不同管理技术对马铃薯产量和品质的影响

摘要：研究探讨了保护性耕作、精准施肥和病虫害综合防治等技术对马铃薯产量和品质的影响。田间试验结果表明，与传统耕作相比，保护性耕作提高了土壤水分保持能力和有机质含量；精准施肥提高了肥料利用效率；病虫害综合防治有效控制了病虫害。这些技术使马铃薯产量平均提高15%～20%，淀粉含量增加2%～3%，并改善了薯块外观品质。研究为马铃薯高产优质栽培提供了科学依据，对提高生产效率、保障粮食安全和促进农业可持续发展具有重要意义。

关键词：马铃薯； 管理技术； 病虫害综合防治

马铃薯作为全球第四大粮食作物，在保障粮食安全方面发挥着重要作用。然而，传统耕作方式存在土壤退化、肥料利用率低和病虫害频发等问题，严重制约了马铃薯产业的可持续发展。近年来，保护性耕作、精准施肥和病虫害综合防治等先进技术在农业生产中得到广泛应用，显示出良好的生态和经济效益。本研究旨在通过田间试验，系统评估这些管理技术对马铃薯生长、产量和品质的影响，为制定科学的马铃薯栽培管理策略提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地点和品种

本研究选择在凉山彝族自治州农业科学研究院高寒农业研究所进行，位于北纬27°54'，东经102°16'，属于亚热带季风气候，具有典型的山地环境特征。气候条件适宜，年均气温17 ℃，年降水量充沛达800～1 000mm，无霜期长达300 d，为马铃薯生长提供了良好的自然环境。试验地土壤类型为山地红壤，pH值6.5，略偏酸性，有机质含量2.8%，属于中等肥力水平。这种土壤条件对马铃薯生长较为有利，但仍需注意改良和培肥。研究选用了当地主栽品种‘青薯9号’。为确保试验的准确性和可靠性，研究人员对种薯进行了严格的选择和消毒处理，以确保种薯健康无病。

1.2 试验设计

本研究采用了科学严谨的随机区组设计，共设置4个处理：传统耕作（作为对照）、保护性耕作、精准施肥和病虫害综合防治。每种处理都进行了3次重复，以提高试验结果的可靠性和代表性。试验小区的设计经过精心考虑。每个小区面积为50 m²，呈长方形（5 m×10 m），便于田间管理和观察[1]。为了防止不同处理之间的相互影响，在小区之间设置了1 m宽的隔离带。种植密度为60 000株/hm2，采用行距75 cm，株距22 cm的种植方式。这种密度和种植方式是根据当地种植经验和‘青薯9号’品种特性确定的，旨在获得最佳的生长空间和产量。试验的时间跨度为全生育期，从2月中下旬播种到7月收获，充分覆盖了马铃薯的整个生长周期。为确保试验的科学性和可比性，研究人员在试验开始前进行了土壤取样和均匀性分析，以确保各个小区的土壤条件基本一致，从而排除土壤差异对试验结果的影响。

1.3 管理技术处理

本研究设计了四种管理技术处理，以全面评估其对马铃薯产量和品质的影响。传统耕作作为对照组，采用25～30 cm深翻，充分疏松土壤，为根系生长创造良好条件。随后进行土地整平，采用一次性施肥（N-P2O5-K2O = 225-225-225 kg/hm2），旨在满足整个生长期的养分需求。灌溉和病虫害防治采用常规方法，代表了当地普遍的种植管理方式。保护性耕作采用10～15 cm浅耕技术，显著减少对土壤结构的破坏，有利于保持土壤水分和有机质。同时采用开沟施肥，可能提高肥料利用效率，降低养分流失[2]。精准施肥基于土壤测试和作物需求确定施肥量，采用分次施肥策略（基肥：追肥=6：4），更好地满足不同生长阶段的需求。结合水肥一体化技术，将水分和养分供应有机结合，提高利用效率。病虫害综合防治整合了农业、生物、物理和化学防治方法，选择抗病性强的脱毒种薯种植，并提前对种薯进行切块催芽和消毒处理；田间安装诱捕器、杀虫灯等物理防控设备，减少虫源；及时清除田间病株、病薯，必要时辅助化学防治病害；总之，根据病虫害监测结果确定最佳防治时机和方法。

1.4 测定指标和方法

土壤指标：环刀法测定容重和孔隙度；烘干法测定含水量；重铬酸钾容量法测有机质；凯氏定氮法测全氮；钼锑抗比色法测速效磷；火焰光度法测速效钾。植株生长指标：直尺测株高；叶面积仪（LI-3 100C）测叶面积指数；便携式光合仪（LI-6 400XT）测光合特性。产量指标：收获时调查单株块茎数和重量，测定总产量和商品薯率。品质指标：烘干法测干物质；蒽酮比色法测淀粉；3，5-二硝基水杨酸比色法测还原糖；凯氏定氮法测蛋白质；2，6-二氯靛酚滴定法测维生素C[3]。

1.5 数据分析

采用SPSS 25.0软件进行统计分析。使用单因素方差分析（One-way ANOVA）检验处理间差异显著性，最小显著差法（LSD）进行多重比较（Plt;0.05）。采用Pearson相关分析评估管理措施与产量、品质指标间相关性。利用主成分分析（PCA）综合评价不同管理技术整体效果。用Excel 2019绘制图表。所有数据以平均值±标准差（Mean±SD）表示。通过这些方法全面评估不同管理技术对马铃薯产量和品质的影响。

2 结果与分析

2.1 不同管理技术对马铃薯生长的影响

研究表明，与传统耕作相比，精准施肥后的土地比传统耕作的土地更加保水保肥，不但有利于马铃薯的生长发育还大大提高了耕地的保护性。据试验结果，精准施肥后土壤含水量增加了15.3%、有机质含量提高了8.7%。植株肥料的转化率也大大提高了，精准施肥后马铃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%，钾素利用效率提高了12.3%。叶片SPAD值增加9.6%，病虫害综合防治降低了病虫害发生率（减少35.2%）。这些措施共同作用，显著提高了株高、茎粗和叶面积指数（Plt;0.05）[4]。其中，精准施肥处理效果最显著，株高较对照增加18.3%，叶面积指数提高24.6%。表1总结了各处理对主要生长指标的影响。

2.2 不同管理技术对马铃薯产量的影响

保护性耕作的效果主要体现在增加单株块茎数和提高平均单薯重两个方面。与传统耕作相比，保护性耕作使单株块茎数增加了12.5%，这可能是由于改善了土壤结构，为块茎形成创造了更好的环境。同时，平均单薯重增加了8.3%，表明保护性耕作有助于块茎的充分膨大。这两个因素共同作用，使得保护性耕作处理的总产量比对照提高了18.6%。精准施肥在提高产量方面表现最为突出。它使单株产量增加了23.7%，这一显著提升可能是由于精准施肥更好地满足了马铃薯在不同生长阶段的营养需求。最终，精准施肥处理的总产量比对照提高了26.4%，是三种技术中增产效果最明显的。不仅如此，精准施肥使商品薯率达到了91.3%，较对照提高了7.8%，说明它不仅提高了产量，还提升了薯块的品质。病虫害综合防治优势在于提高了植株成活率和健康薯比例。这意味着病虫害综合防治不仅保护了产量，还可能降低了生产风险，提高了整体产出的稳定性[5]。表2详细列出了各处理对产量指标的影响。

2.3 不同管理技术对马铃薯品质的影响

保护性耕作在提高马铃薯干物质和淀粉含量方面表现突出。与传统耕作相比，保护性耕作使干物质含量增加5.2%，淀粉含量增加3.8%。这可能是由于保护性耕作改善了土壤结构和水分条件，为马铃薯块茎的成熟和养分积累创造了更有利的环境。精准施肥在改善马铃薯品质方面效果最为显著。它不仅使淀粉含量增加了6.5%，还显著降低了还原糖含量（减少18.3%）。淀粉含量的提高有利于提升马铃薯的加工品质，还原糖含量的降低可改善马铃薯在加工过程中的色泽和风味。这表明精准施肥能够更好地平衡马铃薯的各项品质指标。病虫害综合防治显著改善了马铃薯的外观品质。这对于提高马铃薯的市场价值和消费者接受度具有重要意义。三种技术都不同程度地提高了马铃薯的营养价值。与对照相比，这些技术使维生素C含量提高了12.5%～19.7%，蛋白质含量提高了8.3%～15.6%。其中，精准施肥在提高营养品质方面效果最为显著，这可能是由于它能更精确地满足马铃薯在不同生长阶段的营养需求。表3总结了各处理对主要品质指标的影响。

3 讨论与结论

研究结果表明，保护性耕作、精准施肥和病虫害综合防治等先进技术能显著提高马铃薯产量和品质。保护性耕作通过改善土壤结构，提高了单株块茎数和平均单薯重，总产量提升18.6%。精准施肥效果最为显著，优化了养分供应，使总产量提高26.4%，同时显著改善了淀粉含量和营养价值。病虫害综合防治提高了成活率和健康薯比例，改善了外观品质。这些技术不仅提高了产量，还显著改善了马铃薯品质，尤其在提高维生素C和蛋白质含量方面表现突出。

4 技术推广应用的挑战与展望

尽管这些先进管理技术效果显著，但其推广应用仍面临挑战。主要包括初始投入成本高、对操作人员技术要求高，以及需要针对不同地区条件进行调整等。未来工作重点应放在降低应用成本、简化操作流程，以及探索不同地区的最佳技术组合上。同时，通过长期试验评估这些技术对土壤和生态环境的影响，确保其可持续性。

参考文献

[1] 朱亚男.马铃薯绿色高质高效技术模式推广与应用措施思考[J].黑龙江粮食，2024，（05）：133-135.

[2] 骆招弟，张粉萍，张弩.甘谷县山旱地不同品种马铃薯高产栽培技术研究[J].农业灾害研究，2023，13（10）：124-126.

[3] 李国云.马铃薯种植与田间管理技术研究[J].种子科技，2022，40（18）：40-42.

[4] 庄岩.马铃薯种植管理及病虫害防治技术[J].乡村科技，2022，13（03）：69-71.

[5] 谢琴，刘忠婧.马铃薯田间管理技术要点[J].农家参谋，2021，（24）：44-45.