內(nèi)蒙古自治區(qū)是中國馬鈴薯5大主產(chǎn)省區(qū)之一,脫毒種薯繁育技術(shù)、規(guī)模、生產(chǎn)能力均居全國前列。截至2022年,內(nèi)蒙古地區(qū)多個示范片每公頃產(chǎn)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(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢區(qū),烏蘭察布馬鈴薯入選2019中國農(nóng)業(yè)品牌目錄。內(nèi)蒙古自治區(qū)自古以來就以其廣袤的草原和畜牧業(yè)而聞名,然而,當(dāng)?shù)伛R鈴薯生產(chǎn)也面臨著一系列挑戰(zhàn),包括資源浪費情況嚴(yán)重、肥料利用效率不高等,需要采用創(chuàng)新方法來提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量、降低資源浪費和減輕對環(huán)境的不良影響。
1水肥一體技術(shù)概述
水肥一體技術(shù)是一種將灌溉與施肥兩個過程有機結(jié)合在一起的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)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(tǒng),如滴灌和地形落差灌溉,水肥一體技術(shù)能夠根據(jù)農(nóng)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(tǒng)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(shù)利用先進(jìn)的傳感器和控制系統(tǒng),實時監(jiān)測土壤濕度、養(yǎng)分含量和氣象條件等關(guān)鍵參數(shù),并根據(jù)這些參數(shù)自動調(diào)整灌溉和施肥的策略。通過滴灌系統(tǒng)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(qū)域,確保了植物在生長期間能夠獲得所需的水分和養(yǎng)分,從而促進(jìn)了植物的健康生長和高產(chǎn)。
2馬鈴薯水肥一體技術(shù)的優(yōu)勢
2.1節(jié)約水資源
水肥一體技術(shù)通過智能灌溉系統(tǒng),如滴灌和地形落差灌溉,實現(xiàn)了精確的水資源分配,可以根據(jù)農(nóng)田和植物需求提供適量的水資源,減少了傳統(tǒng)洪灌方法中的過度浪費。與傳統(tǒng)灌溉相比,水肥一體技術(shù)顯著降低了蒸發(fā)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(tǒng)農(nóng)業(yè)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(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響。而水肥一體技術(shù)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(tǒng)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(yǎng)分,從而提高了肥料有效利用率。
2.3節(jié)約生產(chǎn)勞動力投入
傳統(tǒng)的馬鈴薯種植方式需要大量進(jìn)行人工澆水、施肥和除草等作業(yè),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(shù)通過智能灌溉系統(tǒng),實現(xiàn)了水肥的精確供給和自動化管理,減少了人工操作環(huán)節(jié)。農(nóng)民只需通過控制系統(tǒng)設(shè)定好灌溉和施肥參數(shù),系統(tǒng)便能自動完成水肥的供給,從而顯著降低了生產(chǎn)中的勞動力投入,提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。
2.4提高馬鈴薯抗病性
水肥一體技術(shù)通過精確的水肥管理,為馬鈴薯提供了適宜的生長環(huán)境,使其能夠更加健康生長。一方面,合理的水分和養(yǎng)分供應(yīng)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(shù)還能夠通過調(diào)節(jié)土壤環(huán)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(diào)節(jié)劑和微量元素等有益成分,這些成分能夠進(jìn)一步促進(jìn)馬鈴薯生長和發(fā)育,提高其整體的抗病性。
3內(nèi)蒙古自治區(qū)馬鈴薯水肥一體技術(shù)應(yīng)用要點
3.1選種與種薯處理
耐寒性是內(nèi)蒙古自治區(qū)馬鈴薯品種選擇的重要指標(biāo),由于該地區(qū)氣候寒冷,冷害可能對馬鈴薯生產(chǎn)造成不利影響。其次,抗病能力也是品種選擇的關(guān)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(fēng)險至關(guān)重要,可以通過品種的基因遺傳背景及前期病蟲害監(jiān)測來確定。結(jié)合地區(qū)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(guān)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(jìn)新植物發(fā)芽。切塊后的種薯通常與肥料和其他土壤改良物質(zhì)混合,以提供植物在生長初期所需的養(yǎng)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(yǎng)分供應(yīng),有助于促進(jìn)健康植株生長。
3.2選地與整地
內(nèi)蒙古自治區(qū)土壤類型多樣,選擇適宜的種植地塊對馬鈴薯生長至關(guān)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(zhì)的土壤中。因此,在選地時,應(yīng)優(yōu)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(fā)生。整地是為了創(chuàng)造適宜馬鈴薯生長的土壤環(huán)境,在整地前應(yīng)對地塊進(jìn)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(fā)育。深松或深翻深度一般應(yīng)達(dá)到30 cm以上,同時要結(jié)合施入有機肥,提高土壤肥力。有機肥一般包括畜禽糞便、農(nóng)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(nèi)蒙古自治區(qū),由于春季風(fēng)大、干旱,在整地后要及時進(jìn)行鎮(zhèn)壓,減少土壤水分蒸發(fā),提高土壤保水能力。鎮(zhèn)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(gòu)建水肥一體化智能滴灌系統(tǒng)
灌溉系統(tǒng)的設(shè)計要考慮內(nèi)蒙古地區(qū)的氣候特點,包括降水分布、氣溫和相對濕度。根據(jù)這些因素,滴灌系統(tǒng)需要具備自動調(diào)節(jié)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(jiān)測環(huán)境條件,并根據(jù)需要調(diào)整滴灌水量。其次,灌溉系統(tǒng)需要合適的水源供應(yīng),考慮系統(tǒng)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(tǒng)能夠滿足農(nóng)田的灌溉需求。系統(tǒng)還需要滴灌設(shè)備,包括滴灌管、噴嘴和控制器,保證耐用、易于維護(hù),并且能夠均勻分配水和肥料到農(nóng)田。滴灌系統(tǒng)的設(shè)計還應(yīng)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(xué)播種
結(jié)合內(nèi)蒙古自治區(qū)的氣候條件,播種時間應(yīng)基于土壤溫度確定,當(dāng)10 cm深度土壤溫度穩(wěn)定在約10℃左右時,適宜進(jìn)行播種,通常發(fā)生在4~5月。此外,科學(xué)播種還需要根據(jù)地塊土壤類型、水肥條件及所選品種特性來調(diào)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?yīng)用機械化播種技術(shù),如高壟覆膜機械化播種,已在內(nèi)蒙古自治區(qū)廣泛應(yīng)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(jìn)行一體化播種之前,需要仔細(xì)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(fā)生卡堵情況。
3.5滴灌追肥
根據(jù)輪灌區(qū)面積計算出所需的施肥量,基于土壤養(yǎng)分分析和馬鈴薯的生長需求數(shù)據(jù),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(tǒng)中能夠均勻輸送到植物根系區(qū)域。先啟動滴灌系統(tǒng)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(jié)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(jù)多種因素進(jìn)行調(diào)整,包括馬鈴薯不同生長階段的養(yǎng)分需求、土壤濕度狀況以及自然降水等因素。結(jié)合內(nèi)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(fù)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(guān)鍵時期,農(nóng)戶需要密切關(guān)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(jìn)行放苗的最佳時機。放苗時,應(yīng)以“十”字孔的方式進(jìn)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(dāng)幼苗長至2 cm左右時,農(nóng)戶需要進(jìn)行1次全面的查苗工作,仔細(xì)撥除弱株、病株,確保每個孔位只保留1株或2株壯苗,可優(yōu)化馬鈴薯種植密度,提高單株產(chǎn)量,從而提升整體產(chǎn)量。在查苗的同時,農(nóng)戶還需要特別注意田間缺苗情況,一旦發(fā)現(xiàn)缺苗,應(yīng)立即進(jìn)行補種。補種時,應(yīng)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(nèi)恢復(fù)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(shù)[4]應(yīng)用中,病蟲害防治是保障馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵。晚疫病是馬鈴薯生產(chǎn)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(jìn)行噴施。預(yù)防病毒病的關(guān)鍵措施包括采用健康的種薯及適時的病蟲害監(jiān)測防治,滴灌系統(tǒng)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(jìn)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(xiàn)圓形或近圓形的黑褐色病斑,嚴(yán)重時會導(dǎo)致葉片枯死。塊莖受害后表皮會出現(xiàn)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(fēng)透光,降低濕度,創(chuàng)造不利于病害發(fā)生的環(huán)境,而且還要在發(fā)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(jìn)行噴霧防治,每隔7~10 d噴施1次,連續(xù)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(yán)重時會導(dǎo)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(jìn)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。
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【內(nèi)蒙古自治區(qū)烏蘭察布市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心楊銘,王雅楠,任婧,武艷茹(通訊作者)】