內蒙古自治區是中國馬鈴薯5大主產省區之一,脫毒種薯繁育技術、規模、生產能力均居全國前列。截至2022年,內蒙古地區多個示范片每公頃產量超過6萬kg,以烏蘭察布市為例,該市被譽為“中國馬鈴薯之都”,是中國特色農產品優勢區,烏蘭察布馬鈴薯入選2019中國農業品牌目錄。內蒙古自治區自古以來就以其廣袤的草原和畜牧業而聞名,然而,當地馬鈴薯生產也面臨著一系列挑戰,包括資源浪費情況嚴重、肥料利用效率不高等,需要采用創新方法來提高農產品產量、降低資源浪費和減輕對環境的不良影響。
1水肥一體技術概述
水肥一體技術是一種將灌溉與施肥兩個過程有機結合在一起的現代農業技術,能夠實現精確的水肥管理和高效的資源利用。通過智能化的灌溉系統,如滴灌和地形落差灌溉,水肥一體技術能夠根據農田具體情況和種植物生長需求,精確控制水量和肥料施用量,避免了傳統灌溉和施肥方式中的浪費和效率低下的問題。具體來說,水肥一體技術利用先進的傳感器和控制系統,實時監測土壤濕度、養分含量和氣象條件等關鍵參數,并根據這些參數自動調整灌溉和施肥的策略。通過滴灌系統或地形落差灌溉,水和肥料被精確地輸送到種植物的根系區域,確保了植物在生長期間能夠獲得所需的水分和養分,從而促進了植物的健康生長和高產。
2馬鈴薯水肥一體技術的優勢
2.1節約水資源
水肥一體技術通過智能灌溉系統,如滴灌和地形落差灌溉,實現了精確的水資源分配,可以根據農田和植物需求提供適量的水資源,減少了傳統洪灌方法中的過度浪費。與傳統灌溉相比,水肥一體技術顯著降低了蒸發損失和土壤表面流失,最大程度地保留了水分,提高了水資源有效利用率。
2.2提高肥料利用率
在傳統農業中,由于肥料不精確施用和流失,大部分肥料未能被植物有效吸收,不僅浪費了資源,還可能對環境產生負面影響。而水肥一體技術通過精確施肥和合理的肥料管理,減少了肥料的擴散和流失。通過使用滴灌系統或地形落差灌溉,肥料與水混合均勻,確保了植物在生長期間能夠獲得所需的養分,從而提高了肥料有效利用率。
2.3節約生產勞動力投入
傳統的馬鈴薯種植方式需要大量進行人工澆水、施肥和除草等作業,不僅耗費大量的人力物力,而且效率相對較低。而水肥一體技術通過智能灌溉系統,實現了水肥的精確供給和自動化管理,減少了人工操作環節。農民只需通過控制系統設定好灌溉和施肥參數,系統便能自動完成水肥的供給,從而顯著降低了生產中的勞動力投入,提高了農業生產效率。
2.4提高馬鈴薯抗病性
水肥一體技術通過精確的水肥管理,為馬鈴薯提供了適宜的生長環境,使其能夠更加健康生長。一方面,合理的水分和養分供應能夠增強馬鈴薯生理機能,提高其抵抗病害的能力;另一方面,水肥一體技術還能夠通過調節土壤環境,減少病原菌滋生和傳播。此外,一些水溶性肥料中還添加了植物生長調節劑和微量元素等有益成分,這些成分能夠進一步促進馬鈴薯生長和發育,提高其整體的抗病性。
3內蒙古自治區馬鈴薯水肥一體技術應用要點
3.1選種與種薯處理
耐寒性是內蒙古自治區馬鈴薯品種選擇的重要指標,由于該地區氣候寒冷,冷害可能對馬鈴薯生產造成不利影響。其次,抗病能力也是品種選擇的關鍵因素,選擇具有較強抗病性的馬鈴薯品種對于降低病害風險至關重要,可以通過品種的基因遺傳背景及前期病蟲害監測來確定。結合地區實際情況,可選擇克新一號、壩薯十號、冀張薯5號等。
在選擇合適的品種后,種薯處理也至關重要。首先,將種薯切成塊狀,每塊包含2個健康芽眼,有助于促進新植物發芽。切塊后的種薯通常與肥料和其他土壤改良物質混合,以提供植物在生長初期所需的養分和支持,比如用70%甲基硫菌靈粉劑、2%春雷霉素可濕性粉劑與滑石粉等拌種,確保植物在生長初期有充足的養分供應,有助于促進健康植株生長。
3.2選地與整地
內蒙古自治區土壤類型多樣,選擇適宜的種植地塊對馬鈴薯生長至關重要。一般而言,馬鈴薯喜歡生長在土層深厚、疏松透氣、排水良好且富含有機質的土壤中。因此,在選地時,應優先選擇地勢平坦、土壤肥沃、灌溉便利的地塊,同時要避免低洼地、鹽堿地和重茬地,確保減少土壤病害發生。整地是為了創造適宜馬鈴薯生長的土壤環境,在整地前應對地塊進行深松或深翻,打破犁底層,增加土壤通透性,有利于馬鈴薯根系生長發育。深松或深翻深度一般應達到30 cm以上,同時要結合施入有機肥,提高土壤肥力。有機肥一般包括畜禽糞便、農作物秸稈等,對于中等肥力的土壤,每公頃可施用腐熟的有機肥3.0萬~4.5萬kg;對于高肥力的土壤,每公頃可施用腐熟的有機肥2.25萬~3.75萬kg。在整地過程中,還要注意耙平地面,消除垃圾和雜物,確保播種時種薯與土壤緊密接觸,有利于出苗和生長。在內蒙古自治區,由于春季風大、干旱,在整地后要及時進行鎮壓,減少土壤水分蒸發,提高土壤保水能力。鎮壓時要注意適度,避免過度壓實土壤,影響土壤通透性。
3.3構建水肥一體化智能滴灌系統
灌溉系統的設計要考慮內蒙古地區的氣候特點,包括降水分布、氣溫和相對濕度。根據這些因素,滴灌系統需要具備自動調節功能,以確保在不同的氣象條件下提供合適的水分,利用溫度傳感器和濕度傳感器可以用來監測環境條件,并根據需要調整滴灌水量。其次,灌溉系統需要合適的水源供應,考慮系統的水源,包括水井、河流或水庫,水源的可靠性和供水量需要得到充分評估,以確保系統能夠滿足農田的灌溉需求。系統還需要滴灌設備,包括滴灌管、噴嘴和控制器,保證耐用、易于維護,并且能夠均勻分配水和肥料到農田。滴灌系統的設計還應考慮土壤類型和坡度,以確保水分均勻分布,避免水分積聚或流失,滴頭之間的距離控制在20 cm左右,滴流速度為1.38~3.00 L/h,每條滴管帶不能超過100 m[1]。
3.4科學播種
結合內蒙古自治區的氣候條件,播種時間應基于土壤溫度確定,當10 cm深度土壤溫度穩定在約10℃左右時,適宜進行播種,通常發生在4~5月。此外,科學播種還需要根據地塊土壤類型、水肥條件及所選品種特性來調整播種密度。早熟品種通常較小,因此可以適度增加栽培密度,而中晚熟品種則需要更大的生長空間,可以降低栽培密度??蓱脵C械化播種技術,如高壟覆膜機械化播種,已在內蒙古自治區廣泛應用,一般為壟距90 cm和株距20 cm,每公頃播種約5.25萬株左右[2]。在進行一體化播種之前,需要仔細檢查種薯箱和肥料箱,確保清理各種雜物,以避免在播種過程中發生卡堵情況。
3.5滴灌追肥
根據輪灌區面積計算出所需的施肥量,基于土壤養分分析和馬鈴薯的生長需求數據,將肥料添加到施肥罐中,并通過添加適量的水來溶解肥料,以確保肥料在滴灌系統中能夠均勻輸送到植物根系區域。先啟動滴灌系統并滴水1~2 h,然后開始滴肥,將溶解的肥料均勻輸送到植物根系附近,在施肥結束后再滴水0.5~1.0 h,以確保肥料充分滲透到土壤中。
此外,滴灌追肥的頻率和用量需要根據多種因素進行調整,包括馬鈴薯不同生長階段的養分需求、土壤濕度狀況以及自然降水等因素。結合內蒙古實際情況,一些常見的肥料用量如下:播種時,采用溝施的方式施肥,使用三元復合肥750 kg/hm2,并添加有機肥;在團棵期,采用隨水滴施的方式,施用尿素75 kg/hm2;封壟期采用隨水滴施的方式,施用硝酸鉀75 kg/hm2;在盛花期,噴施硼酸鈣鎂15 kg/hm2、磷酸二氫鉀(含量98%,使用濃度0.5%)2~3次;最后,在快速膨大期,同樣采用隨水滴施方式,施用硫酸鉀75 kg/hm2和黃腐酸75 kg/hm[2-3]。
3.6查苗補苗
馬鈴薯播種后的20 d左右,是出苗的關鍵時期,農戶需要密切關注田間的出苗情況。在出苗階段,由于中午氣溫相對較高,地膜劃開后能夠迅速回縮,減少熱量散失,從而確保幼苗不受低溫傷害,中午時分是劃開地膜、進行放苗的最佳時機。放苗時,應以“十”字孔的方式進行,可以最大程度減小地膜破損面積,同時也有利于幼苗順利出土。當幼苗長至2 cm左右時,農戶需要進行1次全面的查苗工作,仔細撥除弱株、病株,確保每個孔位只保留1株或2株壯苗,可優化馬鈴薯種植密度,提高單株產量,從而提升整體產量。在查苗的同時,農戶還需要特別注意田間缺苗情況,一旦發現缺苗,應立即進行補種。補種時,應選擇健壯的馬鈴薯苗,確保其與周圍植株的生長狀況相近,才能在最短時間內恢復田間的正常種植密度。
3.7病蟲害防治
在馬鈴薯水肥一體技術[4]應用中,病蟲害防治是保障馬鈴薯產量和品質的關鍵。晚疫病是馬鈴薯生產中最常見的真菌性病害之一,為了有效控制晚疫病,病害防治措施包括使用抗病品種、輪作制度、藥劑噴霧和適時排水,還可用72%錳鋅霜脲可濕性粉劑600~800倍液進行噴施。預防病毒病的關鍵措施包括采用健康的種薯及適時的病蟲害監測防治,滴灌系統的精確施肥和水分管理也有助于降低蟲媒傳播病毒的幾率,還可用10%吡蟲啉可濕性粉劑20g/畝兌水噴霧進行防治。早疫病是一種由真菌引起的病害,主要危害馬鈴薯的葉片和塊莖,葉片受害后會出現圓形或近圓形的黑褐色病斑,嚴重時會導致葉片枯死。塊莖受害后表皮會出現凹陷的褐色病斑,影響馬鈴薯商品價值。防治馬鈴薯早疫病,不僅要選用抗病品種從根本上提高馬鈴薯抗病能力,保持田間通風透光,降低濕度,創造不利于病害發生的環境,而且還要在發病初期使用70%代森錳鋅可濕性粉劑500倍液或50%異菌脲可濕性粉劑1 000倍液進行噴霧防治,每隔7~10 d噴施1次,連續噴施噴2~3次。
斑潛蠅和蚜蟲是常見的害蟲,對馬鈴薯生長造成威脅,在薯塊膨大期可交替噴施90%殺蟲丹原粉、1.8%害極滅乳油等藥劑,可有效防治斑潛蠅;噴施10%吡蟲啉可濕性粉劑,可有效防治蚜蟲。此外,馬鈴薯二十八星瓢蟲成蟲和幼蟲取食馬鈴薯葉片和嫩莖,造成葉片穿孔、殘缺不全,嚴重時會導致整個植株枯死。在幼蟲孵化盛期,可以使用50%辛硫磷乳油1 000倍液或2.5%溴氰菊酯乳油2 000倍液進行噴霧防治,注意噴施在葉片背面和植株中下部,提高防治效果。
參考文獻
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[5]史云天,喬清旭,齊瑞鋒等.我國水肥一體作業模式難點及發展方向[J].農業開發與裝備,2023(9):116-118.
【內蒙古自治區烏蘭察布市農業技術推廣中心楊銘,王雅楠,任婧,武艷茹(通訊作者)】