推进节水增产马铃薯种植水肥一体化技术的应用实践

内蒙古是马铃薯自然优势生产区，日照充足、昼夜温差大、雨热同季、适宜于马铃薯的生长发育，且内蒙古地域广阔，适宜规模化、机械化和标准化种植，乌兰察布具有“中国土豆之都”称号。调查显示，乌兰察布市在种植马铃薯时，普遍采用了水肥一体化技术，该技术的施用达到了节约水资源，提升化肥利用率，保障种植产量的效果。因此，本文就马铃薯种植水肥一体化技术实施准备进行了论述，从建立标准的灌溉系统；明确马铃薯生育期及养分需求规律，制定科学合理的施肥计划；测土配方，均衡营养等方面提出了内蒙古地区马铃薯种植水肥一体化技术的应用措施，以供参考。

一、马铃薯种植水肥一体化技术实施准备

为改变种植密度稀、耕层浅、偏施氮肥、不防治病虫害、管理粗放、产量低而不稳等问题，当地需合理使用水肥一体化技术，并以水肥一体化技术提炼出马铃薯平作起垄高产栽培技术，如下提出马铃薯种植水肥一体化技术实施准备：

1、马铃薯对于土壤的要求

马铃薯水肥一体化技术对土壤的要求较高，因此，对土壤的选用，宜选用地势高、干燥，土层深厚，土层松散的砂土。马铃薯的根系耗氧能力很强，是普通作物的5～100倍，因此，要注意土壤的疏松和透气性，需将土壤的酸碱度保持在pH5～8左右。

2、马铃薯对于前茬的要求

首先，应避免将马铃薯与茄科作物（如茄子、番茄等）连作或轮作。这是因为茄科作物容易携带与马铃薯相同的土传病害，例如晚疫病和根结线虫等，这些病害可以在土壤中存活多年，连续种植会加剧病害的发生和传播。

其次，在选择前茬作物时，理想的选择包括谷物、麦类和玉米等非茄科作物。这些作物不仅与马铃薯的病害种类不重叠，还能有助于改善土壤结构和养分循环，从而减少土壤病害压力。例如，玉米和小麦可以作为好的前茬作物，因为它们有助于土壤中有机物的积累和保持土壤的良好通气性。

此外，马铃薯与其他喜钾作物（如甜菜和胡萝卜）也不宜轮作。这些作物对土壤中的钾需求较高，连作可能导致土壤中可利用钾的枯竭，影响后续作物的生长和产量。在此，通过选择适合的前茬作物，可以有效减轻土壤病害的压力，优化土壤环境，从而提高马铃薯的产量和品质。在轮作计划的实施中，注意作物的选择和土壤管理是关键。

3、马铃薯的优质品种选择

在马铃薯选种时，为实现高产、高效，必须从优良品种入手。如何筛选出优良的马铃薯品种，是马铃薯生产中最基本的问题之一。笔者建议需选用抗白粉病效果好，品质优良，中晚熟结薯集中的品种。以当前由内蒙古农科院培育的甘薯4号为例。该品种具有块茎大、排列整齐、结实集中、休眠时间长、耐贮性好等特点。成熟晚，生育期超过115天，籽粒淀粉含量达16%～17%，株对病害有较强的抗性，且对早衰和贫瘠都有较强的抗性，易在当地种植，且可突出水肥一体化技术实施效果，保障马铃薯种植达到高产增收目标。

4、马铃薯的茬口处理

留茬原则：留茬是指在马铃薯种植时需要注意的作物轮作原则。主要是为了防止土壤病害累积，增加土壤肥力。特别需要注意的是，避免与茄科作物（如番茄、辣椒等）轮作，因为这些作物容易带来相同的病虫害问题。

土壤选择：选择合适的土壤对马铃薯的生长至关重要。理想的土壤应该是土层深厚、肥沃的，具有较好的保肥和保水性能，同时要有良好的排水条件。这样的土壤环境有助于根系发展，减少病害的风险。

土壤性质：马铃薯适宜在偏酸性的土壤中生长，pH值通常在5.0～6.5之间最为理想。偏酸性的土壤有助于马铃薯对养分的吸收，同时减少一些病原菌的活性。

灌溉和排水：在干旱季节，作物需要足够的水分来维持正常的生长和发育。因此，农民需要选择合适的灌溉方法，以确保作物得到充足的水源。常见的灌溉方法包括滴灌、喷灌、地下灌溉等。滴灌是一种高效的灌溉方式，通过管道将水滴滴落到植物根部，减少水分的浪费和蒸发，确保水分被充分利用。喷灌则是通过喷头将水喷洒在作物上，适用于广泛的农作物种植。地下灌溉则是将水源埋藏在地下，通过地下管道将水输送到植物根部，避免水分损失和表面水分蒸发。此外，良好的排水系统可以有效地排除多余的水分，防止水浸导致的根系病害。常见的排水系统包括排水沟、排水管道和排水井等。排水沟可以沿着田地的边缘或地势低洼处建设，将多余的水分引导到汇水处。排水管道则可以埋设在地下，将水分快速排出田地，避免水浸对植物造成不利影响。排水井则可以作为水分的集散地，将多余的水分集中排除。

深松处理：在种植前进行深松操作可以改善土壤结构，增加土壤的透气性和渗透性。深松可以帮助根系更深入地扩展到土壤中，从而更有效地吸收水分和养分。

5、马铃薯的整地工序

土层深度：为了确保马铃薯能够结出大薯并且增加产量，需要保证土层足够深。这有助于根系深入土壤，更好地吸收水分和养分。深翻是整地过程中的关键步骤，通常推荐的深翻深度为20～30cm。这样的深度足以破坏硬土层，促进土壤结构的改良。

土层松散性：土壤需要保持一定的松散性，这有助于根系扩展和空气在土壤中的流动。松散的土壤也有利于水分的保持和排水，防止根部病害的发生。

整地的时机：选择合适的整地时机对于保证土壤条件和作物生长都非常关键。在秋冬季节进行整地通常是较好的选择。特别是在秋季，前茬作物收获后立即进行整地，可以利用冬季的冻融作用自然疏松土壤。此外，秋季整地后的土地可以处于粗糙状态，有利于接纳冬季的降雨和雪水，进一步增加土壤的水分含量。

利用自然条件：冬季的冻融交替和干湿交替对土壤的结构有显著的改善作用。这种自然的土壤疏松过程有助于春季种植时土壤更加松软适宜。此时，土壤的温度和湿度条件通常也更适合马铃薯的生长。

避免土壤压实：在整地后，应避免过度的机械碾压和人为踩踏，以保持土壤的松散状态。土壤的过度压实会影响空气和水分的流通，对作物生长不利。

二、马铃薯种植水肥一体化技术实施措施

1、建立标准的灌溉系统，确保水分充沛

首先，需要评估灌溉系统所需覆盖的有效湿润区域的面积和土层深度。这一分析有助于确定水分在土壤中的有效渗透深度和水平扩散范围，从而确保水分可以均匀地到达作物的根系区域。其次，在滴灌系统中，滴头的布置和间距至关重要。通常，选择20～30cm间距的薄壁滴灌带可以实现最佳的水分分布效果。这样的间距有助于实现均匀的土壤湿润，适合多种土壤类型和作物需求。此外，还需设置滴头的流速在1.0～1.5L/h，可以有效控制水分的释放速度，避免水资源的浪费和因过度灌溉可能引起的根系健康问题。合理的流速还可以帮助保持土壤结构，防止水流冲刷和过度湿润。

最后，确定合适的毛管直径和最大铺设长度，这对保持整个系统的压力均衡和水流一致性至关重要。毛管的尺寸和长度应基于系统的总设计和压力损失考虑，确保每个滴灌点都能获得均匀和充足的水分供应。在设计灌溉系统时，选择耐用且易于维护的材料和组件至关重要。这不仅可以减少长期的维护成本，也增强了系统对环境变化和物理损害的抵抗力。

2、明确马铃薯生长需求，制定科学计划

在马铃薯生长发育过程中，可以将其划分为休眠、萌发、出苗、结薯、成熟等阶段。北方一季马铃薯生产一般在五月上旬开始，九月中下旬开始收割；当地马铃薯在春秋二季作区，一年只有春、秋季两季，两个季节马铃薯的生长周期都为80～90天，春季马铃薯在三月上旬播种，五月下旬到六月中旬收获。

在萌发阶段，马铃薯对营养物质需要主要依靠种薯库中储存的营养物质；在苗期以后，对养分的需要主要依靠根系对养分的吸收，并且随着时间的推移而递增。在块茎生长阶段，对营养的要求最高，之后在成熟期逐渐降低。从苗期到膨大期是最重要的营养管理阶段。适宜马铃薯种植的土壤为有效土层深（60cm）、高有机质、好水分和肥力、稳定供给的土壤。在生产中，要与深松配合施用有机肥，施肥的数量要视土壤的有机质而定，一般在0.5～1.5t之间。对于第一次采用水肥一体化技术的农户，马铃薯肥料用量可为常规肥料用量的40%～50%，并确保基肥与追肥的比例为1∶3。种植后，每隔十天追一次肥，一共施用8次。

3、进行土壤测试，确保种植效果

首先，在施肥前进行土壤测试是水肥一体化技术中的首要步骤。通过测定土壤中的营养元素含量（如氮、磷、钾等），可以精确了解土壤的当前肥力状况和作物的具体需求。这一信息是配制个性化肥料方案的基础。

其次，根据土壤测试结果，科学配制肥料。这一步骤确保了每种营养元素都能按需施用，避免了某一元素的过量或不足。例如，如果测试结果显示钾的含量低于作物需求，就可以在灌溉水中加入适量的钾肥。再次，利用水肥一体化系统的优势，在发现某种营养素浓度超标时，可以通过增加灌溉量来稀释过高的营养素浓度，或将其与其他元素的肥料混合使用。这样的调整有助于维持土壤中营养元素的平衡，防止因肥料浓度过高而对作物生长造成不良影响。系统需要配备有效的监控和反馈机制，以持续跟踪土壤和作物的营养状态。这可以通过安装土壤和植物营养监测传感器来实现，传感器数据将帮助农民实时调整灌溉和施肥计划。最后，通过精准地施肥和灌溉，水肥一体化技术不仅优化了肥料的使用，还确保了作物可以在所有生长阶段获得均衡的营养支持。这种均衡营养的供应是达到高产、高质的关键。

4、严格按照计划方案施肥

首先，需要根据马铃薯的生长周期和土壤条件，制定详细的施肥方案。这个方案应包括肥料的种类、施用时间和用量。使用水溶性肥料是水肥一体化技术中常见的选择，因为这类肥料可以直接与灌溉水混合，通过灌溉系统均匀地分布到作物根部。其次，为避免不同肥料之间可能发生的化学反应，应选择兼容性好的肥料，并按照施肥计划分别施用。例如，将氮肥、磷肥和钾肥在不同的生长阶段分开施用，以满足马铃薯不同生长期的需求。每次施肥后，必须使用足够的水量进行冲洗，以清除系统中可能残留的肥料颗粒。这一步骤是非常重要的，因为肥料残留可能导致灌溉管道或滴头中的海藻和其他杂质堵塞，影响水流，甚至缩短管道的使用寿命。在使用完毕后，应彻底清洗并晾干导管。干燥后的导管应妥善保存，避免直接暴露在阳光下或存放在潮湿的环境中，以防管道材料老化。正确的保存方式可以保证导管在下一次使用时的性能，延长其使用寿命。最后，施肥过程中，持续监控土壤的肥力和作物的生长状况，根据实际情况适时调整施肥方案。这可能包括调整肥料种类、用量或施肥频率，以确保作物能够获得最优的生长条件。

三、马铃薯种植水肥一体化技术的应用

内蒙古地区作为中国重要的马铃薯生产区，最近完成了今年的马铃薯收获。尤其在锡林郭勒盟、呼和浩特市和乌兰察布市这三个主要的马铃薯产区，收获成果显著。

当前，为推进马铃薯产业的绿色化、高质高效发展，当地农牧业部门组织专家对马铃薯种植示范基地进行了实地测产，部分示范区的亩产具有高产趋势。此外，当地农户利用高垄种植技术和水肥一体化技术种植马铃薯，成功实现亩产目标。这种高垄种植技术不仅改善了根区的微环境，而且有效促进了根系生长和养分吸收，进一步提升了作物的产量和质量。

近几年我国中西部马铃薯主产区面临了一系列气候挑战，包括干旱和早霜等不利气象条件，这些因素都对农作物的生长产生了不小的影响。尽管气候状况不佳，但内蒙古地区的马铃薯生产却显示出弹性和增长潜力，主要得益于当地政府和农业部门积极推行的一系列农业技术和政策措施。

在这一时期，内蒙古地区实施了绿色高质高效行动以及自治区优质高效增粮行动，这些行动旨在通过采用现代农业技术和提高农业管理水平来应对气候变化带来的挑战，并提升作物产量与质量。具体措施包括强化水肥一体化技术的应用、实施测土配方施肥，以及推广高垄栽培技术。这些技术的应用有助于更有效地利用资源，减少灾害对作物的影响，同时增加土壤的保水保肥能力，从而优化马铃薯的生长条件。

水肥一体化技术结合了灌溉和施肥的过程，通过灌溉系统将水和肥料同时输送到作物根部。这项技术的关键在于通过管道和滴灌设备，将肥料溶解在水中，均匀地施用到田间。这种方法具有以下优点：

节水效果显著：在干旱地区，水资源紧缺是一个常见问题。水肥一体化技术通过精确控制水分的供给，避免了传统灌溉方法中的水资源浪费。滴灌系统能够将水直接输送到作物根部，减少了蒸发和渗漏损失。

促进作物生长：水肥一体化技术能够根据作物的生长需求，精准控制水分和养分的供给，使作物在整个生长周期中获得稳定的水肥供应，促进了作物的健康生长和高产。而测土配方施肥技术是通过对土壤进行科学分析，了解土壤中各种养分的含量和分布情况，高垄栽培技术通过改变土地的种植方式，改善作物根区环境，提高作物的抗逆能力，这些现代农业技术的应用，显著提升了内蒙古地区马铃薯的产量和质量。在应对气候变化、资源紧缺和环境保护等方面，内蒙古的绿色高质高效行动和优质高效增粮行动为其他地区提供了宝贵的经验和示范作用。通过科学的农业管理和先进的技术手段，内蒙古的农业生产朝着更加可持续和高效的方向发展。

综上，水肥一体化技术在内蒙古地区马铃薯种植中运用优势明显，不仅可根据马铃薯的目标产量、不同生育期的需肥规律以及土壤中的养分含量确定施肥次数、施肥时间以及每次施肥量，还可达到按需、适量、精准施肥的目的，从而提升肥料利用率，保障马铃薯养分充足，并减少了肥料的浪费情况，达到了高产增收的种植效果。

（作者单位：1.012200内蒙古察哈尔右翼前旗农畜产品质量安全检验检测站；2.012200内蒙古察哈尔右翼前旗农业技术推广中心）