呼伦贝尔市海拉尔区马铃薯大垄机械化种植技术

张丽华，康 林

(1.呼伦贝尔职业技术学院，内蒙古呼伦贝尔 021000； 2.内蒙古呼伦贝尔市农机推广站，内蒙古呼伦贝尔 021000)

近年来，由于政府的大力扶持，马铃薯产业初步实现可持续快速发展，成为促进农业增产、提高农民增收和推动地方经济发展的重要支柱产业。马铃薯是内蒙古呼伦贝尔地区的主要种植业之一，随着产业结构的调整，马铃薯的种植面积逐年增加，目前已达112万hm2，但其生产作业始终处于小垄机械化水平，有的地方在播种和收获2个环节还处于人工作业与小型机械相结合的阶段，马铃薯大垄机械化生产技术目前尚处于空白阶段。因此，为了摆脱落后的马铃薯生产状态，减轻农民的劳动强度，特引进先进的马铃薯大垄生产机械化技术，向呼伦贝尔市广大农民示范推广。通过农机、农艺相结合的综合技术应用，达到提高产量、增加效益的目的。

1 试验地点、设备、技术

1.1 试验区自然条件

海拉尔区处于内蒙古自治区东北部，呼伦贝尔市中部偏西南，位于119°28′～120°34′E，49°06′～49°28′N之间。海拔高度在603.0～776.6 m之间，属中温带半干旱大陆性气候。年平均气温为-2～-1 ℃，年平均降水量为350～370 mm，年平均日照时数为2 800 h，耕地面积为292 km2。

试验地点为呼伦贝尔市海拉尔区东山机场偏东方向，呼伦贝尔市海拉尔区独特的自然气候和特殊的地理条件非常适合种植马铃薯，其昼夜温差大、土壤养分全面，为马铃薯提供了较适宜的生长环境。

1.2 机械设备

试验设备主要有2CMF-4型马铃薯施肥种植机(哈尔滨沃尔科技有限公司)、1600马铃薯收获机(中机美诺科技股份有限公司)、JH-100型马铃薯杀秧机、1GZML-210耕整机(哈尔滨东金沃尔科技有限公司)、克拉斯210拖拉机、德国格力莫马铃薯播种机、马铃薯中耕机、覆膜机、中耕施肥机、马铃薯收获机等。

1.2.1 2CMF-4型马铃薯施肥种植机 该机可以一次性完成马铃薯种植过程中的深松、施肥、开沟、播种、注水、起垄(覆土)、镇压等多道工序。该机播种深度、行距、穴距、施肥量均可调节，播种均匀，出苗率高。其生产效率为 1.2 hm2/h。

1.2.2 JH-100型马铃薯杀秧机 该机可以一次性完成垄顶和垄沟的秧苗清理工作，不会伤害到马铃薯。其工作效率为0.27～0.30 hm2/h。

1.2.3 1GZML-210耕整机 该机配套动力为59.66～89.48 kW，工作幅宽为2 100 mm，生产效率为0.6～1.0 hm2/h，深松深度为120～150 mm。

1.2.4 1600马铃薯收获机 该机的特点是可以一次性完成挖掘、输送分离、集条等作业，收净率高(收净率≥98%)、破损率低(破损率≤2%)、成本回收快；具有2级分离筛，强制振动，分离效果好、适应性强；组合挖掘机构，可以保证挖掘深度一致；浮动圆盘刀设计，可以有效切断杂草，减少挖掘阻力。

1.3 试验核心技术

1.3.1 机械化整地技术 该技术可增强土壤的蓄水保墒能力，为马铃薯的生长创造良好的土壤环境。

1.3.2 机械化播种技术 该技术可以一次性完成开沟、施肥、点芽块、覆土、起垅(铺地膜)等作业，排种均匀，株距、行距、播深一致，覆土均匀、严密，起垄后有保水、保土、保肥等作用。

1.3.3 机械化中耕培土 这是马铃薯生长期关键的一项田间作业。机械化种植马铃薯行距大、松土深、培土量大，使用中耕培土机可以一次性完成松土、除草、培土等作业。中耕培土时，须注意调整好犁铲和犁铧的高度、深度、宽度，以保证培土严实，又不切苗。

1.3.4 机械化收获 使用机械收获马铃薯，工作效率高，可以大幅度缩短收获期，防止早期冻害的危害，减少损失，还可以大大减轻劳动强度。

1.3.5 技术工艺 根据对项目区农田的调查，采取的技术路线为机械化深松→播前整地→机械化抛肥→机械化播种→覆膜→机械化中耕→机械化植保→机械化杀秧→机械化收获。

2 试验内容与方法

2.1 选地

马铃薯的块茎膨大，应选择地势平坦、土壤肥沃、土层深厚、地质疏松的沙壤土种植，同时为了预防土壤传播病虫害及杂草，应与谷类、豆类作物轮作，严防和避免与茄科、块根、块茎类作物轮作。

2.2 机械化深松整地

前茬作物收获后及时进行深松(耕)、灭茬、旋耕等作业，深松作业时间根据当地降水时空分布特点进行选择，以便更多地蓄纳自然降水；深松与播种同时进行，保墒且不结硬块。采用67～107 kW轮式拖拉机对马铃薯种植地进行深耕作业，耕深为300～350 mm，打破浅耕形成的犁地层，有利于提高马铃薯的产量，同时耙耱、细碎土壤，为播种打好基础。

2.3 机械化播种

机械播种作业时的密度要根据不同地区、不同品种调整机具以达到农艺要求[1]。内蒙古呼伦贝尔地区马铃薯生产区传统垄距为60～70 cm，大垄距为80～90 cm。播种时要注意温度，10 cm土层温度稳定在7～8 ℃时即可播种，播种深度为6～8 cm。起垄时要保持垄高、垄宽一致，垄高为25～30 cm，垄宽为40～45 cm。

春季播种时，选择2CMF-4型马铃薯施肥种植机进行播种，一次性完成开沟、播种、施肥、覆土、镇压等作业，开沟效果好，播深一致，覆土均匀，镇压适度，可增强土壤的蓄水保墒能力，为马铃薯的生长创造良好的土壤环境。

2.4 选用脱毒种薯

选择优良品种是保证马铃薯品质、降低病虫害、高产的先决条件[2]，本试验选用优质脱毒种薯克新1号，购自内蒙古恒特马铃薯种业有限公司。

脱毒马铃薯的出苗期、现蕾期、开花期均较早，因此马铃薯的块茎膨大的较早、膨大的时间较长，这样马铃薯拥有足够的时间生长发育，使马铃薯的产量增加。脱毒种薯的植株较高，茎较粗壮，叶片较多，使植株的光合作用增强，光合作用是马铃薯生产力最主要的构成因素，因此马铃薯的产量会提高。脱毒种薯排除了病毒对马铃薯植株的破坏，使得马铃薯叶片平展、大、浓绿，根系发达，植株健壮、长势强，产量提高[3]。

种薯播种10～15 d前出窖，或提前15 d左右每日给薯窖通风，使种薯处于15～20 ℃温度条件下，使其萌动出芽，出芽时应使其见日光转紫绿色。薯芽萌动长到米粒大小时开始切种。种薯出窖和切种时，精选种薯，清除病、烂、伤、劣、畸形薯块，所切种块质量一般为25～35 g，以30 g为宜，种块大对出苗率、增产有好处，但种块大使种植成本增加。种块应厚实、薯肉厚，每块带2个芽眼，皮面面积不可小于2.0 cm×2.5 cm，且应尽量使芽眼处于表皮中间部位。切种时将种块切入筐中或地面，不可直接切入不透气的尼龙袋中，种块堆积不可过高、过厚，应使种块通风见光，切面尽快晾干。

为防止切种传播病害，切种时应交替使用2把切刀，切刀交替用75%乙醇或3%高锰酸钾溶液浸泡消毒。切好并已晾干切面的种块要喷药灭菌，选用58%瑞毒锰锌可湿性粉剂(购自浙江禾木科技有限公司)、70%代森锰锌可湿性粉剂(购自利民化工股份有限公司)、75%百菌清可湿性粉剂(购自江西中迅农化有限公司)配成100倍释释液，用人工喷雾器进行喷雾，边喷边翻动，种块喷药量为2～3 kg/150 kg。

喷药后的种块晾干后装网袋，然后将网袋码成4～5个高的通风花垛，不能使空隙过高，否则极易引起种薯发烧伤热，造成烂薯影响出苗，此外，还要注意防止种块受冻害和被雨淋。另外，切种时间与播种时间相配合，最好是随切种随播种，种块存放时间不宜超过3 d。

2.5 播种与施肥

播种时保证10 cm土层温度稳定在6～7 ℃时即可开始播种，海拉尔及其周边地区马铃薯适宜播期为每年5月5—20日，最佳播种为5月10—15日。播种时选择晴朗无风的天气，在最佳播期内完成。种薯用量为100～125 kg/hm2，播种密度为4 500株/hm2，收获株数约为4 000株/hm2。播种垄距为 65 cm 时，株距为25 cm；播种垄距为80 cm时，株距为 15 cm。

机械播种时，可以一次性完成开沟、施种肥、点种、覆土起垅等作业，并于播种当日进行镇压。覆土起垅厚度为10～12 cm。施种肥时应深施在种块下2～3 cm处，勿使种块与种肥直接接触，以免种肥烧伤种块。深耕前撒施农家肥，播种前采用扬肥耙磨法施基肥，播种时施马铃薯专用肥，随机喷洒防治土传病害的农药。施化肥总量为35～50 kg/hm2，通常做法为随播种施入50 kg/hm2肥，其中15 kg/hm2磷酸二铵，10 kg/hm2尿素，25 kg/hm233%硫酸钾。在这种情况下肥料的均匀度应大于97%，碳酸氢铵和尿素等原料的占比一般为20%～30%。播种后主要施用化肥，培土起垄前施第2次基肥，可追施20 kg/hm2基肥，6 kg/hm2磷酸二铵，4 kg/hm2尿素，10 kg/hm233%硫酸钾。马铃薯苗高达 100 mm 时，开始分多次随浇水施追肥。

2.6 灌溉

采用喷灌圈和传统灌溉方式灌溉，提前5～7 d进行灌水后再翻耕，并保证能灌实灌透。苗期须要保证土壤含水量为50%～60%，如果过旱，则须要适当浇水，以保持较好的土壤墒情，利于根系发育，以及幼苗茁壮成长。花期至块茎膨大期是马铃薯生长发育过程中最重要的一个时期，此时的灌溉对马铃薯产量及品质有很大的影响。花期至块茎膨大期土壤含水量应保持在70%～80%，是马铃薯需水较多的时期，如果降水少，应及时灌溉，此时缺水，将会严重影响马铃薯产量。收获15 d前停止浇水，有利于马铃薯表皮木栓化，降低机械损伤[4]。

2.7 中耕培土

中耕阶段是马铃薯生长的关键时期，中耕时间、松土深度、培土高度及厚度一定要符合农艺要求。1个生产季一般要连续3次中耕松土、除草培垅。苗出齐(大约在6月20日)后，开始用拖拉机耥地，间隔10～15 d后中耕1次，连续中耕3次，中耕松土深度为8～10 cm，每次中耕要培土3 cm左右，培土总厚度不超过10 cm。中耕的作用是松土保墒、培垅、覆土灭草。最后一次中耕应在马铃薯植株封垅前完成，且应及时浇水。

中耕培土时，须调整好犁铲和犁铧的高度、深度、宽度，以保证培土严实，且不切苗。中耕后的土地要求土壤疏松、没有太大的土块；中耕的间距要与播种的距离相同，保护马铃薯种块不受到伤害。马铃薯经中耕培土后形成宽为30～40 cm、高为20～25 cm的垄台，松土深，培土量大。中耕培土既可以锄掉杂草，将化肥集中到靠近种薯的位置，又可以培实培宽垄条，有利于马铃薯生长，避免马铃薯发生青头现象。

2.8 喷药

中耕培土后的第2天开始打封闭除草剂，其后在不同的时间，根据田间病虫害的情况喷洒杀菌剂和杀虫剂。重点防治的病虫害是马铃薯早疫病、马铃薯晚疫病、蚜虫等。马铃薯晚疫病是马铃薯生产中常见的一种病害，也是马铃薯危害性最强、危害程度最大的病害。蚜虫在海拉尔地区马铃薯生产中广泛存在，蚜虫的危害主要表现为蚜虫刺伤幼嫩叶片吸取汁液，使叶片大面积干枯，直接影响产量；也可以传播病毒病，引起田间植株感病，退化严重，产量降低。预防方法：在马铃薯初花期(约6月底)开始喷药，1个生产季喷药4～5次，马铃薯出苗 15 cm 后，每7～10 d喷洒药剂1～2次，可选 90 g/hm275%代森锰锌可湿性粉剂(购自上海瑞达化工科技有限公司)、90 g/hm253.8%可杀得可湿性粉剂(购自湖南金大地农资有限公司)、90 g/hm264%杀毒矾可湿性粉剂(购自天门科创电子商务有限公司)，发现蚜虫时加用30 g/hm210%蜱虫螨杀虫喷雾剂(购自广州驰天害虫防治有限公司)与上述农药应交替使用，用拖拉机拖带喷药罐喷药，喷药兑水量为45 kg/hm2。

喷药时药剂的浓度要符合相应的农业生产要求，在喷洒的过程中喷头距离马铃薯应维持在50 cm左右。施药过程不能太快，确保整体的均匀性，间隔1周后再喷洒1次，总喷药次数以5次为最好。

2.9 杂草控制

苗后喷施除草剂在杂草2～4叶期时喷药，用10 g/hm2乙草胺，兑水30 kg/hm2进行喷雾，要求在行间近地面喷施，以减少药剂飘移。除草深度为3～8 cm，杂草控制采用机械和人工除草相结合的农艺措施，必要时选用副作用小的除草剂。

2.10 去秧、收获

选择晴朗的天气，收获10～15 d前，当马铃薯植株大部分茎叶枯黄，块茎容易与匍匐茎分离时，为了促使薯皮变硬、变厚、老化、减少破损和防止收获时薯秧缠绕在振动筛上，用打秧机割掉全部薯秧，并将割下的薯秧从田间清除。打秧机作业前，先将打秧机提升至锤爪离地面20～25 cm，接合动力输出轴运转1～2 min，再挂挡作业。去秧时，调整好限深轮高度和割秧刀角度，割秧刀过高，薯秧清除不彻底，过低则容易损伤上层的马铃薯，打秧机要走正走直，避免机轮压坏垄台、损伤马铃薯。

马铃薯收获是马铃薯生产中劳动强度最大的一个环节，其生产用工占总生产用工的80%，由于马铃薯收获季节短，劳动力紧张，如收获不及时，常常出现影响种薯发运和马铃薯冻烂的现象。海拉尔及周边地区的马铃薯适宜收获期为每年8月25日至9月30日，最佳收获期为9月5—25日。运用1600马铃薯收获机进行马铃薯机械化收获。在天气晴朗时进行，调整好挖掘深度，挖掘铲入土过浅，会损伤薯块，入土过深，会增加拖拉机的作业负荷。收获中，应随时防止收获机走偏，避免车轮走上垄台碾压薯块或起半垄的情况发生。作业时应注意安全，清理挖掘铲与振动筛上的泥土和杂草必须在停机安全时进行。

收获的种薯稍经晾晒后埋土堆放，随时分拣装袋；同时要防止种薯被雨淋、冻害、长时间日照。种植多个品种时，还要特别注意防止品种之间混杂，要严格分品种收获、装袋、运输、发运。

3 试验设计

本试验在内蒙古呼伦贝尔市海拉尔区东山机场附近建设1个示范基地，试验地规模为1万hm2。取600 hm2示范田为1个试验小区，设2个试验小区。本试验研究大垄距(80 cm)和传统垄距(65 cm)不同土壤层次(10、20、30、40 cm)的土壤温度、湿度、容重，以及不同垄距对马铃薯株高、茎粗、主茎密度、结薯数量、大中薯率、小薯率、产量、淀粉含量等各项指标的影响及经济效益分析。

3.1 土壤温度、湿度、容重的测定

土壤温度、湿度可采用土壤水分温度测试仪测量，仪器可直接显示土壤的湿度和温度，测定深层土壤时可选配延长杆和土钻；通过测量可以看出，土壤含水量与土壤温度受环境的影响程度，温度与湿度变化程度小，可以提高块茎的外观品质和营养品质。

土壤容重通常采用环刀法测定，用环刀切割未搅动自然状态下的土壤样品，使土壤充满环刀，烘干后称量计算单位容积的烘干土质量。由土壤容重可以计算出土壤孔隙度，估计土壤的松紧和结构状况等。

3.2 株高、茎粗的测定

在开花期后，测量马铃薯植株地上部分长度及植株最大茎粗。

3.3 主茎数量的测定

在开花期间，进行马铃薯主茎数量的测定。

3.4 结薯数量、产量的测定

在成熟期收获马铃薯时，每个小区选取1行，测定结薯数量及产量。

3.5 大中薯率、小薯率的测定

根据单个马铃薯的质量从小到大分为4个等级：微薯(0～25 g)、小薯(25～75 g)、中薯(75～100 g)、大薯(≥100 g)。收获后每个处理按照上述分级标准进行分级，得出各等级马铃薯所占比率[5]。

3.6 淀粉含量的测定

收获后，取新鲜马铃薯样品，用清水洗净泥土，晾干，用淀粉测定仪测定淀粉含量。

3.7 经济效益分析

对大垄距和传统垄距从播种前期准备工作到收获后的总费用，以及收获后获得的产量效益进行综合比较。

4 结果与分析

4.1 不同垄距的土壤性质

Allen研究证明，马铃薯地下块茎的生长发育受很多因素(如天气、土壤、肥料、水分等)的影响[6]。由表1可知，在马铃薯收获期，大垄栽培下耕层的土壤同期温度低于小垄。随着土壤耕层深度的加深，土壤温度随之降低，可见大垄栽培模式具有良好的降温效果，对马铃薯块茎产量及品质均有良好的促进作用。

表1 土壤温度测试结果

由表2可知，大垄栽培能明显提高结薯区土壤的含水量，使块茎形成期至成熟期的土壤相对含水量增加，土壤含水量在不同土壤层次的变化幅度小而稳定。大垄的土壤含水量与土壤温度受环境的影响程度较小，高温干旱与低温湿寒交替的程度较小，减少了块茎由于二次生长引起的畸形，提高了块茎的外观品质和营养品质。

表2 苗期土壤含水量比较

由表3可知，与小垄相比，大垄栽培模式下的土壤容重相对较低，土壤孔隙度增大，土质疏松，通气性良好，易促进根系对土壤中营养物质的吸收，有利于地上部器官的生长发育，促进光合作用，为马铃薯的高产打下良好的基础。

4.2 不同垄距对各项指标的影响

由表4可知，大垄种植与传统垄距相比，株高、茎粗、主茎数量、结薯数量均呈现递增趋势，大垄结薯数量可达51个，与传统垄距相差21.4%，大垄与传统垄距相比，大中薯率明显提高，大垄种植大中薯率可达93.2%；小薯率降低，小薯率可降低20.1百分点。

表4 不同垄距对马铃薯生长指标的影响

由表5可知，大垄种植与传统垄距相比，马铃薯的产量和淀粉含量均呈递增趋势，且马铃薯大垄种植比传统小垄栽培模式增产30%以上，淀粉含量也得到提高。

由表6可知，大垄种植马铃薯的平均产量比小垄高 370 kg/hm2，人工费用减少30元/hm2，大垄的经济效益比小垄高160元/hm2。因此，马铃薯大垄机械化作业，促进农民增收的效果明显，既提高了马铃薯的产量，又节约了生产成本，经济效益比较明显。

表5 不同垄距对马铃薯产量、淀粉含量的影响

表6 经济效益分析

4.3 小结

马铃薯大垄栽培具有保温、蓄水、保墒等特点，有利于后续的中耕除草、培土、灌溉、植保、收获等作业。同时，大垄机械化作业还有利于疏松土壤，特别是在多强风的春季减少风蚀、提升抗旱能力，对农业生态环境的改善起到一定的促进作用。采用小垄种植，每人每日只能播(收)15 hm2，而大垄机械化种植，能一次性完成开沟、播种、施肥、培土作业，每人每日能播(收)19 hm2以上，工作效率约提高1.27倍。大垄机械化播种的播深、株距、行距对农艺技术要求高，发芽率高、分枝多，平均用种量达280～300 kg/hm2，与小垄播种方式(320～350 kg/hm2)相比，节约种块40～50 kg/hm2，节约率至少为12.5%。马铃薯大垄机械化种植与传统种植对比试验结果表明，大垄机械化种植马铃薯平均产量达4 230 kg/hm2，与传统生产方式(3 860 kg/hm2)相比，增产370 kg/hm2，增收率达9.6%，节约成本30元/hm2，大垄的经济效益比小垄高160元/hm2。

5 结论与讨论

马铃薯大垄机械化种植不仅可以提高机械化效率，缩短农时，同时也能减轻劳动强度，减少能源消耗，降低生产成本，提高生产效率和作物产量，体现出良好的经济效益，是促进马铃薯生产技术改革，促进农民增收致富和当地农村经济发展，推动马铃薯产业可持续发展的重要途径，对保障粮食安全，推进全市现代化农业发展，生态文明建设具有十分重要意义。

吴文荣等的研究结果表明，适当地增加行距能使结薯数量增加[7]。本试验结果表明，在同一种植密度下，结薯数量随垄距的增加呈递增趋势；垄距对产量的影响与秦智慧等的研究结果[8]相同。

现在，人们越来越重视将资源和生产优势转变为商品经济优势，也越来越关注马铃薯的产量和品质的提高[9-11]。人们对马铃薯的品质和需求量逐年上升，改变原有的传统种植模式，以提高马铃薯的产量和品质是马铃薯生产者亟须解决的难题[12]。在我国，大垄种植技术在其他作物栽培上已经非常成熟，而用在马铃薯栽培上的时间不长，是目前马铃薯栽培主推的种植方式。本试验结合如今主推的大垄处理和小垄播种，比较不同垄距对克新1号马铃薯生长情况和产量的影响，结果表明，大垄种植更符合现代农业机械化生产。本研究只是针对克新1号马铃薯品种进行了试验，不同品种有着不同的特性，对其他品种而言，有待于进一步研究。