數(shù)字化賦能甘薯種植技術(shù)推廣應(yīng)用及高質(zhì)量發(fā)展分析

劉俊利

近年來，招遠市甘薯產(chǎn)業(yè)在“藏糧于地、藏糧于技、藏糧于庫”戰(zhàn)略和數(shù)字化應(yīng)用賦能理念的推動下，甘薯產(chǎn)品種類更加豐富，品種結(jié)構(gòu)也得到了優(yōu)化，更推進了優(yōu)質(zhì)、高效田間管理與種植技術(shù)應(yīng)用。本文結(jié)合招遠市優(yōu)良的自然條件，在數(shù)字化賦能下，對甘薯種植技術(shù)進行了簡要分析，以期助力甘薯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，以供參考。

一、數(shù)字化賦能甘薯種植技術(shù)

1、甘薯選種

（1）通過大數(shù)據(jù)信息或平臺科學(xué)選種

招遠市地處膠東半島西北部的丘陵地帶，屬暖溫帶季風區(qū)大陸性半濕潤氣候，四季分明，光照充足，水源條件好、晝夜溫差大，土壤主要為砂硼鈣（酥石渣）土質(zhì)，適合甘薯種植。除了結(jié)合產(chǎn)地環(huán)境、土壤墑情等客觀因素，還要結(jié)合商品薯市場前景、價格、交易方式、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)化進程、風險評估、視域范圍內(nèi)播種面積比等方面進行分析，最后確定生育期適中、產(chǎn)量高、抗逆性強、薯型好、芽眼少的品種。

（2）脫毒薯種

甘薯又名紅薯，多無性繁殖，招遠市甘薯產(chǎn)量高，口感好，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的糧食作物和重要的工業(yè)原料，用途廣泛。但由于甘薯受病毒侵害、栽培技術(shù)和自身生長特性的影響，一些地區(qū)產(chǎn)量不高。因此，通過推廣脫毒甘薯栽培，使用脫毒苗可以大幅度提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)，這是當前最有效的增產(chǎn)措施?？蛇x用健壯無病蟲，大小適中的脫毒種薯，常見品種有：煙薯25、西瓜紅、遺字138、薯26、龍薯9、紫羅蘭、蘇薯8、紅香蕉等，因當?shù)赝临|(zhì)與氣候關(guān)系，適合高產(chǎn)栽培。因此，在選種時，薯種應(yīng)具有萌芽性好、出苗快、薯苗健壯、生長勢強、高抗性優(yōu)勢。

2、甘薯精準播種－機械點播

（1）智能一體化播種-GL660 甘薯播種機

將“無人駕駛”智能終端傳感器安裝在拖拉機、播種機方向盤上的電機上，通過北斗導(dǎo)航自動駕駛系統(tǒng)控制設(shè)備的行進路線，一次性完成起壟、播種、施肥、鋪設(shè)滴灌帶、覆膜工序。工作效率：4-8 畝/小時（80-100 畝/天）；行數(shù)：6 行；行距：75-90cm；播深：10-15cm；株距范圍：25-30cm；播種深度：10-15cm；空株率：≤1.7%。

（2）播種時間

3 月中上旬。

（3）播種量

5500 株/畝，薯種播入穴內(nèi)后用營養(yǎng)土覆蓋，蓋土厚度不見芽苗，在地表噴施新高脂膜保溫保墑，防止土壤結(jié)板，提高出苗率。

（4）播種方法

按40cm 左右的行間開溝，將薯塊按20cm 的株距排于溝中，從兩側(cè)覆土起壟，覆土深度在10-12cm，壟底寬40cm 左右，高20cm，播種5000-6000 塊/667m2。

3、科學(xué)育苗，實現(xiàn)苗足、苗壯

（1）苗床管理

①溫度?！扒按吆鬅挕钡脑瓌t，即前期床溫掌握在32℃-35℃，催芽溫高多出芽、早出芽；出苗后溫度可降溫20℃-28℃，低溫苗壯，高溫苗生長快。栽苗前23d 要降溫20℃-22℃煉苗，以適應(yīng)外界環(huán)境。出苗后，提高溫度和輕施水肥提苗，保持土壤持水量80%左右，做好苗床通風和光照。

②曬苗。苗高20cm 左右時，栽苗前1 周，揭膜煉苗。

③澆水。澆水量為薯塊重的1.5 倍。

④晾曬。齊苗后，1-2 片新葉展開，適當通風、透光、煉苗。

⑤追肥。追尿素肥25g/m2，追肥后補澆水，加強肥效。

（2）培育壯苗

選擇避風向陽、土壤肥沃、水源便利處做床，當春季溫度穩(wěn)定在7℃-8℃時，可溫室大棚育苗，剔除病薯種塊、受凍薯塊，并用25%多菌靈液1000 倍浸種10min 下床，用量為25kg/m2，用斜排法把種薯頭尾相壓約1/3，促進苗齊，澆透溫水后用混有有機肥的細土覆蓋，澆溫水濕透床土，蓋沙5cm，提高畦溫，高溫催芽。

（3）移栽

結(jié)合招遠氣候條件和品種特征，一般露地4-7 月中下旬即可栽插。栽插密度為3500-4500 株/667m2。若土壤墑情好，可采用水平淺栽或斜栽，栽深度5-7cm；干旱地塊，應(yīng)深栽7-10cm。

（4）數(shù)據(jù)監(jiān)控間苗、補苗

①數(shù)據(jù)監(jiān)控。利用精準識別與苗情生長監(jiān)護系統(tǒng)，準確識別苗情生長情況，結(jié)合作物的生態(tài)環(huán)境和作物生長的信息，進行物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備布局，對甘薯苗長勢、災(zāi)害、肥水情況進行監(jiān)測，采集間苗、補苗作業(yè)深度數(shù)據(jù)，并實時對數(shù)據(jù)進行分析，農(nóng)戶通過實時景象隨時動態(tài)監(jiān)控苗情，輕松掌握間苗、補苗時機。

②間苗、補苗。為合理優(yōu)化下一茬出苗數(shù)，避免薯苗過密，影響正常生長。間苗時選留葉片鮮綠，舒展葉7-8 片，苗高25cm左右，頂部三葉齊平的薯苗；苗齡1 個月時，選留莖粗、無氣生根、無病斑的苗株。

（5）壯苗早栽

延長甘薯生長周期，壯苗葉片大、肥厚，葉色濃綠，節(jié)間短而勻，單苗重量大，提高產(chǎn)量。壯苗根基粗壯、成活率高，發(fā)根早、發(fā)根快、有利于甘薯高產(chǎn)。春栽薯一般在栽前40-45d 開始育苗，高倍繁苗的還可以提前到1 月份用地熱線育苗或雙膜釀熱溫床育苗。

（6）地膜覆蓋

地膜覆蓋對甘薯苗有保濕、防澇、保肥等效果。地膜覆蓋春栽脫毒甘薯可在4 月上中旬栽苗下地，先澆水栽苗后覆蓋，掌握時機破孔放苗。可以先地膜覆蓋后栽苗破孔，扦插后要把孔苗用土蓋好。夏甘薯也可因地制宜，為保墑保肥，采取壟頂部分覆蓋方法栽培。

4、田間管理

（1）栽培時間

早栽可使甘薯自身生長發(fā)育過程中所需的光溫水條件與當?shù)刈匀粴夂蛳辔呛?，一般要? 月20 日前栽完，避免高溫、旱象、多雨氣候。栽植過程中要規(guī)范，在保證成活情況下盡量淺栽，利于結(jié)薯，同時，選用壯苗，夏薯用中上部秧苗剪插。大苗、小苗、秧頭苗分栽，防止大苗欺小苗，而后期有苗無薯，達不到均衡增產(chǎn)目的。

（2）栽培密度

科學(xué)合理的種植密度是保證甘薯高產(chǎn)的關(guān)鍵因素，應(yīng)遵循“長蔓稀，短蔓密；水稀，旱密；肥多稀，肥少密；早栽稀，晚栽密”原則的同時，因地制宜，結(jié)合招遠市甘薯的生長期、品種特性和土壤肥力，確定田間密度。做好深溝高壟栽培，實行壟栽，壟寬控制在70-100cm，高30-40cm，壟頂寬30-40cm，上栽1-2 行甘薯，當4000 株/667m2時薯苗產(chǎn)量較高，丘陵旱薄地春薯4000-4500 株/667m2即可。

5、提高地溫、促苗早發(fā)

（1）查苗、補苗

在栽后6-7 天查苗，對缺苗、死苗、弱苗，要選一級壯苗補栽。

（2）中耕除草

在封壟前鋤地2-3 遍，防止草荒。鋤地應(yīng)深淺適中，防止傷根，保持壟形。

（3）追肥

對基肥不足的地塊或瘠薄地應(yīng)早追肥、采用溝施或穴施，施1400kg/667m2土雜肥，510kg 碳銨。

6、肥水管理

（1）打好土肥基礎(chǔ)，培肥高產(chǎn)，實現(xiàn)深溝高壟栽培

土壤肥力中磷、鉀、氮元素關(guān)系到甘薯的生長和產(chǎn)量，例如：磷元素促進碳水化合物合成、塊根和莖葉的生長；鉀元素對甘薯塊根的數(shù)量、重量有重要的影響，在施肥過程中，應(yīng)遵循沃土富鉀的原則，并以基肥、土雜肥（3000kg)、復(fù)合肥為主，結(jié)合氮、磷、鉀做壟集中施用（碳銨50kg，磷肥40kg，鉀肥30kg)。

（2）水肥管理-智能水肥滴灌系統(tǒng)

智能水肥滴灌系統(tǒng)能實現(xiàn)對農(nóng)作物自動化澆水、施肥，省時省力，節(jié)水省肥，經(jīng)濟效益和生態(tài)效益都非常突出，與常規(guī)技術(shù)種植甘薯相比，智能水肥滴灌系統(tǒng)平均畝增產(chǎn)量達2735kg，節(jié)肥30%、節(jié)水40%、省工50%。該系統(tǒng)自帶太陽能供電系統(tǒng)和GPRS 上傳模塊，功耗低，內(nèi)置空氣溫度（±0.01℃）、濕度（±2%RH）、大氣壓（0.2Pa）、噪聲（31.5Hz-8kHz）、pm2.5（最小分辨粒徑0.3μm)、TSP（測定范圍：0.01-10000ug/m3)等傳感器，可隨意安置在有陽光的區(qū)域，支持手機端、電腦端實時24 小時視頻監(jiān)控。

7、病蟲害防治

（1）生物防治

以防治甘薯莖線蟲病為例。用生物技術(shù)脫除病毒可恢復(fù)甘薯種性，提高產(chǎn)量，增產(chǎn)大概25%左右。生物防治具有安全、高效、無污染的特點，可利用生防菌劑防治甘薯莖線蟲病，生防菌劑包括真菌、細菌和放線菌，其中，真菌是植物線蟲生物防治中數(shù)量最多的一類線蟲天敵，真菌中的淡紫擬青霉和厚垣輪枝孢菌對防治甘薯莖線蟲病效果顯著。穴施30kg/hm2厚垣輪枝孢菌顆粒劑防治效果可達60%-70%以上。細菌中芽孢桿菌種類豐富，應(yīng)用廣泛，在防治病原真菌、細菌和線蟲的生長中，效果顯著。此外，蘇云金芽孢桿菌菌株YBT-008 產(chǎn)生的殺蛋白晶體對甘薯莖線蟲具有高毒力，殺蟲效果非常明顯，致死率90%以上。

（2）化學(xué)防控

可起到保葉防衰，增加薯重的作用。發(fā)生蟲害后，種薯可用50%多菌靈可濕性劑900 倍液浸種25min 或1300 倍蘸苗基部10min，防治甘薯天蛾、造橋蟲等。在氮肥偏高、多雨寡照的情況下，脫毒甘薯會出現(xiàn)旺長現(xiàn)象，下塊根膨大，可適時葉面噴施縮節(jié)胺等植物生長抑制劑或延緩劑等。在塊根膨大期葉面噴施磷酸二氫鉀、膨大素等，保護葉片功能制造養(yǎng)分，促地下部生長。

（3）“智能+人工”精準監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)用

①該系統(tǒng)提前監(jiān)測病蟲害周期，并預(yù)測最佳防治時期和防治措施，通過建立病蟲監(jiān)測點，各個監(jiān)測點采用測報儀器與人工輔助相結(jié)合的方式，定期獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)并進行分析匯總，對未來1-2 周各類病蟲發(fā)生趨勢進行預(yù)測預(yù)報。例如：基于人工智能+云計算+互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“甘薯病蟲害人工智能診斷系統(tǒng)—土豆醫(yī)生”，用手機拍照即可識別甘薯病蟲害，識別晚疫病的準確率到達97.5%以上，晚疫病發(fā)生預(yù)報的準確率提升到95%以上，施藥時間更為精準、防控更為有效，篩選出晚疫病防效在95%以上的綠色新型高效殺菌劑和生物農(nóng)藥，在大面積生產(chǎn)應(yīng)用中對晚疫病的防效達90%以上，平均每畝可減少4 次用藥、每畝農(nóng)藥施用量減少50%以上、節(jié)約用藥成本80 元-120 元。

②智能巡田機器人。通過搭載農(nóng)情采集組件和其他多類型傳感器，實現(xiàn)對農(nóng)情的識別定位處理，實時監(jiān)測甘薯的生長和病蟲害情況，它根據(jù)設(shè)備設(shè)定的程序、算法等，智能識別判斷，具備管理云平臺系統(tǒng)，在3-1000 米任意距離水平移動，5-15m/min，垂直升降距離0.2-1.5m，通過RS-485、以太網(wǎng)、無線WIFI 等方式通訊，以無縫滑環(huán)式供電，可不間斷工作，并根據(jù)用戶所需為機器人拓展功能。

8、收獲

智能一體化收獲機內(nèi)部裝有中央處理器、數(shù)種傳感器，通過利用中央處理系統(tǒng)和控制器、傳感器作用可實現(xiàn)智能收割，調(diào)節(jié)收割速度，環(huán)形提升帶寬1200 mm，環(huán)形提升帶速度根據(jù)輸送量調(diào)節(jié)，避免堵塞，收獲料斗可不間斷運輸7 噸甘薯，料斗底板可逆向轉(zhuǎn)動，有分離單元中央控制系統(tǒng)，彩屏智能顯示面板監(jiān)控系統(tǒng)可以實時監(jiān)控甘薯挖掘情況，提供可視化保護，收凈率達到98.5%，損失率小于2%。

9、貯藏

儲藏甘薯要求氣溫10℃左右，濕度控制在相對濕度90%左右，并具有一定的保溫、通風、散濕作用。溫度過高，入窖排溫比較困難，過遲會受到冷害侵襲。因此，應(yīng)在晴朗天氣收獲，嚴格挑選，除去黑斑病薯塊和蟲傷、壞爛薯塊，并用多菌靈液、保鮮粉液浸入窖的薯塊，并定期檢查，防止儲藏期間火患、鼠害、雨漏現(xiàn)象的發(fā)生。

二、甘薯數(shù)字化種植技術(shù)發(fā)展方向

數(shù)字賦能甘薯產(chǎn)業(yè)，圍繞數(shù)字化開展甘薯農(nóng)業(yè)技術(shù)攻關(guān)，運用人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等高科技手段和智慧農(nóng)業(yè)平臺集成技術(shù)，采集、分析甘薯生長發(fā)育過程中全維數(shù)據(jù)，對甘薯整個生命周期生產(chǎn)與種植管理進行精準數(shù)據(jù)分析，大幅度減少了在甘薯種植各個環(huán)節(jié)中的勞動力消耗，推動了甘薯高質(zhì)量發(fā)展與智慧創(chuàng)新模式的應(yīng)用，為今后甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以及農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、農(nóng)村繁榮提供了新方向。

1、甘薯數(shù)字農(nóng)場建設(shè)-數(shù)字感知

通過安裝的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，農(nóng)業(yè)經(jīng)營者也可以通過手機查看作物長勢，以及實時監(jiān)測苗情、蟲情、作物生長情況、環(huán)境（空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照、風速）等數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)每隔10 秒更新1次，極大地保證了數(shù)據(jù)的時效性。在此過程中用到的感知傳感，是智慧感知的核心，它是通過LORA 技術(shù)、GPS 技術(shù)等技術(shù)，融合2D、3D 技術(shù)，采集農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素的信息，運用Hightopo 全程零代碼搭建3D 輕量化Low Poly 可視化數(shù)字農(nóng)場，1∶1 還原農(nóng)場的區(qū)域規(guī)劃，展開對農(nóng)作物間的網(wǎng)格化管理。

2、智慧化生產(chǎn)

推行智慧設(shè)施規(guī)?；l(fā)展甘薯種植業(yè)，為甘薯品種良種化、栽培標準化，改善品質(zhì)，提高單產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。通過研發(fā)脫毒甘薯種苗，可生產(chǎn)出抗病性強、高純度的脫毒甘薯原原種、原種和一級種薯。用這些脫毒種苗生產(chǎn)的甘薯原原種作為種薯投入大田生產(chǎn)，不僅可以降低生產(chǎn)成本，而且有效改善甘薯品質(zhì)，為做強甘薯產(chǎn)業(yè)提供強有力的技術(shù)保障，并有效加快甘薯產(chǎn)業(yè)化發(fā)展步伐。如某市對脫毒種薯進行生產(chǎn)繁育，從最初年生產(chǎn)100 噸左右的脫毒種薯，產(chǎn)量逐步增加到1000 噸左右。按照原計劃每年生產(chǎn)200 萬株脫毒試管苗，1000 萬粒原原種，1500 噸的原種。

3、智能型服務(wù)

甘薯智慧服務(wù)平臺可由政府監(jiān)管平臺、價格監(jiān)管系統(tǒng)、預(yù)警管理系統(tǒng)、標準化管理系統(tǒng)、溯源服務(wù)平臺、農(nóng)產(chǎn)品投入平臺和社會化服務(wù)平臺等平臺組成。大致實現(xiàn)基本信息收集，氣象、土壤墑情、全國甘薯市場價格的數(shù)據(jù)采集，建立本地化農(nóng)業(yè)專家?guī)欤纬蓴?shù)字農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)框架和數(shù)字農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)信息池?？赏ㄟ^大數(shù)據(jù)算法分析畫像，匹配全國60 多萬家企業(yè)的甘薯需求信息，快速拓展目標區(qū)域，獲取下游訂單，以銷定產(chǎn)的形式幫助農(nóng)民減少甘薯種植的盲目性，助力增收。

綜上所述，數(shù)字化應(yīng)用技術(shù)賦予傳統(tǒng)甘薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，通過“科技+數(shù)字農(nóng)業(yè)”新模式，推進大數(shù)據(jù)選種、精準播種、智能田間管理、苗期精準識別、智能水肥滴灌等技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)了甘薯生產(chǎn)精確控制和智慧化、數(shù)字化生產(chǎn)，推動了甘薯產(chǎn)業(yè)由小到大、由弱變強的數(shù)字化賦能農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之路。