厚均勻。

3.2 封地除草

膜上培土后立即用打藥機封地除草。33%二甲戊靈1.50～2.25 L/hm2封地除草。噴除草劑要達到噴霧均勻，藥液霧化良好，各噴頭噴量均勻一致，藥液在地面覆蓋率達到100%。

3.3 水肥一體化追肥澆水

采用水肥一體化灌溉機進行追肥澆水，可以有效提高馬鈴薯水肥利用效率。追肥前先滴灌0.5～1.0 h清水，追肥結(jié)束后再滴灌0.5 h清水。齊苗后隨滴灌施液態(tài)氮（N≥420 g/L）375 kg/hm2或平衡大量元素水溶肥（推薦N∶P2O5∶K2O=20∶20∶20）150 kg/hm2，現(xiàn)蕾期追施高鉀大量元素水溶肥150～225 kg/hm2（推薦N∶P2O5∶K2O=17∶4∶30）。

3.4 化控

使用植保無人機進行化控。封壟后植株出現(xiàn)徒長，用烯效唑可濕性粉劑450～750 g/hm2進行植保無人機噴施，7 d后使用磷酸二氫鉀（P2O5≥52%，K2O≥34%）1 500～3 000 g/hm2葉面噴灑控上促下。植保無人機霧化扇形噴嘴噴出藥液中間多、兩側(cè)少，要調(diào)整相鄰噴嘴間距，使其重疊范圍保持在30%以上，確保噴灑效果。飛行高度控制在1.5～3.0 m，飛行速度2.3～5.5 m/s，保持穩(wěn)定飛行，藥物霧滴均勻分布。

4 病蟲防治

按照“預(yù)防為主、綜合防治”的植保方針，采用無害化的農(nóng)業(yè)防治和化學(xué)防治綜合防治措施。河北省二季作區(qū)馬鈴薯主要病害為早疫病、瘡痂病、炭疽病，蟲害有蠐螬、金針蟲、蚜蟲等。

農(nóng)業(yè)防治：選用脫毒種薯，防止種薯攜帶病原菌。嚴(yán)格切刀消毒，防止病爛薯交叉?zhèn)魅?。選擇地勢平坦、排灌方便，土層深厚、疏松肥沃的地塊，采用水肥一體化進行澆水施肥，合理水肥促進植株健壯生長、提高抗病性。選擇偏酸性土壤，防止瘡痂病的發(fā)生。忌與茄科作物重茬，預(yù)防土傳病害。使用充分腐熟有機肥減少蟲卵和蟲口基數(shù)，在田間按照300～450塊/hm2的密度懸掛黃板（推薦規(guī)格：20 cm×25 cm），誘殺蚜蟲等。

化學(xué)防治：化學(xué)防治要嚴(yán)格按照NY/T 393—2020綠色食品 農(nóng)藥使用準(zhǔn)則[10]、GB/T 8321.8—2007農(nóng)藥合理使用準(zhǔn)則（八）[11]和GB 12475—2006農(nóng)藥貯運、銷售和使用的防毒規(guī)程[12]選擇合適農(nóng)藥及進行安全操作。切塊后用春雷霉素、中生菌素等拌種預(yù)防瘡痂病和黑脛??；播種時溝施噻蟲嗪防治蠐螬和金針蟲等地下害蟲；苗期用代森錳鋅、嘧菌酯等進行黑痣病、晚疫病防治；結(jié)薯期用高效氯氰菊酯加吡蟲磷噴霧防治蚜蟲。封壟前用苯醚甲環(huán)唑、吡唑醚菌酯，使用大型噴藥機預(yù)防早疫病等病害，噴藥機要求霧化良好，噴霧均勻，噴頭與作物距離調(diào)至高度40～50 cm，不漏噴、不重噴，藥液在植株上的覆蓋率達到100%。封壟后，將丙環(huán)唑、戊唑醇等使用植保無人機預(yù)防炭疽病等病害，無人機要求同3.4。

5 機械殺秧與收獲

5.1 殺秧

馬鈴薯殺秧應(yīng)在收獲作業(yè)前7 d左右進行，應(yīng)選用結(jié)構(gòu)型式、工作幅寬符合馬鈴薯種植壟距要求的打秧機械。打秧時，調(diào)節(jié)打秧機限深輪的高度來控制留茬高度為10～15 cm，漏打率＜2%，傷薯率＜1%。殺秧前拆除滴灌總管道。

5.2 收獲

6月上中旬，當(dāng)下部葉片開始發(fā)黃時進行收獲。收獲時避免破皮，不傷不綠的薯塊裝于紙箱內(nèi)，及時上市或避光存放，防止見光變綠影響品質(zhì)。如超過20 d未上市的應(yīng)在2～4℃的冷庫中保存。

馬鈴薯收獲機工作幅寬應(yīng)大于馬鈴薯生長寬度兩邊各10 cm以上，挖掘深度應(yīng)較馬鈴薯種植深度深10 cm以上，收獲挖掘鏟的入土角度10～20°。馬鈴薯收獲作業(yè)質(zhì)量達到挖凈率≥98%，明薯率≥97%，傷薯破皮率≤3%。

6 效果分析

6.1 農(nóng)民常規(guī)種植技術(shù)

在施肥方面，施底肥復(fù)合肥（推薦N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）1.50～1.65 t/hm2，硫酸鉀（K2O≥50%）300 kg/hm2；苗期追施尿素（N≥46%）375～450 kg/hm2；結(jié)薯期追施硝酸鉀（K2O≥46%，N≥13.5%）375～450 kg/667m2，硝酸鈣鎂（CaO≥15%，MgO≥6%，NO3-N≥13%）150～300 kg/hm2，合計施用化肥2.70～3.15 t/hm2。在澆水方面，整個生育期灌水量約為2 550 m3/hm2。在防治病蟲害方面，河北省二作區(qū)主要病害為早疫病、瘡痂病、蚜蟲等，共防治早疫病、瘡痂病、蚜蟲等4次，用藥量6.0 kg/hm2。在用工方面，據(jù)測算在馬鈴薯播種、生長期管理和收獲等環(huán)節(jié)總計產(chǎn)生75個工/hm2，一般每個工是60元/d，人工成本4 500元/hm2（表1）。

表1 采用不同種植方式的效果比較Table 1 Comparison of different cultivation methods

6.2 全程機械化綠色高效栽培技術(shù)

在施肥方面，施底肥復(fù)合肥（推薦N∶P2O5∶K2O=15∶10∶20）1.35～1.50 t/hm2；苗期隨水滴灌液態(tài)氮（N≥420 g/L）375 kg/hm2或平衡大量元素水溶肥150 kg/hm2，現(xiàn)蕾期追施大量元素水溶肥（推薦N∶P2O5∶K2O=17∶4∶30）150～225 kg/hm2，合計施用化肥1.65～2.10 t/hm2。在澆水方面，整個生育期灌水量約為1 650 m3/hm2。在病蟲害防治方面，采用本技術(shù)防治病害，主要以預(yù)防為主。預(yù)防早疫病、瘡痂病、蚜蟲等3次，用藥量4.5 kg/hm2。在用工方面，本技術(shù)實現(xiàn)了播種環(huán)節(jié)中開溝、點塊、施肥、防蟲、培土、鋪設(shè)滴灌帶及覆膜機械化一次操作完成，生長期機械化培土和化控，收獲期機械化殺秧和收獲，并結(jié)合應(yīng)用水肥一體化實現(xiàn)馬鈴薯種植全程機械化。采用本技術(shù)節(jié)肥22.2%以上，節(jié)水35.3%，減藥25%，節(jié)省人工50%（表1），實現(xiàn)馬鈴薯全程機械化綠色高效生產(chǎn)，促進河北省二季作區(qū)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。