张淑青，相丛超，封志明，贾明飞，李东玉，胡金雪，刘强，樊建英*
（1.石家庄市农林科学研究院，河北石家庄050021；
2.石家庄市农业技术推广中心，河北石家庄050051）
马铃薯（Solanum tuberosumL.）为喜冷凉作物[1]，原产于美洲，是世界第四大粮食作物，广泛种植于世界各地[2]。中国是世界马铃薯生产第一大国，种植面积占世界的27.82%，产量占世界的26.21%[3]。河北省是中国马铃薯重要生产省份之一[4]，经调研，2018年全省马铃薯播种面积19.15万hm2，平均产量27 675 kg/hm2，鲜薯总产量530万t，总产值72.8亿元。目前马铃薯已经成为河北省农业支柱性产业之一，为河北省创造了巨大的经济效益，有力地带动了农民致富增收。在河北省二季作区2月底土壤即可化冻，到6月中旬才进入高温期，非常适宜发展早熟马铃薯生产。近几年来随着早熟马铃薯品种的引进、培育和推广，河北省二季作区马铃薯种植面积不断增加[5]。农民采用地膜种植马铃薯，2月下旬播种，6月上中旬收获，经济效益好，且不误下茬作物种植，如玉米、大豆、谷子、大葱、秋季蔬菜等，因此马铃薯种植从一家一户小面积种植，发展到目前的专业合作社、家庭农场及租地大户规模化种植。但生产上仍存在3个主要问题。一是，机械化应用水平低[6]，大面积种植马铃薯大量采用人工播种、掏苗培土和打药收获，受人工种植效率较低和劳动力短缺限制，经常因播种过晚、掏苗不及时，造成膜下烫苗或冻苗；
打药效率低，错过防病最佳时间；
收获不及时，错过市场最好价格及影响下茬作物种植；
人工成本过高，影响马铃薯的产量和效益，导致丰产不丰收等问题，挫伤农民的种植积极性。二是，肥料的过量施用[7]，由于农民科学施肥意识淡薄，且缺乏科学施肥技术，对化肥的投入不断加大。目前在马铃薯集约化、规模化种植区，过量施用化肥问题尤为突出，化肥用量普遍在2.4～3.6 t/hm2，养分用量大大超出马铃薯需求量，造成了资源浪费及经济效益下降，同时产生土壤盐渍化和地下水污染等问题[8]。三是，农药的超量使用[7]，在二季作区马铃薯早疫病、疮痂病等病害的发生成为目前生产中重要的制约因素，由于缺乏相关病害的绿色防控技术，种植者往往超常规加大农药施用量和次数，不仅防治效果不佳，还带来了农产品质量安全、面源污染、生态环境恶化等问题[9]。为此，经多年对二作区马铃薯全程机械绿色栽培技术进行研究，通过试验，总结出二作区马铃薯机械播种、培土、收获，水肥一体化，科学防病等技术，并取得了一定的成效，为二作区马铃薯全程机械化绿色高效生产提供技术支持。
本技术包括机械化整地施肥、播种覆膜、中耕培土、除草封地、水肥一体化、病虫防治、杀秧收获等马铃薯栽培环节。采用全程机械化绿色高效栽培技术种植马铃薯，应选择地势平坦，土壤疏松肥沃，pH 6.0～7.5的地块，地块长度宜在100 m以上，面积在0.67 hm2以上。
1.1 机械施肥
土壤封冻前用撒肥机将有机肥均匀撒施于地表，一般腐熟农家肥15～30 t/hm2或优质商品生物有机肥1.2～1.8 t/hm2，拌入3%辛硫磷60～75 kg/hm2，防治地下害虫及越冬虫卵。
1.2 耕翻作业
选用深翻犁机具翻地30～35 cm，打破犁底层，翻垡晾晒。播前用旋耕机浅耕，深度15～20 cm，使地表平整，土块细碎，均匀一致。
1.3 种薯选择
选用通过审定或登记的马铃薯品种，生育期在70 d以内、结薯集中、丰产、大薯率高、脱毒优良种薯。河北省二季作区气候特点决定适宜种植早熟马铃薯，早疫病、疮痂病和蚜虫为主要病虫害，因此在品种选择时应选择早熟和抗病性强的品种。可选择品种有‘石薯1号’‘石薯2号’‘石薯3号’‘费乌瑞它’和‘中薯5号’。
1.4 种薯处理
1.4.1 催芽
马铃薯机械化播种增加了机械与种薯、种薯与种薯之间的摩擦，种薯发芽过长容易机械损伤或碰掉，影响出苗。因此，一般在播种前10～15 d催芽，催芽温度15～20℃。薯块堆积厚度不超过15 cm，芽长0.1～0.2 cm时拣出，单层摆放见光炼芽一周左右，切块时芽长不超过0.3 cm。
1.4.2 切块
切块时为了防止病原菌的交叉感染，一定注意切刀消毒，切块前和切到病烂薯时，切刀应浸在3%高锰酸钾溶液或75%酒精中进行消毒。每个切块保证有1～2个健康芽眼，单块重25～30 g。种薯用量1.88～2.25 t/hm2。切好的薯块不宜装袋或放在塑料薄膜上，应置于竹帘或草苫上，在温度不低于10℃的阴凉通风处摊晾7～8 h，待伤口愈合后进行播种。
1.4.3 拌种
为有效防治土传病害的侵染，播种前应用70%甲基硫菌灵可湿性粉剂1.50～2.25 kg/hm2+4%春雷霉素可湿性粉剂0.3 kg/hm2或25%咯菌腈悬浮剂0.45 L/hm2，混匀后拌种或包衣，晾干即可播种。
2.1 播种时间
土壤10 cm地温稳定通过6～7℃，适宜播期为2月下旬至3月中旬。
2.2 播种机械
选用马铃薯播种机，将开沟、施肥、撒杀虫剂、播种、覆土起垄、铺设滴灌带及覆膜一次性完成，并达到以下指标要求：播深8～12 cm，播深一致、行距准确、下种均匀、不漏行漏穴，空穴率≤3%。株距合格率≥80%，播种深度合格率≥75%，施肥断条率≤3%，行距合格率≥90%，起垄高度、宽度误差为2～3 cm，合格率≥80%，覆土覆膜要求均匀严实。
2.3 播种方式
大垄双行，垄距90～100 cm，垄上行距15～20 cm，株距30～33 cm，交错播种；
地膜宽110 cm，垄顶宽50～60 cm，垄高22～25 cm；
施马铃薯专用肥（推荐N∶P2O5∶K2O=15∶10∶20）1.35～1.50 t/hm2。
3.1 机械培土
播种后培土时间对出苗率有重要影响，培土过早造成种薯出苗困难，培土过晚又会造成冻烫伤苗。一般播种后20 d或出苗前10 d，用培土机膜上培土2～3 cm。通过调整培土机与地面夹角调整垄高和垄宽，作业后垄沟整齐、垄形完整，避免培土刀片刮伤地膜，保持膜上培土薄厚均匀。
3.2 封地除草
膜上培土后立即用打药机封地除草。33%二甲戊灵1.50～2.25 L/hm2封地除草。喷除草剂要达到喷雾均匀，药液雾化良好，各喷头喷量均匀一致，药液在地面覆盖率达到100%。
3.3 水肥一体化追肥浇水
采用水肥一体化灌溉机进行追肥浇水，可以有效提高马铃薯水肥利用效率。追肥前先滴灌0.5～1.0 h清水，追肥结束后再滴灌0.5 h清水。齐苗后随滴灌施液态氮（N≥420 g/L）375 kg/hm2或平衡大量元素水溶肥（推荐N∶P2O5∶K2O=20∶20∶20）150 kg/hm2，现蕾期追施高钾大量元素水溶肥150～225 kg/hm2（推荐N∶P2O5∶K2O=17∶4∶30）。
3.4 化控
使用植保无人机进行化控。封垄后植株出现徒长，用烯效唑可湿性粉剂450～750 g/hm2进行植保无人机喷施，7 d后使用磷酸二氢钾（P2O5≥52%，K2O≥34%）1 500～3 000 g/hm2叶面喷洒控上促下。植保无人机雾化扇形喷嘴喷出药液中间多、两侧少，要调整相邻喷嘴间距，使其重叠范围保持在30%以上，确保喷洒效果。飞行高度控制在1.5～3.0 m，飞行速度2.3～5.5 m/s，保持稳定飞行，药物雾滴均匀分布。
按照“预防为主、综合防治”的植保方针，采用无害化的农业防治和化学防治综合防治措施。河北省二季作区马铃薯主要病害为早疫病、疮痂病、炭疽病，虫害有蛴螬、金针虫、蚜虫等。
农业防治：选用脱毒种薯，防止种薯携带病原菌。严格切刀消毒，防止病烂薯交叉传染。选择地势平坦、排灌方便，土层深厚、疏松肥沃的地块，采用水肥一体化进行浇水施肥，合理水肥促进植株健壮生长、提高抗病性。选择偏酸性土壤，防止疮痂病的发生。忌与茄科作物重茬，预防土传病害。使用充分腐熟有机肥减少虫卵和虫口基数，在田间按照300～450块/hm2的密度悬挂黄板（推荐规格：20 cm×25 cm），诱杀蚜虫等。
化学防治：化学防治要严格按照NY/T 393—2020绿色食品 农药使用准则[10]、GB/T 8321.8—2007农药合理使用准则（八）[11]和GB 12475—2006农药贮运、销售和使用的防毒规程[12]选择合适农药及进行安全操作。切块后用春雷霉素、中生菌素等拌种预防疮痂病和黑胫病；
播种时沟施噻虫嗪防治蛴螬和金针虫等地下害虫；
苗期用代森锰锌、嘧菌酯等进行黑痣病、晚疫病防治；
结薯期用高效氯氰菊酯加吡虫磷喷雾防治蚜虫。封垄前用苯醚甲环唑、吡唑醚菌酯，使用大型喷药机预防早疫病等病害，喷药机要求雾化良好，喷雾均匀，喷头与作物距离调至高度40～50 cm，不漏喷、不重喷，药液在植株上的覆盖率达到100%。封垄后，将丙环唑、戊唑醇等使用植保无人机预防炭疽病等病害，无人机要求同3.4。
5.1 杀秧
马铃薯杀秧应在收获作业前7 d左右进行，应选用结构型式、工作幅宽符合马铃薯种植垄距要求的打秧机械。打秧时，调节打秧机限深轮的高度来控制留茬高度为10～15 cm，漏打率＜2%，伤薯率＜1%。杀秧前拆除滴灌总管道。
5.2 收获
6月上中旬，当下部叶片开始发黄时进行收获。收获时避免破皮，不伤不绿的薯块装于纸箱内，及时上市或避光存放，防止见光变绿影响品质。如超过20 d未上市的应在2～4℃的冷库中保存。
马铃薯收获机工作幅宽应大于马铃薯生长宽度两边各10 cm以上，挖掘深度应较马铃薯种植深度深10 cm以上，收获挖掘铲的入土角度10～20°。马铃薯收获作业质量达到挖净率≥98%，明薯率≥97%，伤薯破皮率≤3%。
6.1 农民常规种植技术
在施肥方面，施底肥复合肥（推荐N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15）1.50～1.65 t/hm2，硫酸钾（K2O≥50%）300 kg/hm2；
苗期追施尿素（N≥46%）375～450 kg/hm2；
结薯期追施硝酸钾（K2O≥46%，N≥13.5%）375～450 kg/667m2，硝酸钙镁（CaO≥15%，MgO≥6%，NO3-N≥13%）150～300 kg/hm2，合计施用化肥2.70～3.15 t/hm2。在浇水方面，整个生育期灌水量约为2 550 m3/hm2。在防治病虫害方面，河北省二作区主要病害为早疫病、疮痂病、蚜虫等，共防治早疫病、疮痂病、蚜虫等4次，用药量6.0 kg/hm2。在用工方面，据测算在马铃薯播种、生长期管理和收获等环节总计产生75个工/hm2，一般每个工是60元/d，人工成本4 500元/hm2（表1）。
表1 采用不同种植方式的效果比较Table 1 Comparison of different cultivation methods
6.2 全程机械化绿色高效栽培技术
在施肥方面，施底肥复合肥（推荐N∶P2O5∶K2O=15∶10∶20）1.35～1.50 t/hm2；
苗期随水滴灌液态氮（N≥420 g/L）375 kg/hm2或平衡大量元素水溶肥150 kg/hm2，现蕾期追施大量元素水溶肥（推荐N∶P2O5∶K2O=17∶4∶30）150～225 kg/hm2，合计施用化肥1.65～2.10 t/hm2。在浇水方面，整个生育期灌水量约为1 650 m3/hm2。在病虫害防治方面，采用本技术防治病害，主要以预防为主。预防早疫病、疮痂病、蚜虫等3次，用药量4.5 kg/hm2。在用工方面，本技术实现了播种环节中开沟、点块、施肥、防虫、培土、铺设滴灌带及覆膜机械化一次操作完成，生长期机械化培土和化控，收获期机械化杀秧和收获，并结合应用水肥一体化实现马铃薯种植全程机械化。采用本技术节肥22.2%以上，节水35.3%，减药25%，节省人工50%（表1），实现马铃薯全程机械化绿色高效生产，促进河北省二季作区马铃薯产业健康发展。