不同管理技術對馬鈴薯產(chǎn)量和品質的影響

摘要：研究探討了保護性耕作、精準施肥和病蟲害綜合防治等技術對馬鈴薯產(chǎn)量和品質的影響。田間試驗結果表明，與傳統(tǒng)耕作相比，保護性耕作提高了土壤水分保持能力和有機質含量；精準施肥提高了肥料利用效率；病蟲害綜合防治有效控制了病蟲害。這些技術使馬鈴薯產(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。研究為馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質栽培提供了科學依據(jù)，對提高生產(chǎn)效率、保障糧食安全和促進農業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

關鍵詞：馬鈴薯； 管理技術； 病蟲害綜合防治

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害頻發(fā)等問題，嚴重制約了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來，保護性耕作、精準施肥和病蟲害綜合防治等先進技術在農業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應用，顯示出良好的生態(tài)和經(jīng)濟效益。本研究旨在通過田間試驗，系統(tǒng)評估這些管理技術對馬鈴薯生長、產(chǎn)量和品質的影響，為制定科學的馬鈴薯栽培管理策略提供理論依據(jù)和技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地點和品種

本研究選擇在涼山彝族自治州農業(yè)科學研究院高寒農業(yè)研究所進行，位于北緯27°54'，東經(jīng)102°16'，屬于亞熱帶季風氣候，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800～1 000mm，無霜期長達300 d，為馬鈴薯生長提供了良好的自然環(huán)境。試驗地土壤類型為山地紅壤，pH值6.5，略偏酸性，有機質含量2.8%，屬于中等肥力水平。這種土壤條件對馬鈴薯生長較為有利，但仍需注意改良和培肥。研究選用了當?shù)刂髟云贩N‘青薯9號’。為確保試驗的準確性和可靠性，研究人員對種薯進行了嚴格的選擇和消毒處理，以確保種薯健康無病。

1.2 試驗設計

本研究采用了科學嚴謹?shù)碾S機區(qū)組設計，共設置4個處理：傳統(tǒng)耕作（作為對照）、保護性耕作、精準施肥和病蟲害綜合防治。每種處理都進行了3次重復，以提高試驗結果的可靠性和代表性。試驗小區(qū)的設計經(jīng)過精心考慮。每個小區(qū)面積為50 m2，呈長方形（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?shù)胤N植經(jīng)驗和‘青薯9號’品種特性確定的，旨在獲得最佳的生長空間和產(chǎn)量。試驗的時間跨度為全生育期，從2月中下旬播種到7月收獲，充分覆蓋了馬鈴薯的整個生長周期。為確保試驗的科學性和可比性，研究人員在試驗開始前進行了土壤取樣和均勻性分析，以確保各個小區(qū)的土壤條件基本一致，從而排除土壤差異對試驗結果的影響。

1.3 管理技術處理

本研究設計了四種管理技術處理，以全面評估其對馬鈴薯產(chǎn)量和品質的影響。傳統(tǒng)耕作作為對照組，采用25～30 cm深翻，充分疏松土壤，為根系生長創(chuàng)造良好條件。隨后進行土地整平，采用一次性施肥（N-P2O5-K2O = 225-225-225 kg/hm2），旨在滿足整個生長期的養(yǎng)分需求。灌溉和病蟲害防治采用常規(guī)方法，代表了當?shù)仄毡榈姆N植管理方式。保護性耕作采用10～15 cm淺耕技術，顯著減少對土壤結構的破壞，有利于保持土壤水分和有機質。同時采用開溝施肥，可能提高肥料利用效率，降低養(yǎng)分流失[2]。精準施肥基于土壤測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階段的需求。結合水肥一體化技術，將水分和養(yǎng)分供應有機結合，提高利用效率。病蟲害綜合防治整合了農業(yè)、生物、物理和化學防治方法，選擇抗病性強的脫毒種薯種植，并提前對種薯進行切塊催芽和消毒處理；田間安裝誘捕器、殺蟲燈等物理防控設備，減少蟲源；及時清除田間病株、病薯，必要時輔助化學防治病害；總之，根據(jù)病蟲害監(jiān)測結果確定最佳防治時機和方法。

1.4 測定指標和方法

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

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 25.0軟件進行統(tǒng)計分析。使用單因素方差分析（One-way ANOVA）檢驗處理間差異顯著性，最小顯著差法（LSD）進行多重比較（Plt;0.05）。采用Pearson相關分析評估管理措施與產(chǎn)量、品質指標間相關性。利用主成分分析（PCA）綜合評價不同管理技術整體效果。用Excel 2019繪制圖表。所有數(shù)據(jù)以平均值±標準差（Mean±SD）表示。通過這些方法全面評估不同管理技術對馬鈴薯產(chǎn)量和品質的影響。

2 結果與分析

2.1 不同管理技術對馬鈴薯生長的影響

研究表明，與傳統(tǒng)耕作相比，精準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發(fā)育還大大提高了耕地的保護性。據(jù)試驗結果，精準施肥后土壤含水量增加了15.3%、有機質含量提高了8.7%。植株肥料的轉化率也大大提高了，精準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%，病蟲害綜合防治降低了病蟲害發(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，精準施肥處理效果最顯著，株高較對照增加18.3%，葉面積指數(shù)提高24.6%。表1總結了各處理對主要生長指標的影響。

2.2 不同管理技術對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

保護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方面。與傳統(tǒng)耕作相比，保護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構，為塊莖形成創(chuàng)造了更好的環(huán)境。同時，平均單薯重增加了8.3%，表明保護性耕作有助于塊莖的充分膨大。這兩個因素共同作用，使得保護性耕作處理的總產(chǎn)量比對照提高了18.6%。精準施肥在提高產(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施肥更好地滿足了馬鈴薯在不同生長階段的營養(yǎng)需求。最終，精準施肥處理的總產(chǎn)量比對照提高了26.4%，是三種技術中增產(chǎn)效果最明顯的。不僅如此，精準施肥使商品薯率達到了91.3%，較對照提高了7.8%，說明它不僅提高了產(chǎn)量，還提升了薯塊的品質。病蟲害綜合防治優(yōu)勢在于提高了植株成活率和健康薯比例。這意味著病蟲害綜合防治不僅保護了產(chǎn)量，還可能降低了生產(chǎn)風險，提高了整體產(chǎn)出的穩(wěn)定性[5]。表2詳細列出了各處理對產(chǎn)量指標的影響。

2.3 不同管理技術對馬鈴薯品質的影響

保護性耕作在提高馬鈴薯干物質和淀粉含量方面表現(xiàn)突出。與傳統(tǒng)耕作相比，保護性耕作使干物質含量增加5.2%，淀粉含量增加3.8%。這可能是由于保護性耕作改善了土壤結構和水分條件，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。精準施肥在改善馬鈴薯品質方面效果最為顯著。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，還原糖含量的降低可改善馬鈴薯在加工過程中的色澤和風味。這表明精準施肥能夠更好地平衡馬鈴薯的各項品質指標。病蟲害綜合防治顯著改善了馬鈴薯的外觀品質。這對于提高馬鈴薯的市場價值和消費者接受度具有重要意義。三種技術都不同程度地提高了馬鈴薯的營養(yǎng)價值。與對照相比，這些技術使維生素C含量提高了12.5%～19.7%，蛋白質含量提高了8.3%～15.6%。其中，精準施肥在提高營養(yǎng)品質方面效果最為顯著，這可能是由于它能更精確地滿足馬鈴薯在不同生長階段的營養(yǎng)需求。表3總結了各處理對主要品質指標的影響。

3 討論與結論

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

4 技術推廣應用的挑戰(zhàn)與展望

盡管這些先進管理技術效果顯著，但其推廣應用仍面臨挑戰(zhàn)。主要包括初始投入成本高、對操作人員技術要求高，以及需要針對不同地區(qū)條件進行調整等。未來工作重點應放在降低應用成本、簡化操作流程，以及探索不同地區(qū)的最佳技術組合上。同時，通過長期試驗評估這些技術對土壤和生態(tài)環(huán)境的影響，確保其可持續(xù)性。

參考文獻

[1] 朱亞男.馬鈴薯綠色高質高效技術模式推廣與應用措施思考[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)栽培技術研究[J].農業(yè)災害研究，2023，13（10）：124-126.

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

[4] 莊巖.馬鈴薯種植管理及病蟲害防治技術[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要點[J].農家參謀，2021，（24）：44-45.