侯慧芝张绪成*王 娟马一凡方彦杰于显枫王红丽
(1甘肃省农业科学院旱地农业研究所,甘肃兰州 730070;2甘肃省旱作区水资源高效利用重点实验室,甘肃兰州 730070;3定西市农业科学院,甘肃定西 743000)
在全膜覆盖垄上微沟技术的基础上,利用立式深旋-起垄-覆膜一体机(获国家实用新型专利)形成半干旱区马铃薯立式深旋耕作栽培技术,实现了节本增效。马铃薯每667 m2增产30%以上,商品率提高38%,纯收益增加700元以上,且土壤深旋1次可维持2~3 a(年)。
西北干旱、半干旱地区是我国马铃薯的主产区,栽培历史悠久,种植面积逐年增加。近年来,随着全膜双垄沟、全膜覆盖垄上微沟等集雨保墒旱作农业高产栽培技术的示范推广,不仅成功解决了北方旱作区马铃薯种植春播出苗难的问题,而且较大幅度地提高了马铃薯单位面积产量。为了实现马铃薯产量和效益的最大化,笔者通过长期大田试验和技术示范,在全膜覆盖垄上微沟栽培技术的基础上,形成了西北半干旱区马铃薯立式深旋耕作栽培技术。该技术以深旋为主,可打破土壤犁底层,兼顾表土松碎,松耙结合,形成上松下实的全面深松,能较好地改善作物生长的土壤环境,大幅度提高产量。2016~2018年试验及示范结果表明,应用立式深旋耕作技术可使马铃薯每667 m2产量达到2.5 t,与传统旋耕的垄沟种植相比,每667 m2增产30%以上,商品率提高38%,纯收益增加700元以上。该技术分别在甘肃省榆中县、会宁县、安定区、庄浪县等旱作区的马铃薯等块茎、块根类作物上试验示范,均取得了显著的增产增收效果,是旱作农业的一项新技术,在西北半干旱马铃薯种植区有较为广泛的应用前景。
马铃薯立式深旋耕作栽培技术具有以下特点:① 横向打碎土壤,不改变纵向结构,保持土层的垂直原状分布,只改变土壤的物理性状。② 耕作深度可达到35 cm以上,打破犁底层,有利于作物根系生长。③ 土壤容重降低15%,孔隙度提高13%,田间持水量增加16%,萎蔫系数降低17%,显著提高土壤的贮水能力和供水能力。④ 实现了深层施肥,显著提高了土壤供肥能力和作物对养分的有效利用。⑤ 土壤深旋1次可维持2~3 a (年),降低能耗和劳动力投入,实现节本增效。⑥ 土壤紧实度下降22%,利于马铃薯块茎发育,提高产量和品质。⑦ 耕作时形成固定道,利于机械操作并降低能耗。
2.1 选地整地 选择土质疏松,通透性好,地势平坦,保水保肥条件较好,有机质含量丰富的地块。马铃薯忌连作,前茬以玉米、豆类、小麦为好。前茬作物收获后及时清理废旧地膜,如前茬为玉米等大根系作物时要清理根茬,使耕地表面干净无杂物,以提高深旋耕作效率。
2.2 施肥、立式深旋、起垄与覆膜 施肥、立式深旋、起垄、覆膜等程序均采用甘肃省农业科学院旱地农业研究所和定西三石农业科技有限公司联合研制的立式深旋-起垄-覆膜一体机(以下简称为立式深旋机,已获得国家实用新型专利)一次性完成作业。第1年采用立式深旋机作业的地块,第2年甚至第3年可直接人工覆膜播种。
2.2.1 施肥 一般在立式深旋前将有机肥按每667 m22 000~3 000 kg的用量均匀撒施于地表。其他基肥则通过施肥箱伴随立式深旋耕作施入耕作带,并与土壤混合均匀,一般每667 m2用量为尿素10 kg、磷酸二铵15 kg、硫酸钾3 kg。
2.2.2 立式深旋 立式深旋35~40 cm,只在耕作带旋耕,免耕带不耕作。立式深旋机要求拖拉机动力在29.5 kW(40马力)以上,耕作时匀速前进,速度控制在每小时5~10 km为宜,最终形成100 cm的带宽,其中耕作带宽60 cm,免耕带宽40 cm。深旋时要求有1人跟在机具后,以便随时在膜上压土。
2.2.3 起垄 立式深旋机可一次性完成起垄和垄上微沟操作。起垄时要求垄沟宽窄均匀,垄脊高低一致,一般垄宽60 cm、高20 cm,沟宽40 cm,垄面正中间小沟宽5~8 cm、深10 cm。
2.2.4 覆膜 10月下旬到土壤封冻前,采用立式深旋机作业,完成秋覆膜耕作;也可在3月上中旬土壤昼消夜冻时,采用立式深旋机完成顶凌覆膜。选用宽120 cm、厚0.010~0.012 mm的黑色地膜,覆膜时保证地膜与垄沟、垄面贴紧,两边地膜拉直压实,膜边压土,每隔2~3 m人工横压1条土腰带。立式深旋机自带地膜打孔装置,铺好的地膜每隔10~20 cm就有1个水分入渗孔。覆膜后,严禁牲畜入地,并防止大风揭膜。沿起垄微沟逐行检查,发现破损及时用细土盖严。覆膜7 d(天)后,地膜与地面贴紧时,检查水分入渗孔是否张开,若没有张开则用木棍等戳破地膜,促进降水入渗。
2.3.1 良种选择 结合当地气候特征和自然条件,选择株型紧凑、薯形整齐、抗逆性强、商品性好、品质优良、产量高的马铃薯脱毒良种。如新大坪、陇薯7号、陇薯10号、青薯9号、天薯11号等。
2.3.2 种薯处理 薯块出窖后严格选种,将种薯平摊在土场上晒2~3 d(天),忌在水泥地上晒。剔除烂、病、虫、伤薯。种薯切块时淘汰病薯,刀具可用75%酒精、0.1%高锰酸钾溶液消毒或用沸水消毒;种薯切块以30~50 g为宜,一般每块种薯只选留1~2个芽眼。切好的种薯可用80%代森锌可湿性粉剂100 g或58%甲霜锰锌可湿性粉剂100 g兑水3 kg进行拌种(150 kg种薯的用量),拌种后2~3 h(小时)水气晾干后立即播种。拌种后的薯块不能久放,最好当天种完。
2.4.1 播种时间 当气温稳定在7 ℃以上、10 cm地温达到7~8 ℃时播种,各地播种时间依据气候特点确定,一般4月中下旬到5月上旬较好。若土壤干旱则要造墒播种,即采取坐水播种、深播浅覆土等抗旱播种措施,为种薯萌发出苗创造条件。
2.4.2 播种方法 在垄顶距集流沟10~15 cm处,用马铃薯专用点播器呈“品”字形人工播种,每垄种植2行。每孔放薯块1~2个,播深5~10 cm,覆土后用脚匀力踩压,使薯块与土壤紧密接触,以防播种孔遇雨板结和大量散墒对出苗造成影响。
2.4.3 合理密植 水肥条件差的地块,生育期长的品种宜稀植;水肥充足的地块,生育期短的品种宜密植。根据当地气候特点确定适宜的种植密度,降水量为400~500 mm的半干旱区,株型紧凑、茎叶直立型的耐密品种,每667 m2适宜种植密度为4 500株;茎叶半直立型的半耐密品种,每667 m2适宜种植密度为4 000株;株距以40 cm为宜。
2.5.1 苗期管理 如果播种后降雨,播种孔上会形成板结,要及时破除。如果新出的幼苗与播种孔错位,应及时放苗。缺苗超过2 m的地方应及时补栽。
2.5.2 现蕾期管理 及时摘花、摘心,适期进行叶面追肥。在开花期和结薯期,可用0.5%磷酸二氢钾,或0.1%~0.3%硼砂,或0.1%~0.3%硫酸锌水溶液进行叶面喷施,每隔7 d(天)喷1次,共喷2~3次,每667 m2用量50~70 kg。
2.5.3 块茎膨大期管理 在地膜上适量盖土,降低垄内温度,创造冷凉的土壤环境,以利马铃薯块茎膨大。对脱肥地块进行根部追肥,每667 m2追施尿素5~8 kg、磷酸二铵5 kg。干旱时不追或少追,雨水充足、墒情好时适当加大追肥量。
2.6.1 病害 马铃薯常见病害有晚疫病、环腐病、疮痂病等,均以农业防治为主,如选用排水良好的地块种植,防止雨后田间积水;选用无病、抗病的脱毒种薯;发现病株及时清除。必要时可采用化学防治。① 晚疫病。在雨水偏多的年份,马铃薯花期前后易发生晚疫病。发现病株后可用58%甲霜灵锰锌可湿性粉剂600倍液,或25%吡唑醚菌酯(凯润)乳油3 000倍液,或60%唑醚·代森联(百泰)水分散粒剂1 500倍液,或70%代森联(品润)悬浮剂800倍液等喷洒,每隔7~10 d (天)喷1次,共喷2次。② 环腐病。播种前处理种薯时,切刀可用53.8%氢氧化铜(可杀得2000)悬浮剂400倍液浸洗灭菌,切好的种薯块可用47%春雷·王铜(加瑞农)可湿性粉剂500倍液,或90%新植霉素可湿性粉剂5 000倍液浸泡30 min(分)。田间发病时可用50%丁戊己二元酸铜(DT)可湿性粉剂500倍液,或25%络氨铜水剂300倍液喷洒,每隔7~10 d(天)喷1次,共喷2次。③ 疮痂病。发病初期可用65%代森锰锌可湿性粉剂1 000倍液喷施,每隔7~10 d(天)喷1次,共喷2次。
2.6.2 虫害 马铃薯虫害主要有蛴螬和蚜虫等。防治蛴螬可用90%敌百虫晶体0.5 kg加1 kg水溶解,喷施于35 kg细土上,再将细土撒于沟内。蚜虫发生初期每667 m2可用10%吡虫啉可湿性粉剂3 g兑水60 kg喷雾防治。
2.6.3 化学除草 由于马铃薯种植选择黑色地膜覆盖,所以田间杂草较少。零星杂草危害严重的地块,在整地起垄前后每667 m2可用48%氟乐灵乳油120 g兑水100 kg全地面喷雾,以杀灭小粒种子杂草和阔叶、禾本科杂草。
2.7 适时收获 待薯块停止生长,即田间2/3以上的叶片变黄、植株开始枯萎时,选择地表土壤干爽的晴天,采用机械或者人工收获马铃薯。收获前先采用机械或人工清除地膜,避免污染土壤。收获前7 d(天)割掉地上部茎叶并运出田间,以达到减少块茎感病和晒地的目的。薯块挖出后晾晒3~5 h(小时)再分类装袋,同时清除薯块上的泥土、拣出破伤薯和病烂薯。