贾赵东 马佩勇 边小峰 禹 阳 张 铅 刘 帅 谢一芝
(江苏省农业科学院粮食作物研究所 江苏南京 210014)
甘薯是重要的粮食、饲料、工业及食品加工原料作物,在我国国民经济中占有重要地位[1]。我国常年种植面积稳定在250万hm2,总产量在5 000万t以上,是仅次于水稻、小麦和玉米的第四大粮食作物[2]。苏北江淮平原区,即江苏淮河流域和长江下游的平原地区,位于江苏省中部。甘薯是苏北江淮平原区的主要农作物之一,多年来淀粉型品种及淀粉、粉丝加工一直占据产业主导地位,由于传统淀粉加工业普遍存在能耗高、副产物利用率低、环境污染严重等问题[3-5],产业亟待转型升级。随着地区经济社会的飞速发展,城镇居民膳食结构不断变化,鲜食甘薯产业已经成为助农增收的富民产业,也是产业技术创新的重点领域[6-8]。绿色高效栽培是鲜食甘薯产业的重要环节,也是提高其外观品质和商品薯率的重要手段。水肥一体化技术是将灌溉与施肥相结合的现代农业新技术[9-10],具有节水节肥、省工高效、改善品质、减少病虫害等作用[11-12],已经广泛应用于蔬菜、园艺等经济作物[13-18]和小麦、玉米等粮食作物[19-20]生产中。近年来,水肥一体化技术在河南、山东等北方甘薯种植区已经得到广泛应用[21-24],增产增效显著。苏北江淮平原地区水资源丰富,实施水肥一体化技术的节水意义有限,但是该技术在省工、节肥、节能、提高养分利用率和改善品质等方面具有重要的推广应用价值。目前,针对江淮平原区的甘薯水肥一体化技术规程及应用仍鲜见报道。本研究根据苏北江淮平原地区的生态气候特点、鲜食甘薯生物学特征及水肥需求规律,在总结多年试验和示范基础上,集成苏北江淮平原地区鲜食甘薯水肥一体化高效生产技术,以期为苏北江淮平原区甘薯产业高质量发展提供技术支撑。
1.1.1 范围 本规程适用于苏北江淮平原地区及类似生态区的鲜食甘薯栽培。本规程规定了江淮平原区鲜食甘薯栽培的产地环境要求、耕作质量、健康种苗、水肥一体化技术、轻简化管理技术、病虫草害防控等主要栽培技术规程。
1.1.2 规范性引用文件 GB/T 8321《农药合理使用准则》、NY/T 496-2010《肥料合理使用准则 通则》中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。凡是注明日期的引用文件,仅注明日期的版本适用于本规程,凡是不注明日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。
1.2.1 环境要求 选择生态环境良好、远离污染源并具有可持续生产能力的农业生产区域种植,产地环境条件符合NY/T 5010-2016的相关要求。
1.2.2 田块选择 以交通方便、地势平坦、肥力中等及以上、排灌方便、透气性好的壤土和沙壤土为宜,甘薯连作3年以上需要轮作倒茬。
前茬作物收获后及时深耕,深度在30 cm以上,将根茬、有机肥翻入土壤下层。栽前可结合旋耕施底肥,作业深度20 cm,要求施肥均匀,耕层上实下暄,土壤细碎,地表平整。底肥施用符合NY/T 496-2010的规定。冬闲田应在冬前进行深耕冻垡。夏薯麦茬田使用联合收获机收获小麦,残留麦茬用秸秆还田机粉碎后再深耕、旋耕。田间沟渠配套,做到涝能排、旱能灌、渍能降、沟沟相通、雨过田爽。
根据市场需求、土壤、气候等条件选择高产、多抗、商品薯率高、通过国家品种登记的优良品种,如苏薯16、宁紫薯4号、烟薯25、普薯32等。
选用健康壮苗,健康壮苗标准:具有品种典型特性,苗龄≥30 d,百株重≥750 g,长20~30 cm,节数5~7节,茎粗0.3~0.5 cm,叶片适中,厚而深绿,无病虫。剪苗应采取高剪苗方式,即留基部2~3节。
1.6.1 机具配套 根据不同的作业需求,分别配置起垄机、移栽机、中耕除草机、切蔓机、挖掘收获机等机具。
1.6.2 起垄 选择甘薯单垄或双垄旋耕起垄机进行作业,起垄高度≥25 cm,垄距80~100 cm,作业质量以垄形笔直齐整、垄体紧实为原则。若采用甘薯起垄移栽复式作业机进行作业,栽前不需要起垄。耕翻时每亩基施充分腐熟的有机肥2 000~3 000 kg或商品有机肥300~400 kg,化肥全部采用水肥一体化于生育期进行追施。
1.6.3 栽苗 选择甘薯单垄或双垄移栽机进行作业,作业质量以栽后缺苗率≤5%、栽植均匀一致、覆土镇压、垄体紧实为原则。若采用甘薯起垄移栽复式作业机进行作业,应满足起垄高度≥25 cm,垄距80~100 cm。株距20~30 cm,栽插密度根据品种特性调节。栽插前1~2 d,采用化学除草剂进行芽前封闭。在栽苗后7 d内,应及时人工查苗补苗,补插机械漏栽薯苗和未成活苗。
1.6.4 铺设滴灌带 栽苗后,铺设滴灌带。主管位于水源一侧与垄垂直铺设,进水口与施肥器相连,每垄的垄顶上摆放一条滴灌带。选用管径为16 mm的单翼迷宫式滴灌带,滴头间距150 mm,薯苗栽植后顺甘薯垄向铺设,滴水孔方向朝上,单条滴灌带长度≤80 m;主管管径为63 mm的PE滴灌管,主管按照垄顶中心间距开孔,用旁通开关与滴灌带连接牢固。
1.6.5 覆膜 早春薯(4月下旬前栽苗)宜选用生物降解地膜,抢墒早栽,先覆膜后栽苗,用土压实薄膜四周。春薯(5月上中旬栽苗)和夏薯(6月栽苗)可采用露地栽培。
结合本地区水资源丰富的特点,充分利用塘、沟、河、湖等自然水源,配套小型提灌设备。滴灌施肥前,要先滴水30 min以上,待土壤湿润后开始滴肥,施肥结束后,继续滴水30 min以上,以清洗管壁。
1.7.1 苗期(移栽后) 薯苗移栽后,及时进行第1次浇水,滴灌水量为8~10 m3/亩,促进缓苗发根,保障成活率。
1.7.2 分枝结薯期(栽后20~30 d) 集中施肥1次,施腐殖酸水溶肥(高钾低氮型)5~10 kg/亩,用水量5~8 m3/亩。
1.7.3 薯蔓并长期(栽后40~70 d) 随水施肥1~2次,间隔10 d左右。每次施腐殖酸水溶肥(高钾低氮型)5~10 kg/亩,用水量5~8 m3/亩。
1.7.4 薯块盛长期(栽后100~150 d) 结合滴灌用40%毒死蜱乳油1 kg/亩,随水滴施到甘薯根部,防治地下害虫,如金针虫、地老虎、蛴螬等,滴灌水量为8~10 m3/亩。根据害虫危害次数,可适当增加防治次数。
主要病害有病毒病、根腐病、蔓割病、黑斑病、茎线虫病、软腐病等;主要害虫有斜纹夜蛾、甘薯天蛾、金针虫、蛴螬、地老虎等;杂草为单、双子叶共生。药剂使用应符合NY/T 1276-2007和GB/T 8321.1-9系列标准的规定。按照“预防为主,综合防治”的原则开展防控,防控以农业、生物与物理防治为主,化学药剂防治为辅,化学防治使用低毒、高效、低残留药剂。
1.8.1 农业防治 实行净地、净薯、净苗,与非地下根茎类作物轮作3年以上,加强中耕除草,清洁田园,在贮藏期、育苗期、大田生长期勤查严防,发现病苗、病薯、病株应集中销毁。
1.8.2 封闭除草 露地栽培,在栽插前1~2 d,用96%精异丙甲草胺乳油100 mL/亩芽前喷雾。覆膜栽培,在栽插覆膜后,可用96%精异丙甲草胺乳油50~100 mL/亩喷施垄沟封闭除草。
1.8.3 物理防治 采用频振式杀虫灯,诱杀金龟子及其他鳞翅目、鞘翅目等害虫成虫,降低田间落卵量及虫口密度,每公顷1~2盏灯。
1.8.4 生物防治 防治甘薯天蛾、斜纹夜蛾等,可用16 000 IU/mg苏云金杆菌可湿性粉剂,即Bt生物制剂500~1 000倍液900~1 125 kg/hm2叶面喷雾防治。成虫盛发期前,用0.1%草酸喷洒植株,每隔5 d喷1次,连喷3次,或喷施25%灭幼脲1 000倍液750 kg/hm2。防治金针虫、蚜虫等,可用0.38%苦参碱乳油300~500倍液750 kg/hm2喷施或灌根。防治蛴螬、地老虎等地下害虫,可用2%白僵菌粉剂30 kg/hm2,起垄前撒施或栽植扦插时穴施,施后封土,严防日晒。
1.8.5 化学防治 用50%辛硫磷乳油1 000倍液对根部喷雾,或3~10 g吡虫啉有效成分兑水750 kg/hm2喷雾或拌种,防治蝼蛄、地老虎、蛴螬、金针虫等地下害虫。 用1.8%阿维菌素乳油2 000倍液或2%甲维盐乳油2 000倍液或Bt乳剂1 000倍液750 kg/hm2,防治斜纹夜蛾、甘薯麦蛾、甘薯天蛾。用10%吡虫啉粉剂2 000倍液或2.5%溴氰菊酯乳剂3 000倍液900 kg/hm2喷雾防治蚜虫,安全间隔期10 d。
鲜薯收获应根据市场行情,适时早收。一般收获时间在10月20日前后,以下霜期前收获完毕为原则。收获时要选择晴好天气,切忌雨天收获。商品薯收获一般在上午进行,薯块晾晒2~3 h后下午装袋(筐)进仓。收获后短时存放的,必须在阴凉、通风、清洁、卫生的条件下保存。长期贮藏时,贮藏的最适温度为10~15℃,相对湿度为85%~90%。
苏北江淮平原区是我国经济较为发达的地区,肥料投用量过高,肥料利用率偏低,过量的化肥通过挥发、淋洗等途径流失,造成农业面源污染、水体富营养化等问题,与农业绿色发展理念不符,亟需构建绿色高效肥料利用技术体系[25-26]。同时鲜食甘薯产业日趋规模化、集约化发展,劳动力需求也呈逐年增加趋势,因此,该地区鲜食甘薯生产体系亟需节本增效、环境友好型生产技术。实践证明,鲜食甘薯水肥一体化高效生产技术在苏北江淮平原区具有广阔的应用前景。该技术通过减控过量施肥,优化施肥结构,有效提高了肥料利用效率;农机农艺深度结合,最大限度减少田间用工量,实现了省工节本;该技术充分利用自然水源,操作方便,易掌握,具备大面积推广的条件。本技术规程通过农机农艺结合,采用机械栽插代替人工操作,改传统大水浇灌为节水滴灌,实现了节本增效;改集中施肥为分次补肥,实现了控肥增效。该项技术具有节本高效、增产增效的特点。2020-2021年在苏北江淮平原地区进行了大面积应用示范,在淮安市淮阴区200亩核心示范区,减少化肥使用量20%以上,夏薯亩产量达2 722.25 kg,平均节本增效11.3%。在南京市六合区100亩核心示范区,减少化肥使用量15%以上,春薯亩产量达4 651.67 kg,平均节本增效7.8%。
苏北江淮平原区是江苏省甘薯的传统优势产区。该地区位于江苏中部,年平均降水量在900~1 100 mm,降雨充沛,光能充足,但是降水存在时空不均,气候灾害频发。倒春寒、梅雨、伏旱和秋旱等特殊气候时有发生,不利于甘薯生长。鲜食甘薯水肥一体化高效生产技术的应用,将有效克服上述不利气候条件。早春栽插采用膜下滴灌可以提高地温,缓解倒春寒引起的地温过低、幼苗成活率低的问题。夏薯栽插采用露地滴灌可以根据水肥需求,及时补肥补水,降低养分流失,充分发挥肥效,有效解决季节性干旱的问题。该项技术既可以应对极端气候,又能减肥增效,对于本地区鲜食甘薯产业绿色可持续发展具有重要的促进作用。鲜食甘薯水肥一体化高效生产技术的推广应用,有助于改进施肥方式,提高肥料利用率,改善生态环境,将加快鲜食甘薯生产新技术、新装备的推广,加快品种优良化、生产标准化、全程机械化,推动苏北江淮平原区鲜食甘薯产业绿色、高质、高效发展,助力打造乡村振兴江苏样板。