不同管理技術(shù)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

摘要：研究探討了保護(hù)性耕作、精準(zhǔn)施肥和病蟲(chóng)害綜合防治等技術(shù)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。田間試驗(yàn)結(jié)果表明，與傳統(tǒng)耕作相比，保護(hù)性耕作提高了土壤水分保持能力和有機(jī)質(zhì)含量；精準(zhǔn)施肥提高了肥料利用效率；病蟲(chóng)害綜合防治有效控制了病蟲(chóng)害。這些技術(shù)使馬鈴薯產(chǎn)量平均提高15%～20%，淀粉含量增加2%～3%，并改善了薯塊外觀品質(zhì)。研究為馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供了科學(xué)依據(jù)，對(duì)提高生產(chǎn)效率、保障糧食安全和促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯； 管理技術(shù)； 病蟲(chóng)害綜合防治

馬鈴薯作為全球第四大糧食作物，在保障糧食安全方面發(fā)揮著重要作用。然而，傳統(tǒng)耕作方式存在土壤退化、肥料利用率低和病蟲(chóng)害頻發(fā)等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來(lái)，保護(hù)性耕作、精準(zhǔn)施肥和病蟲(chóng)害綜合防治等先進(jìn)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，顯示出良好的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益。本研究旨在通過(guò)田間試驗(yàn)，系統(tǒng)評(píng)估這些管理技術(shù)對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為制定科學(xué)的馬鈴薯栽培管理策略提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)和品種

本研究選擇在涼山彝族自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院高寒農(nóng)業(yè)研究所進(jìn)行，位于北緯27°54'，東經(jīng)102°16'，屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，具有典型的山地環(huán)境特征。氣候條件適宜，年均氣溫17 ℃，年降水量充沛達(dá)800～1 000mm，無(wú)霜期長(zhǎng)達(dá)300 d，為馬鈴薯生長(zhǎng)提供了良好的自然環(huán)境。試驗(yàn)地土壤類(lèi)型為山地紅壤，pH值6.5，略偏酸性，有機(jī)質(zhì)含量2.8%，屬于中等肥力水平。這種土壤條件對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)較為有利，但仍需注意改良和培肥。研究選用了當(dāng)?shù)刂髟云贩N‘青薯9號(hào)’。為確保試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可靠性，研究人員對(duì)種薯進(jìn)行了嚴(yán)格的選擇和消毒處理，以確保種薯健康無(wú)病。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究采用了科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾S機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)置4個(gè)處理：傳統(tǒng)耕作（作為對(duì)照）、保護(hù)性耕作、精準(zhǔn)施肥和病蟲(chóng)害綜合防治。每種處理都進(jìn)行了3次重復(fù)，以提高試驗(yàn)結(jié)果的可靠性和代表性。試驗(yàn)小區(qū)的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)精心考慮。每個(gè)小區(qū)面積為50 m2，呈長(zhǎng)方形（5 m×10 m），便于田間管理和觀察[1]。為了防止不同處理之間的相互影響，在小區(qū)之間設(shè)置了1 m寬的隔離帶。種植密度為60 000株/hm2，采用行距75 cm，株距22 cm的種植方式。這種密度和種植方式是根據(jù)當(dāng)?shù)胤N植經(jīng)驗(yàn)和‘青薯9號(hào)’品種特性確定的，旨在獲得最佳的生長(zhǎng)空間和產(chǎn)量。試驗(yàn)的時(shí)間跨度為全生育期，從2月中下旬播種到7月收獲，充分覆蓋了馬鈴薯的整個(gè)生長(zhǎng)周期。為確保試驗(yàn)的科學(xué)性和可比性，研究人員在試驗(yàn)開(kāi)始前進(jìn)行了土壤取樣和均勻性分析，以確保各個(gè)小區(qū)的土壤條件基本一致，從而排除土壤差異對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

1.3 管理技術(shù)處理

本研究設(shè)計(jì)了四種管理技術(shù)處理，以全面評(píng)估其對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。傳統(tǒng)耕作作為對(duì)照組，采用25～30 cm深翻，充分疏松土壤，為根系生長(zhǎng)創(chuàng)造良好條件。隨后進(jìn)行土地整平，采用一次性施肥（N-P2O5-K2O = 225-225-225 kg/hm2），旨在滿足整個(gè)生長(zhǎng)期的養(yǎng)分需求。灌溉和病蟲(chóng)害防治采用常規(guī)方法，代表了當(dāng)?shù)仄毡榈姆N植管理方式。保護(hù)性耕作采用10～15 cm淺耕技術(shù)，顯著減少對(duì)土壤結(jié)構(gòu)的破壞，有利于保持土壤水分和有機(jī)質(zhì)。同時(shí)采用開(kāi)溝施肥，可能提高肥料利用效率，降低養(yǎng)分流失[2]。精準(zhǔn)施肥基于土壤測(cè)試和作物需求確定施肥量，采用分次施肥策略（基肥：追肥=6：4），更好地滿足不同生長(zhǎng)階段的需求。結(jié)合水肥一體化技術(shù)，將水分和養(yǎng)分供應(yīng)有機(jī)結(jié)合，提高利用效率。病蟲(chóng)害綜合防治整合了農(nóng)業(yè)、生物、物理和化學(xué)防治方法，選擇抗病性強(qiáng)的脫毒種薯種植，并提前對(duì)種薯進(jìn)行切塊催芽和消毒處理；田間安裝誘捕器、殺蟲(chóng)燈等物理防控設(shè)備，減少蟲(chóng)源；及時(shí)清除田間病株、病薯，必要時(shí)輔助化學(xué)防治病害；總之，根據(jù)病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)結(jié)果確定最佳防治時(shí)機(jī)和方法。

1.4 測(cè)定指標(biāo)和方法

土壤指標(biāo)：環(huán)刀法測(cè)定容重和孔隙度；烘干法測(cè)定含水量；重鉻酸鉀容量法測(cè)有機(jī)質(zhì)；凱氏定氮法測(cè)全氮；鉬銻抗比色法測(cè)速效磷；火焰光度法測(cè)速效鉀。植株生長(zhǎng)指標(biāo)：直尺測(cè)株高；葉面積儀（LI-3 100C）測(cè)葉面積指數(shù)；便攜式光合儀（LI-6 400XT）測(cè)光合特性。產(chǎn)量指標(biāo)：收獲時(shí)調(diào)查單株塊莖數(shù)和重量，測(cè)定總產(chǎn)量和商品薯率。品質(zhì)指標(biāo)：烘干法測(cè)干物質(zhì)；蒽酮比色法測(cè)淀粉；3，5-二硝基水楊酸比色法測(cè)還原糖；凱氏定氮法測(cè)蛋白質(zhì)；2，6-二氯靛酚滴定法測(cè)維生素C[3]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。使用單因素方差分析（One-way ANOVA）檢驗(yàn)處理間差異顯著性，最小顯著差法（LSD）進(jìn)行多重比較（Plt;0.05）。采用Pearson相關(guān)分析評(píng)估管理措施與產(chǎn)量、品質(zhì)指標(biāo)間相關(guān)性。利用主成分分析（PCA）綜合評(píng)價(jià)不同管理技術(shù)整體效果。用Excel 2019繪制圖表。所有數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）表示。通過(guò)這些方法全面評(píng)估不同管理技術(shù)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同管理技術(shù)對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的影響

研究表明，與傳統(tǒng)耕作相比，精準(zhǔn)施肥后的土地比傳統(tǒng)耕作的土地更加保水保肥，不但有利于馬鈴薯的生長(zhǎng)發(fā)育還大大提高了耕地的保護(hù)性。據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，精準(zhǔn)施肥后土壤含水量增加了15.3%、有機(jī)質(zhì)含量提高了8.7%。植株肥料的轉(zhuǎn)化率也大大提高了，精準(zhǔn)施肥后馬鈴薯植株氮素利用效率提高了22.5%，磷素利用效率提高了20.8%，鉀素利用效率提高了12.3%。葉片SPAD值增加9.6%，病蟲(chóng)害綜合防治降低了病蟲(chóng)害發(fā)生率（減少35.2%）。這些措施共同作用，顯著提高了株高、莖粗和葉面積指數(shù)（Plt;0.05）[4]。其中，精準(zhǔn)施肥處理效果最顯著，株高較對(duì)照增加18.3%，葉面積指數(shù)提高24.6%。表1總結(jié)了各處理對(duì)主要生長(zhǎng)指標(biāo)的影響。

2.2 不同管理技術(shù)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量的影響

保護(hù)性耕作的效果主要體現(xiàn)在增加單株塊莖數(shù)和提高平均單薯重兩個(gè)方面。與傳統(tǒng)耕作相比，保護(hù)性耕作使單株塊莖數(shù)增加了12.5%，這可能是由于改善了土壤結(jié)構(gòu)，為塊莖形成創(chuàng)造了更好的環(huán)境。同時(shí)，平均單薯重增加了8.3%，表明保護(hù)性耕作有助于塊莖的充分膨大。這兩個(gè)因素共同作用，使得保護(hù)性耕作處理的總產(chǎn)量比對(duì)照提高了18.6%。精準(zhǔn)施肥在提高產(chǎn)量方面表現(xiàn)最為突出。它使單株產(chǎn)量增加了23.7%，這一顯著提升可能是由于精準(zhǔn)施肥更好地滿足了馬鈴薯在不同生長(zhǎng)階段的營(yíng)養(yǎng)需求。最終，精準(zhǔn)施肥處理的總產(chǎn)量比對(duì)照提高了26.4%，是三種技術(shù)中增產(chǎn)效果最明顯的。不僅如此，精準(zhǔn)施肥使商品薯率達(dá)到了91.3%，較對(duì)照提高了7.8%，說(shuō)明它不僅提高了產(chǎn)量，還提升了薯塊的品質(zhì)。病蟲(chóng)害綜合防治優(yōu)勢(shì)在于提高了植株成活率和健康薯比例。這意味著病蟲(chóng)害綜合防治不僅保護(hù)了產(chǎn)量，還可能降低了生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，提高了整體產(chǎn)出的穩(wěn)定性[5]。表2詳細(xì)列出了各處理對(duì)產(chǎn)量指標(biāo)的影響。

2.3 不同管理技術(shù)對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響

保護(hù)性耕作在提高馬鈴薯干物質(zhì)和淀粉含量方面表現(xiàn)突出。與傳統(tǒng)耕作相比，保護(hù)性耕作使干物質(zhì)含量增加5.2%，淀粉含量增加3.8%。這可能是由于保護(hù)性耕作改善了土壤結(jié)構(gòu)和水分條件，為馬鈴薯塊莖的成熟和養(yǎng)分積累創(chuàng)造了更有利的環(huán)境。精準(zhǔn)施肥在改善馬鈴薯品質(zhì)方面效果最為顯著。它不僅使淀粉含量增加了6.5%，還顯著降低了還原糖含量（減少18.3%）。淀粉含量的提高有利于提升馬鈴薯的加工品質(zhì)，還原糖含量的降低可改善馬鈴薯在加工過(guò)程中的色澤和風(fēng)味。這表明精準(zhǔn)施肥能夠更好地平衡馬鈴薯的各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)。病蟲(chóng)害綜合防治顯著改善了馬鈴薯的外觀品質(zhì)。這對(duì)于提高馬鈴薯的市場(chǎng)價(jià)值和消費(fèi)者接受度具有重要意義。三種技術(shù)都不同程度地提高了馬鈴薯的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。與對(duì)照相比，這些技術(shù)使維生素C含量提高了12.5%～19.7%，蛋白質(zhì)含量提高了8.3%～15.6%。其中，精準(zhǔn)施肥在提高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)方面效果最為顯著，這可能是由于它能更精確地滿足馬鈴薯在不同生長(zhǎng)階段的營(yíng)養(yǎng)需求。表3總結(jié)了各處理對(duì)主要品質(zhì)指標(biāo)的影響。

3 討論與結(jié)論

研究結(jié)果表明，保護(hù)性耕作、精準(zhǔn)施肥和病蟲(chóng)害綜合防治等先進(jìn)技術(shù)能顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)。保護(hù)性耕作通過(guò)改善土壤結(jié)構(gòu)，提高了單株塊莖數(shù)和平均單薯重，總產(chǎn)量提升18.6%。精準(zhǔn)施肥效果最為顯著，優(yōu)化了養(yǎng)分供應(yīng)，使總產(chǎn)量提高26.4%，同時(shí)顯著改善了淀粉含量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。病蟲(chóng)害綜合防治提高了成活率和健康薯比例，改善了外觀品質(zhì)。這些技術(shù)不僅提高了產(chǎn)量，還顯著改善了馬鈴薯品質(zhì)，尤其在提高維生素C和蛋白質(zhì)含量方面表現(xiàn)突出。

4 技術(shù)推廣應(yīng)用的挑戰(zhàn)與展望

盡管這些先進(jìn)管理技術(shù)效果顯著，但其推廣應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)。主要包括初始投入成本高、對(duì)操作人員技術(shù)要求高，以及需要針對(duì)不同地區(qū)條件進(jìn)行調(diào)整等。未來(lái)工作重點(diǎn)應(yīng)放在降低應(yīng)用成本、簡(jiǎn)化操作流程，以及探索不同地區(qū)的最佳技術(shù)組合上。同時(shí)，通過(guò)長(zhǎng)期試驗(yàn)評(píng)估這些技術(shù)對(duì)土壤和生態(tài)環(huán)境的影響，確保其可持續(xù)性。

參考文獻(xiàn)

[1] 朱亞男.馬鈴薯綠色高質(zhì)高效技術(shù)模式推廣與應(yīng)用措施思考[J].黑龍江糧食，2024，（05）：133-135.

[2] 駱招弟，張粉萍，張弩.甘谷縣山旱地不同品種馬鈴薯高產(chǎn)栽培技術(shù)研究[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2023，13（10）：124-126.

[3] 李國(guó)云.馬鈴薯種植與田間管理技術(shù)研究[J].種子科技，2022，40（18）：40-42.

[4] 莊巖.馬鈴薯種植管理及病蟲(chóng)害防治技術(shù)[J].鄉(xiāng)村科技，2022，13（03）：69-71.

[5] 謝琴，劉忠婧.馬鈴薯田間管理技術(shù)要點(diǎn)[J].農(nóng)家參謀，2021，（24）：44-45.