試述馬鈴薯主糧化生產(chǎn)綠色關鍵技術研究與示范

劉玉國 李忠雄 馬續(xù)飆 史延生

摘要：本文就寧夏南部山區(qū)西吉縣，馬鈴薯作為西吉縣脫貧致富的農(nóng)業(yè)主導產(chǎn)業(yè)，寧夏佳立馬鈴薯產(chǎn)業(yè)有限公司是國家級的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)，承擔馬鈴薯脫毒種薯生產(chǎn)、三級繁育基地建設、馬鈴薯淀粉加工等。近年來，公司和中國農(nóng)科院等科研院所聯(lián)合，圍繞制約馬鈴薯產(chǎn)業(yè)關鍵環(huán)節(jié)，開展馬鈴薯主糧化生產(chǎn)綠色關鍵技術研究，取得了成功，并進行示范推廣。

關鍵詞：馬鈴薯;綠色關鍵技術;研究示范

馬鈴薯產(chǎn)業(yè)是西吉縣農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)，由于西吉縣海拔高，氣候冷涼，土地有機質(zhì)含量較高，水質(zhì)、大氣和環(huán)境無污染，種植的馬鈴薯，“西吉馬鈴薯”榮獲中國馳名商標，“銀鷗”牌精淀粉榮獲寧夏著名商標，產(chǎn)品的知名度高、市場競爭力強，但馬鈴薯淀粉加工過程中，加工廢水由于含有蛋白質(zhì)等物質(zhì)，排放后出現(xiàn)臭味，造成環(huán)境污染等問題。寧夏佳立馬鈴薯產(chǎn)業(yè)有限公司是集馬鈴薯三級種薯繁育、淀粉加工、基地建設為一體的國家級農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)，聯(lián)合中國農(nóng)科院等科研院所，圍繞制約馬鈴薯產(chǎn)業(yè)關鍵環(huán)節(jié)，開展馬鈴薯主糧化生產(chǎn)綠色關鍵技術研究與示范，取得了顯著成效。

1 項目設計

項目依托公司在將臺堡鎮(zhèn)建設的占地面積16500平方米馬鈴薯產(chǎn)業(yè)園區(qū)智能溫室，開展組培苗脫毒擴繁、藥劑配制、微型薯生產(chǎn)研發(fā);在馬蓮鄉(xiāng)1.26萬畝三級種薯繁育基地，開展馬鈴薯種薯脫毒繁育。主要研發(fā)設計內(nèi)容：馬鈴薯主糧化新品種微型薯氣霧栽培關鍵技術環(huán)節(jié)研究示范，馬鈴薯主糧化淀粉加工廢水精準高效利用技術環(huán)節(jié)研究示范，馬鈴薯主糧化原料生產(chǎn)綠色展示平臺技術研發(fā)。圍繞西吉縣馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展核心，打造可持續(xù)的現(xiàn)代馬鈴薯產(chǎn)業(yè)鏈為核心，分別開展以節(jié)本、增效、生態(tài)循環(huán)為目的的

2 項目技術團隊

公司組建了項目研發(fā)團隊，聘請寧夏農(nóng)林科學院固原分院、中國農(nóng)科院農(nóng)業(yè)經(jīng)濟與發(fā)展研究所、中國環(huán)境科學研究院3家科研院所專家和公司技術骨干16人組成，由公司法人擔任項目負責人。

3 項目研發(fā)內(nèi)容

開發(fā)新型主糧化馬鈴薯品種氣霧栽培綠色高效營養(yǎng)液配方2個。

制定淀粉加工有機廢水還田企業(yè)技術規(guī)程1項。

申報受理營養(yǎng)液配方專利1～2項，發(fā)表論文1～2篇，完成馬鈴薯淀粉加工有機廢水還田技術研究報告1篇。

3.1 項目研發(fā)成果

馬鈴薯主糧化新品種微型薯氣霧栽培關鍵技術研究與示范：

在公司現(xiàn)有智能溫室的基礎上，設計并安裝無土栽培氣霧培養(yǎng)苗床192架，水培苗床183架，并購置安裝了營養(yǎng)液供給和物聯(lián)網(wǎng)實時控制管理系統(tǒng)等配套設備，篩選出的適宜的當?shù)胤N植的青薯9號、寧薯16號、隴薯10號等馬鈴薯新品種作為實驗對象。研究并改進了實驗室開放條件下營養(yǎng)液浮板組培技術和循環(huán)剪切扦插技術。確定了水培浮板扦插密度為5厘米×5厘米，霧培床扦插密度為18厘米×18厘米，在20～25℃、空氣相對濕度70%～80%、日照時間13～l5小時條件下，接種后5天根系發(fā)育完整，7天后可剪切擴繁，12天可培養(yǎng)成苗。

馬鈴薯主糧化淀粉加工廢水精準高效利用技術研究與示范：

在西吉縣馬蓮鄉(xiāng)公司建設的三級種薯繁育基地，建立馬鈴薯淀粉加工有機廢水還田——馬鈴薯輪茬農(nóng)作物栽培示范區(qū)3000畝，改造并完善了廢水還田灌溉管路，完成灌溉前后土壤、周圍環(huán)境、地下水及加工汁水出水水質(zhì)等數(shù)據(jù)的監(jiān)測、檢驗，編制完成《廢水還田實施方案》，確定了適宜的廢水還田濃度COD≤21000毫克/升、氮≤1300毫克/升，還田量40～50立方米/畝，還田時間3個月。

3.2 示范推廣情況

應用改良的營養(yǎng)液浮板組培技術和循環(huán)剪切扦插技術，生產(chǎn)組培苗60多萬株，應用氣霧栽培——水肥一體化技術，試生產(chǎn)脫毒微型薯120多萬粒。

4 取得的成果

4.1 技術成果

通過馬鈴薯主糧化新品種微型薯氣霧栽培關鍵技術研究與示范，集成應用了霧培營養(yǎng)液自動供給、物聯(lián)網(wǎng)控制技術，解決了馬鈴薯霧化栽培過程中的靶向施肥施藥精確控制難題。通過改進營養(yǎng)液浮板組培技術和循環(huán)剪切扦插技術，有效提高了試管苗繁殖效率降低了繁育成本。

通過馬鈴薯主糧化淀粉加工廢水精準高效利用技術研究與示范，編制了《馬鈴薯加工廢水還田實施方案》，制定了馬鈴薯—玉米、馬鈴薯—燕麥、馬鈴薯—中草藥等倒茬輪種模式，和開展馬鈴薯淀粉加工期及農(nóng)作物生長期跟蹤研究試點，檢測馬鈴薯淀粉廢水還田對土壤、地下水和地表水、環(huán)境空氣、農(nóng)作物品質(zhì)及產(chǎn)量的影響，提出了消除不利影響的方法措施，為大面積的推廣驗證奠定基礎。

4.2 成果應用轉化情況

建設了技術先進、管理完善的馬鈴薯原原種氣霧栽培——水肥一體化中試線15000多平方米，循環(huán)剪切扦插組培苗60多萬株，通過氣霧化試生產(chǎn)馬鈴薯脫毒微型薯120多萬粒。

建立馬鈴薯淀粉加工有機廢水還田——馬鈴薯輪茬農(nóng)作物栽培示范區(qū)3000畝，將馬鈴薯加工廢水作為農(nóng)田基肥噴灌使用，通過實時監(jiān)測，實際灌溉農(nóng)田面積850畝，達到肥水同時噴施效果。

5 成果轉化績效分析

通過項目成果的初步應用，有效降低了脫毒微型薯生產(chǎn)過程中的物料消耗，提高了生產(chǎn)效率，探索具有示范性的馬鈴薯加工廢水還田利用模式，實現(xiàn)了廢水的資源化利用。

循環(huán)剪切扦插組培苗60多萬株，使試管苗繁殖效率提升3倍，成本降至0.08元/株;試生產(chǎn)馬鈴薯脫毒微型薯120多萬粒，節(jié)約蛭石125噸，新增微型薯產(chǎn)值48萬元。

灌溉農(nóng)田面積850畝，節(jié)約有機肥714噸，節(jié)約蛭石、有機肥等物料成本70萬元;

資源化利用馬鈴薯淀粉廢水3萬立方米、減少COD排放630噸。