青海省東部地區馬鈴薯地膜覆蓋栽培全程機械化技術應用探析

摘 要 青海省東部地區是我國重要的馬鈴薯生產基地，其獨特的高原氣候和復雜地形為馬鈴薯種植提供了良好環境條件，但也為機械化生產帶來了挑戰。馬鈴薯地膜覆蓋全程機械化技術是一種現代化農業技術，可有效提高馬鈴薯種植效率。為更好發揮馬鈴薯地膜覆蓋全程機械化技術在青海省東部地區馬鈴薯種植中的作用，根據當地對該技術的應用現狀，分析地膜覆蓋與播種的配合度較低、地膜破損率較高、地膜覆蓋不均勻等問題，提出提高地膜覆蓋與播種的配合度、減少地膜破損、提升地膜覆蓋均勻性等對策。

關鍵詞 馬鈴薯；地膜覆蓋全程機械化技術；青海省東部地區

中圖分類號：S532 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.04.050

馬鈴薯作為我國重要的糧食作物之一，在保障國家糧食安全和促進農業經濟發展方面發揮關鍵作用。青海省東部地區是我國重要的馬鈴薯生產基地，其獨特的高原氣候特征為馬鈴薯生長提供了優良環境條件。近年來，隨著農業現代化進程的加快，地膜覆蓋全程機械化高產栽培技術在該地區得到廣泛應用，顯著提高了馬鈴薯產量和生產效率。然而，由于青海省東部地區地形復雜、土壤條件多樣，全程機械化技術在實施過程中仍面臨諸多挑戰[1]。這些問題不僅影響了馬鈴薯的產量和品質，而且制約了當地農業的可持續發展。因此，深入研究和解決這些技術難題具有重要的理論和實踐意義。筆者通過系統分析青海省東部地區馬鈴薯地膜覆蓋全程機械化高產栽培技術的現狀，識別關鍵問題，并提出針對性的創新策略，以提高地膜覆蓋全程機械化作業的精確性和效率。

1 技術應用現狀

青海省東部地區是我國重要的馬鈴薯生產地，位于青藏高原東部邊緣，海拔在2 000～3 500 m，屬高原大陸性氣候，年平均氣溫4～8 ℃，年降水量300～600 mm，光照充足，晝夜溫差大，非常適宜馬鈴薯生長。2013—2022年，青海省農業農村廳先后在民和縣、樂都區、互助縣等10個地區推廣地膜覆蓋栽培技術，累計應用面積達80萬hm2，并且通過與農業機械應用融合，顯著提高了作物產量和農戶收益，馬鈴薯每667 m2增收400元以上。同時，為解決殘膜污染問題，青海省積極開展田間殘留地膜回收工作，累計回收8 700萬kg，并探索應用全生物降解地膜。在機械化方面，以樂都區為例，青海省投入102臺（套）馬鈴薯生產農機具，實現播種、鋪膜、埋滴水管、施肥同步作業，效率提高10.6倍，每667 m2節省勞動力開支435元；同時，實施農機具購置補貼等政策，重點支持馬鈴薯地膜覆蓋生產全程機械化。這些措施的實施顯著提升了青海省東部地區馬鈴薯種植的生產效率和經濟效益，推動了農業現代化進程。

2 存在的問題

2.1 地膜覆蓋與播種的配合度較低

青海省東部地區在應用馬鈴薯地膜覆蓋全程機械化高產栽培技術的過程中，存在地膜覆蓋與播種的技術配合問題。1）地膜鋪設與播種的協調性不足。在實際操作中，地膜鋪設速度與播種機作業速度往往難以有效匹配，導致兩個關鍵過程無法同步進行。地膜鋪設速度過快時，播種機無法及時跟上，部分種子未能及時被膜覆蓋而暴露在外，不僅直接影響出苗率，還可能導致種子生長受到不利因素的干擾，如干旱、寒潮等自然災害或鳥害等[2]；播種機速度過快時，則可能導致地膜覆蓋不及時或不完全，影響后續田間管理和對作物生長環境的調控。這種不協調不僅顯著降低了作業效率，還可能造成地膜浪費或覆蓋不均勻等問題，增加生產成本并影響整體種植效果。2）機械化覆膜條件下播種深度和行距精確性不足。覆蓋地膜后，由于地膜的存在，播種機難以準確感知實際的地面位置，進行播種時也受到一定阻礙，導致無法精準控制播種深度。播種過深可能導致出苗時間延遲、種子能量過度消耗，甚至導致種子腐爛；播種過淺則可能使種子易暴露于不利環境中，影響其發芽和初期生長。同時，地膜的存在顯著增加了準確控制行距的難度，導致出現行距不均勻的情況。這不僅影響后續田間管理操作的便利性，還會導致馬鈴薯生長空間分配不均進而影響產量和品質[3]。

2.2 地膜破損率較高

地膜破損率較高，是青海省東部地區應用馬鈴薯地膜覆蓋全程機械化技術過程中面臨的重要挑戰。1）機械作業過程中的直接損壞。在播種、中耕和收獲等機械化作業過程中，農機具與地膜的直接接觸是不可避免的。這種接觸容易造成地膜被劃傷、撕裂、穿孔，嚴重降低了地膜的覆蓋效果、縮短其使用壽命。特別是在復雜地形條件下，機具操作難度增加，更容易對地膜造成意外損傷，不僅影響保墑增溫效果，還可能導致雜草滋生，增加后期管理難度。2）環境因素引起的膜質量退化。青海省東部地區的特殊氣候條件對地膜材質提出了更高要求，強烈的紫外線輻射、較大的晝夜溫差和干燥的氣候加速了地膜的老化和脆化，使得地膜在機械作業過程中更易發生破損，大大縮短了地膜的有效使用期限。隨著時間推移，地膜的保墑增溫效果逐漸減弱，不僅影響作物生長，還可能增加土壤白化風險。3）殘留雜物造成的膜損傷。前茬作物的殘茬、石塊等田間雜物在機械作業過程中極易刺破或劃傷地膜。在全程機械化作業模式下，由于人工干預減少，難以及時清除這些雜物，大大增加了膜破損的概率。這不僅影響地膜的整體覆蓋效果，還可能造成局部土壤水分和溫度的異常變化，影響馬鈴薯生長。

2.3 地膜覆蓋不均勻

覆蓋不均也是青海省東部地區在應用馬鈴薯地膜覆蓋全程機械化技術過程中面臨的重要挑戰。1）地形的影響。青海省東部地區地形復雜多變，坡度變化大，給機械化覆膜作業帶來了巨大挑戰。在覆膜過程中，現有設備難以根據地形變化實時調整覆膜參數，導致在不同地形條件下，地膜鋪展存在多方面問題，如出現地膜褶皺、松弛或過度繃緊等情況，嚴重影響覆蓋效果和后續田間管理。2）機械設備的局限性。目前，青海省東部地區使用的覆膜機械在適應性和精確性方面存在明顯不足。這些設備難以根據田間實際情況靈活調整覆膜參數，如張力、覆蓋角度等。因此，在不同區域的地膜鋪設過程中，經常出現張力不一致、平整度差異大等問題，導致出現覆蓋不均現象。這不僅影響地膜的保墑增溫效果，還可能導致局部區域出現土壤水分和溫度的異常變化[4]。3）土壤條件的影響。青海省東部地區土壤類型多樣，質地差異顯著，復雜的土壤條件對機械化覆膜提出了更高要求。在覆膜過程中，不同土壤條件下地膜的貼合度和固定效果存在較大差異。例如，在砂質土上地膜可能難以固定，而在黏土上卻可能出現過度貼合的情況。這種不一致性容易造成局部區域覆蓋不充分或過度，影響整體覆膜效果。4）作業速度與精度的矛盾。為了提高作業效率，通常機械化覆膜作業速度較快。然而，高速作業往往會影響覆膜的精確性和均勻性。這一矛盾在地形變化較大或土壤條件復雜的區域尤為突出。過快的速度可能導致地膜鋪設不平整、固定不牢，甚至出現遺漏或重復覆蓋的情況，嚴重影響覆膜效果。

3 對策

3.1 提高地膜覆蓋與播種的配合度

針對青海省東部地區馬鈴薯地膜覆蓋全程機械化高產栽培技術應用中存在的地膜覆蓋與播種配合度較低的問題，可采取以下兩種針對性措施。1）開發一體化智能地膜覆蓋播種機，集成地膜鋪設和精準播種功能。該設備應配備高精度傳感器實時監測地膜鋪設速度和張力，配合在播種裝置上安裝的變速電機，通過智能控制算法自動調節播種速度，確保播種與地膜鋪設同步。同時，設計人機交互界面，允許操作者根據實際情況進行微調。這種一體化設計可有效解決地膜鋪設與播種協調性不足的問題，提高作業效率和播種質量。2）研發適應覆膜條件的精確深度控制和行距調節系統。該系統配備穿透式土壤探測器，能夠準確感知地膜下的地面情況，并配合液壓自動調節的播種深度控制裝置，根據探測數據實時調整播種深度。采用基于全球定位系統和實時動態載波相位差分技術的高精度導航系統，確保播種行距的均勻性和直線度。設計可調節播種器，根據種植密度要求靈活調整行距。同時，研發特殊開溝器，在不過分破壞地膜的情況下精確開溝播種。這套系統能夠有效克服地膜覆蓋帶來的播種深度和行距控制困難，確保播種精度，為馬鈴薯的均勻出苗和后期生長管理創造有利條件[5]。

3.2 減少地膜破損

針對青海省東部地區馬鈴薯地膜覆蓋全程機械化作業中的地膜破損問題，可采取以下3點解決措施。1）改進機械設計以降低直接損壞風險。開發智能防護系統，通過實時感應系統檢測機具與地膜之間的距離和壓力，自動調整作業深度和壓力，最大限度減少直接接觸導致的損壞。同時，優化機具接觸面設計，采用光滑圓弧形狀，減少尖銳邊角，在關鍵接觸部位使用柔性材料或滾輪結構提供緩沖。2）研發適應高原環境的新型地膜材料。針對強烈的紫外線輻射，開發添加高效紫外線吸收劑的地膜，延緩地膜老化速度；通過改進聚乙烯分子結構或添加增韌劑，提高地膜的抗撕裂和抗穿刺性能，并使其更加適應大溫差環境；同時，研制適合青海省東部地區氣候條件的生物降解地膜，在保證使用效果的同時，減少殘留污染。3）建立全程膜損監測防護體系。實施精細化整地，開發適合當地的深松整地設備，徹底清除田間雜物和石塊。引入智能監測系統，利用機器視覺和傳感器技術實時監測地膜狀況，及時發現并標記破損位置，以便后續修復工作順利進行。開發自動修復技術，如熱熔貼膜裝置，在作業過程中自動修復小面積破損。建立膜損評估與預警機制，基于大數據分析結果制訂個性化防護方案，減少機械化作業過程中地膜破損

情況的發生。

3.3 提升地膜覆蓋均勻性

為解決青海省東部地區馬鈴薯地膜覆蓋全程機械化作業中地膜覆蓋不均的問題，可采取以下對策。1）開發智能自適應覆膜系統。該系統應包含多關節柔性覆膜機構，根據地形變化自動調整覆膜角度和壓力；采用實時地形掃描技術，如激光雷達或三維攝像頭，精確捕捉田間微地形變化，搭配人工智能算法，實時計算最佳覆膜參數。開發分區控制系統，實現精細化覆蓋。2）改進覆膜機械設計。研發模塊化覆膜機構，要求可根據不同地形和土壤條件快速更換適配部件；設計可變張力控制裝置，實時調整張力。同時，開發智能邊緣固定系統，確保地膜邊緣固定牢固；引入精準定位技術，實現厘米級精度的覆膜作業。3）研發適應多樣化土壤條件的覆膜技術。開發土壤感知系統，實時檢測土壤參數；設計可調節的壓輥系統，自動調整壓力；研發多功能覆膜組件，集成整地、施肥和覆膜功能；開發智能注水固膜技術，增強干燥土壤條件下的地膜固定效果。4）優化作業環節。開發變速覆膜系統，根據地形復雜度和土壤條件自動調整作業速度；設計智能路徑規劃算法，優化作業路線；引入作業質量實時監控系統，及時發現并調整覆膜不均的問題；開發協同作業模式，多臺覆膜機協同工作；建立覆膜作業數據庫，記錄和優化不同地塊的最佳作業參數，為制訂覆膜方案、確保覆膜均勻提供數據支撐。

4 結語

青海省東部地區馬鈴薯地膜覆蓋全程機械化高產栽培技術的研究和應用對于提高當地馬鈴薯產量、品質和生產效率具有重要意義。盡管當前該技術的研究與應用面臨諸多挑戰，但通過持續創新和優化，問題有望得到有效解決。例如，智能自適應系統的引入將大大提高覆膜機械對復雜環境的適應能力，改進的機械設計將確保地膜在各種條件下都能達到理想的覆蓋效果，優化作業流程將進一步提高覆膜作業的整體質量和效率。以上對策為進一步提升青海省東部地區馬鈴薯地膜覆蓋全程機械化高產栽培技術水平指明了方向。

參考文獻：

[1] 寇玉花.青海省馬鈴薯機械化生產現狀與生產效益分析[J].農業工程技術，2021，41（17）：94.

[2] 任俊林，馬全保，韓廣卿，等.馬鈴薯地膜覆蓋全程機械化高產栽培技術微探[J].農村實用技術，2024（4）：78-79.

[3] 劉慧敏.馬鈴薯地膜覆蓋高產栽培技術與主要病蟲害防治[J].河南農業，2024（8）：39-40.

[4] 許慶芬，佟卉，劉燕清，等.不同地膜覆蓋對馬鈴薯生長發育及產量的影響[J].農業科技通訊，2024（3）：69-73.

[5] 唐莉.馬鈴薯地膜覆蓋高產栽培技術的要點[J].黑龍江糧食，2024（2）：52-54.

（責任編輯：劉寧寧）