烏蘭察布市馬鈴薯塊莖生理病害防治問題與對策

摘 要 在內(nèi)蒙古烏蘭察布市馬鈴薯種植過程中，馬鈴薯塊莖生理病害嚴(yán)重制約著馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。為有效降低馬鈴薯塊莖生理病害的發(fā)生風(fēng)險，提升馬鈴薯產(chǎn)業(yè)綜合效益，針對當(dāng)前烏蘭察布市馬鈴薯種植過程中存在的田間水分管理不當(dāng)、土壤養(yǎng)分失衡、貯藏環(huán)境調(diào)控不善及病害診斷預(yù)警滯后等問題進(jìn)行分析，并提出建立精準(zhǔn)灌溉體系、實施測土配方施肥、優(yōu)化貯藏環(huán)境參數(shù)及構(gòu)建塊莖生理病害智能診斷與預(yù)警平臺等策略。

關(guān)鍵詞 馬鈴薯；生理病害防治；水肥管理；內(nèi)蒙古烏蘭察布市

中圖分類號：S532 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.21.011

馬鈴薯作為內(nèi)蒙古烏蘭察布市主要種植的農(nóng)作物之一，在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要地位[1]。筆者將從烏蘭察布市馬鈴薯種植概況出發(fā)，系統(tǒng)分析馬鈴薯塊莖生理病害的主要類型，剖析當(dāng)前防治工作存在的突出問題，并針對性地提出優(yōu)化措施，以期為促進(jìn)烏蘭察布市馬鈴薯產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供參考。

1" 概況

1.1" 基本情況

烏蘭察布市位于內(nèi)蒙古中部，屬溫帶大陸性氣候區(qū)。獨特的地理位置賦予烏蘭察布市四季分明、光照充足、日夜溫差大的自然條件，非常適宜馬鈴薯等耐寒作物的生長，因此當(dāng)?shù)氐鸟R鈴薯種植業(yè)展現(xiàn)出蓬勃的發(fā)展態(tài)勢[2]。馬鈴薯作為烏蘭察布市的重要經(jīng)濟(jì)作物，銷售市場相當(dāng)廣闊，不僅供應(yīng)國內(nèi)市場，還遠(yuǎn)銷東南亞、中東及歐洲等地，顯示出強(qiáng)大的市場競爭力和品牌影響力。然而，這種氣候也伴有一定的挑戰(zhàn)，如夏末秋初的干旱和冬季嚴(yán)寒，對馬鈴薯的適時灌溉和安全越冬提出較高要求。

1.2" 馬鈴薯塊莖生理病害類型

馬鈴薯塊莖生理病害始終是制約烏蘭察布市馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。其中，空心病、黑心病、裂口病等生理病害的發(fā)生率較高，不僅影響馬鈴薯的外觀和內(nèi)在品質(zhì)，還顯著降低了產(chǎn)品的商品率和市場競爭力，嚴(yán)重時甚至威脅到農(nóng)民的種植積極性和收入水平[3]。例如，空心病是馬鈴薯塊莖髓部細(xì)胞過度膨大引起的，多發(fā)生在植株生長后期土壤水分供應(yīng)不足時；黑心病則是由于在貯藏過程中，塊莖內(nèi)部組織供氧不足引致呼吸窒息所造成；裂口病則是塊莖表皮由于生長速度不均勻或水分供應(yīng)不穩(wěn)定而產(chǎn)生裂紋。這些病害的發(fā)生機(jī)理復(fù)雜，與馬鈴薯品種特性、栽培管理措施和環(huán)境條件密切相關(guān)[3]。

2" 生理病害防治過程中存在的問題

2.1" 田間水分管理技術(shù)有待優(yōu)化

馬鈴薯塊莖生理病害的發(fā)生與田間水分狀況密切相關(guān)，而烏蘭察布市現(xiàn)有的農(nóng)田水分管理技術(shù)仍存在不足之處。部分農(nóng)戶仍沿用傳統(tǒng)的漫灌方式，灌水時間和灌水量缺乏科學(xué)依據(jù)，易造成土壤水分分布不均，局部田塊出現(xiàn)漬澇或干旱現(xiàn)象。即使部分地塊采用了噴灌技術(shù)，也常因噴頭布置不合理、噴灌時機(jī)和水量控制不當(dāng)?shù)龋瑢?dǎo)致作物根區(qū)出現(xiàn)水分虧缺或過剩現(xiàn)象。以滴灌為代表的微灌技術(shù)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，但受到滴頭堵塞、管道老化等因素影響，灌溉均勻度往往得不到保證[4]。這些問題不僅限制了馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的提升，而且為塊莖生理病害的發(fā)生創(chuàng)造了條件。

2.2" 土壤養(yǎng)分平衡施肥策略缺乏針對性

馬鈴薯對土壤養(yǎng)分狀況反應(yīng)敏感，采取科學(xué)合理的施肥管理是保證塊莖健康生長的關(guān)鍵。目前，烏蘭察布市馬鈴薯種植中普遍存在施肥不平衡的問題，部分農(nóng)戶仍習(xí)慣根據(jù)傳統(tǒng)經(jīng)驗進(jìn)行施肥，缺乏對土壤養(yǎng)分狀況的了解，盲目追求高產(chǎn)而過量施用氮肥，導(dǎo)致馬鈴薯植株過度生長，使得植株對養(yǎng)分的吸收不均衡，進(jìn)而引發(fā)各種生理病害。有機(jī)肥與無機(jī)肥配合施用不當(dāng)也是常見問題，施用腐熟不充分的農(nóng)家有機(jī)肥，易導(dǎo)致土壤團(tuán)聚體結(jié)構(gòu)遭到破壞，阻礙土壤水分和養(yǎng)分的運(yùn)移，引發(fā)馬鈴薯塊莖生理病害[5]。即便是推廣應(yīng)用緩釋肥等新型肥料的地塊，也常因施肥方案設(shè)計缺乏針對性，未能充分發(fā)揮其增產(chǎn)增效作用。

2.3" 貯藏環(huán)境溫濕度動態(tài)調(diào)控機(jī)制不完善

馬鈴薯塊莖在貯藏過程中對環(huán)境條件變化十分敏感，溫度與濕度的動態(tài)平衡會直接影響其品質(zhì)與生理健康?？v觀烏蘭察布市馬鈴薯貯藏現(xiàn)狀，很多貯藏設(shè)施在溫濕度調(diào)控方面仍存在明顯短板。傳統(tǒng)的土窖貯藏缺乏必要的隔熱保溫措施，導(dǎo)致馬鈴薯在冬春季節(jié)易出現(xiàn)低溫凍害，導(dǎo)致塊莖內(nèi)部組織供氧不足，引發(fā)呼吸窒息，從而形成黑心病等生理病害。機(jī)械通風(fēng)貯藏雖然在一定程度上改善了溫度條件，但風(fēng)機(jī)運(yùn)行方式單一，難以滿足不同貯藏階段的溫度需求[6]。至于冷藏技術(shù)，盡管能夠?qū)崿F(xiàn)恒溫控制，但忽視了濕度調(diào)節(jié)的重要性，易造成貯藏環(huán)境干燥，加速馬鈴薯塊莖失水，引發(fā)皺縮等問題。即使是一些現(xiàn)代化冷藏庫，在溫濕度自動監(jiān)測與反饋調(diào)節(jié)方面也有待加強(qiáng)，未能充分考慮塊莖呼吸代謝特性，難以實現(xiàn)庫內(nèi)環(huán)境的動態(tài)優(yōu)化控制。

2.4" 塊莖生理病害診斷與預(yù)警體系建設(shè)滯后

馬鈴薯塊莖生理病害的有效防控，離不開準(zhǔn)確及時的病害診斷和風(fēng)險預(yù)警，但烏蘭察布市在這方面的工作基礎(chǔ)還相對薄弱，具體體現(xiàn)如下。農(nóng)戶對馬鈴薯塊莖生理病害認(rèn)知不足，常將病害癥狀與機(jī)械損傷混淆，誤判漏診現(xiàn)象時有發(fā)生。農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門雖開展了病害識別培訓(xùn)，但針對性不強(qiáng)，實用性不足，未能很好地指導(dǎo)田間管理實踐。馬鈴薯塊莖內(nèi)部病變的早期診斷技術(shù)如近紅外光譜分析、核磁共振成像等，尚未在生產(chǎn)中得到推廣應(yīng)用，病害預(yù)防措施的前瞻性明顯不足。基于莖葉氣孔導(dǎo)度、葉綠素?zé)晒獾壬碇笜?biāo)的病害預(yù)警模型雖已提出，但在實際應(yīng)用中受環(huán)境因素影響較大，預(yù)測精度有待提高[7]。區(qū)域性馬鈴薯塊莖生理病害監(jiān)測預(yù)警體系的建設(shè)也明顯滯后，尚未充分利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)手段實現(xiàn)對產(chǎn)區(qū)環(huán)境因子與病害發(fā)生動態(tài)的實時感知與趨勢分析，預(yù)警信息的時效性和指導(dǎo)性仍顯不足。

3" 優(yōu)化對策

3.1" 建立精準(zhǔn)灌溉體系

針對馬鈴薯種植中存在的田間水分管理技術(shù)不足問題，烏蘭察布市需要建立精準(zhǔn)灌溉技術(shù)體系，實現(xiàn)對土壤水分的動態(tài)調(diào)控，具體措施如下。1）充分考慮馬鈴薯不同生育階段的需水特點，結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍庀?、土壤條件，利用土壤水分傳感器實時監(jiān)測土壤水分動態(tài)變化，構(gòu)建基于作物需水規(guī)律的灌溉閾值模型，據(jù)此優(yōu)化灌水定額與灌溉頻次，避免因過量或不足灌溉引發(fā)的馬鈴薯塊莖生理病害[8]。2）因地制宜選擇適宜的灌溉方式，大力推廣噴滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，通過優(yōu)化設(shè)計噴頭布置、灌水管網(wǎng)鋪設(shè)等，提高灌溉水分利用效率，降低局部田塊漬澇發(fā)生概率。對于采用滴灌技術(shù)的農(nóng)戶，加強(qiáng)對其滴灌系統(tǒng)的維護(hù)管理，定期檢查、疏通滴頭，更換老化管道，確保系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行。3）引入基于作物冠層溫度的灌溉自動調(diào)控技術(shù)，通過冠層溫度傳感器實時感知作物水分脅迫狀況，結(jié)合葉面積指數(shù)等參數(shù)，構(gòu)建“灌溉量-冠溫”響應(yīng)模型，自動觸發(fā)滴灌系統(tǒng)開關(guān)調(diào)控灌溉用水量，實現(xiàn)精準(zhǔn)補(bǔ)水，減輕馬鈴薯塊莖水分脅迫程度。同時，加強(qiáng)灌溉用水水質(zhì)管理，定期檢測灌溉水源pH值、礦化度等指標(biāo)，避免因灌溉水質(zhì)不合格誘發(fā)馬鈴薯塊莖生理病變。

3.2" 實施測土配方施肥

馬鈴薯塊莖生理病害的防控離不開科學(xué)合理的施肥管理，烏蘭察布市要從土壤養(yǎng)分狀況診斷入手，實施測土配方施肥，動態(tài)維持土壤養(yǎng)分平衡，為塊莖健康生長提供保障。診斷土壤養(yǎng)分狀況時，因地制宜采取點面結(jié)合的土樣采集方式，選擇代表性地塊進(jìn)行土壤理化性質(zhì)分析，查明pH值、有機(jī)質(zhì)含量、速效養(yǎng)分含量等關(guān)鍵指標(biāo)，并結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂?、作物輪作制度等因素，利用?S”技術(shù)進(jìn)行土壤養(yǎng)分空間變異特征分析，繪制養(yǎng)分地力圖譜，為制訂精準(zhǔn)施肥方案提供依據(jù)[9]。制訂施肥方案時，要以平衡施肥為原則，在滿足作物生長需求的同時，兼顧養(yǎng)分高效利用?？筛鶕?jù)“3414”試驗數(shù)據(jù)優(yōu)化施肥方案，將基肥與追肥的施用量比例確定為3∶7，氮肥、磷肥、鉀肥、有機(jī)肥的施用量比例確定為4∶1∶1∶4，促進(jìn)養(yǎng)分協(xié)同增效。施用有機(jī)肥時，要注重把控品質(zhì)，優(yōu)選腐熟度高、養(yǎng)分含量穩(wěn)定的商品有機(jī)肥，避免因施用未充分腐熟或養(yǎng)分不均衡的有機(jī)肥造成土壤板結(jié)、養(yǎng)分失衡等問題。施用化肥時，合理選配速效性、緩釋性肥料，優(yōu)化肥料養(yǎng)分形態(tài)，提高肥料利用率?？墒┯盟芊?、液體肥等新型肥料，實現(xiàn)精準(zhǔn)定量施肥，減少肥料流失。在追肥管理方面，可采取機(jī)械深施、水肥一體化等方式，提高肥料的有效性，避免肥料偏施引發(fā)局部養(yǎng)分過剩，誘發(fā)馬鈴薯塊莖生理病害。

3.3" 優(yōu)化貯藏環(huán)境參數(shù)

針對馬鈴薯貯藏環(huán)境調(diào)控機(jī)制不完善的問題，烏蘭察布市可從貯藏設(shè)施改造升級入手，因地制宜采取綜合調(diào)控措施。傳統(tǒng)的土窖貯藏設(shè)施可通過增設(shè)隔熱保溫層、優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)改善散熱降溫效果，避免因溫度驟降誘發(fā)馬鈴薯塊莖凍害。對于機(jī)械通風(fēng)貯藏設(shè)施，要合理布設(shè)風(fēng)機(jī)，優(yōu)化風(fēng)量風(fēng)向調(diào)節(jié)方式，根據(jù)貯藏階段設(shè)定溫度變化曲線，實現(xiàn)精準(zhǔn)通風(fēng)降溫。建議在庫內(nèi)設(shè)置溫濕度傳感器，實時采集環(huán)境參數(shù)，結(jié)合馬鈴薯塊莖呼吸代謝規(guī)律，構(gòu)建溫濕度動態(tài)調(diào)控模型，實現(xiàn)風(fēng)機(jī)自動頻率調(diào)節(jié)，穩(wěn)定庫內(nèi)環(huán)境。

現(xiàn)代化冷藏設(shè)施的自動化控制系統(tǒng)也需要進(jìn)一步完善，可增設(shè)濕度傳感器，優(yōu)化制冷除濕裝置運(yùn)行參數(shù)，根據(jù)貯藏品種需求設(shè)定溫濕度閾值，實現(xiàn)庫內(nèi)環(huán)境的精準(zhǔn)調(diào)控。對于需要長期貯藏的馬鈴薯，可采用變溫貯藏工藝，即在不同階段設(shè)定溫度變化范圍，模擬塊莖自然休眠過程，延緩老化進(jìn)程，提高馬鈴薯貯藏品質(zhì)。在濕度調(diào)控方面，嚴(yán)格控制薯堆相對濕度，避免過濕引起塊莖腐爛變質(zhì)，可在庫內(nèi)設(shè)置加濕器，通過霧化加濕的方式補(bǔ)充空氣濕度，也可利用冷熱空氣混合除濕的方式，調(diào)節(jié)庫內(nèi)濕度平衡。

3.4" 構(gòu)建塊莖生理病害智能診斷與預(yù)警平臺

為有效解決馬鈴薯塊莖生理病害診斷與預(yù)警滯后的問題，烏蘭察布市可構(gòu)建一個智能化的病害診斷與預(yù)警平臺。加大對農(nóng)戶的培訓(xùn)力度，利用多媒體、現(xiàn)場演示等生動直觀的方式，提高其對不同病害癥狀的識別能力，并及時更新診斷手冊，明確每種病害的關(guān)鍵特征與防治要點。農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門要采用“菜單式”服務(wù)方式，根據(jù)不同農(nóng)戶的需求，提供個性化診斷方案，并建立“專家+基層農(nóng)技員+農(nóng)戶”的立體培訓(xùn)體系，通過實施分類施教、巡回指導(dǎo)等措施提升指導(dǎo)服務(wù)的精準(zhǔn)性和實效性。

在病害診斷技術(shù)方面，加快推廣基于高光譜成像、熱成像等的無損檢測技術(shù)，建立覆蓋不同生育期的標(biāo)準(zhǔn)譜庫，通過大數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)塊莖內(nèi)部病變的早期診斷；優(yōu)化基于作物生理指標(biāo)建立的病害預(yù)警模型，增加測定指標(biāo)數(shù)量，提高模型的穩(wěn)健性，并引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法動態(tài)優(yōu)化預(yù)警閾值，提升預(yù)警精度。在監(jiān)測預(yù)警體系建設(shè)方面，充分利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在產(chǎn)區(qū)布設(shè)一體化微氣象監(jiān)測站，配置土壤水分、溫度、養(yǎng)分等傳感器，結(jié)合衛(wèi)星遙感、無人機(jī)航測等數(shù)據(jù)，構(gòu)建監(jiān)測預(yù)警一張圖，并輸入病害發(fā)生情況相關(guān)數(shù)據(jù)，形成“天-空-地”一體化的立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。在數(shù)據(jù)分析應(yīng)用層面，應(yīng)建立云計算平臺，綜合環(huán)境因子與作物長勢進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，揭示病害發(fā)生規(guī)律，并開發(fā)移動端APP，集成病害圖譜、診斷指南、防控方案、預(yù)警信息等，便于農(nóng)戶隨時隨地獲取信息及相關(guān)技術(shù)指導(dǎo)。

4" 結(jié)語

馬鈴薯塊莖生理病害防控是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要從田間到貯藏全鏈條發(fā)力，多措并舉。烏蘭察布市要立足區(qū)域?qū)嶋H，圍繞構(gòu)建精準(zhǔn)水肥調(diào)控，優(yōu)化貯藏環(huán)境、病害診斷預(yù)警等關(guān)鍵技術(shù)體系，突破馬鈴薯塊莖生理病害防控的瓶頸。在實踐應(yīng)用中，還要加強(qiáng)技術(shù)集成與示范推廣，完善技術(shù)服務(wù)體系，增強(qiáng)農(nóng)戶科學(xué)管理意識與能力，促進(jìn)先進(jìn)適用技術(shù)在生產(chǎn)中的規(guī)模化應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李昊.全力打造馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展新高地[N].農(nóng)民日報，2024-03-10（3）.

[2] 云紅梅，張麗，尚宏，等.烏蘭察布市馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展建議[J].河北農(nóng)機(jī)，2023（19）：157-159.

[3] 鄒純麗.烏蘭察布春季干旱對農(nóng)牧林果的影響及抗旱人工增雨作業(yè)個例分析[J].智慧農(nóng)業(yè)導(dǎo)刊，2023，3（15）：61-64.

[4] 智小青，邢瑩瑩，邢杰，等.2021年內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市馬鈴薯銷售情況、原因分析及對策建議[C]//馬鈴薯產(chǎn)業(yè)與種業(yè)創(chuàng)新（2023）論文集，2023：64-67.

[5] 段偉偉，陳建保，郝伯為，等.烏蘭察布地區(qū)滴灌馬鈴薯淀粉加工原料品種篩選及評價[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2023，51（13）：40-43.

[6] 施清竹，耿惠云，孫思凡，等.馬鈴薯塊莖發(fā)育相關(guān)StSWEET基因的篩選[J/OL].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報：1-9[2024-10-04].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/51.1213.S.20240925.0946.020.html.

[7] 譚微，官利蘭，何藝超，等.有機(jī)無機(jī)復(fù)混肥用量對冬作馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，52（18）：147-150.

[8] 孫雪梅，趙吉霞，張文妹，等.有機(jī)肥等氮替代化肥對馬鈴薯氮素吸收及產(chǎn)量的影響[J/OL].土壤通報：1-14[2024-10-04].https：//doi.org/10.19336/j.cnki.trtb.2024040402.

[9] 趙人杰，趙瑞璇，劉倩楠，等.馬鈴薯塊莖理化特性、蒸制品質(zhì)與阻抗特性的相關(guān)性分析[J/OL].食品工業(yè)科技：1-13[2024-10-04].https：//doi.org/10.13386/j.issn1002-0306.2024050411.

（責(zé)任編輯：張春雨）