唐立丰

(绥化市北林区北林办事处乡村振兴发展服务中心，黑龙江 绥化 152000)

0 引言

马铃薯既是主粮又是蔬菜，营养丰富，附加值高，我国的种植面积在世界上处于领先地位，其在食品的加工和生物能源产业等方面均进行应用[1]。但是，在马铃薯生产及深加工方面，我国的工业化水平仍有待提高，其需充分满足马铃薯产业链供需平衡。并且，为使马铃薯农业机械化水平与小麦、水稻、大豆等农作物相媲美[2]，农业农村部推出的“主食土豆”战略有助于确保国家粮食安全和消除一些地区的贫困。然而，由于对马铃薯种植的农艺方面研究较少，加上传统的农机作业，苗床准备质量不高，容易产生杂种、补种和种植合格率低，未能实现精确施肥喷药、收割过程中受伤率高、清洗分级自动化程度低、贮藏保鲜设备落后费力等一系列问题，使得农机与农艺融合程度不够，智能化水平不高[3]。因此，发展和完善马铃薯机械化生产技术和装备，提高苗床准备、播种、农田管理、收割及储存马铃薯的进程，进行大规模机械化自动化生产，以实现规范化模式化种植，这是具有重要意义的[4]。马铃薯在中国主要粮食作物中具有领先地位，在全国各省、市、县大量种植，仅在2018年，马铃薯种植面积就已经达到554万hm2，种植量无疑是很大的[5]。种薯通常形状各异、质量高、参差不齐，可以分为全薯和可切块种薯[6-8]。马铃薯的栽培方式不一，且自然生长条件差异大，农艺过程复杂，费工费力，生产效率低下，因此马铃薯的机械化种植技术可使我国马铃薯生产效率大大提高，对于马铃薯种植的机械化水平也是一个质的飞跃，同时，也极大地促进了农业现代化。

1 机械选型

1.1 动力机械选型

90 kW(120马力)以上拖拉机,进口主要机型有麦塞弗格森、凯斯、约翰迪尔等。国产主要机型有东方红、福田雷沃、宁波奔野。

1.2 耕地整地机械

常用翻转犁主要有冀农冀丰1LYFT-435/446/546液压调幅翻转犁、保定双鹰1LFZ-430/1LF530翻转犁等；常用旋耕机主要有河南豪丰1GQN-230H高箱旋耕机、西安亚澳1GKNBM-280双轴灭茬变速旋耕机等。

1.3 马铃薯播种机械

常用马铃薯播种机有Grimme GL420型马铃薯播种机、东北农业大学研制的2CMB2型马铃薯播种机、中机美诺1240A型马铃薯播种机等机型。

1.4 田间管理机械

喷药机主要为邯郸升华3WSH200型悬挂式喷杆喷雾机；中耕培土机主要有中机美诺1304、格立莫GH4型、格立莫GF-75-4型等。

1.5 收获机械

马铃薯杀秧机主要有青岛洪珠1JH-360型、中机美诺1804型、格立莫KS3600型；马铃薯收获机主要有青岛洪珠4U-170型、中机美诺1600型等。

2 马铃薯全程机械化生产技术

2.1 机械化耕整地

马铃薯种植应适当进行轮作，不重茬和迎茬。最好是3～4年轮作一次，避免与茄子和根茎类作物轮作。秋收后和春季播种前应进行深耕(深翻)和耕作，以准备土地，并应进行施肥，以确保土壤光滑细腻。多用途组合机建议用于表面平整、面积大的地块。在施肥过程中，主要施用有机肥，化肥为次。重主肥，早施肥，平衡施肥，主肥要深施。可以先用撒肥机将肥料均匀地撒在土地表面，然后对整块土地进行深耕，压实主肥。也可以结合全面耕作，一次性撒肥，施肥量应适合当地农艺要求。通常情况下，主肥可以是所有的化肥、磷肥和有机肥，氮肥和钾肥与主肥的比例为(40%～50%)∶(50%～60%)。在春季和秋季可进行犁地和耕种。秋季耕作时，应在前次收获后及时清除田间秸秆，在土壤冻结前将土壤表面的作物秸秆切碎、深翻、犁地、夯实。在还田时，秸秆需切割绞碎，应把长度控制在10 cm以内，最后进行深耕或深翻。对于春耕和翻耕，应在春播前进行犁地和翻耕作业，以符合播种要求。深松作业通常在秋季进行，深松的深度必须足以打破下层的犁底层。平地作业犁深不小于25 cm，深松作业犁深不小于35 cm，犁深恒定，不重耕，不漏耕。犁深8～15 cm，犁后地面平整，土质稀松，碎土平均，没有土块，耕作时不允许遗漏，相邻作业重耕≤15 cm，作业面无沟或垄。

2.2 种薯处理

2.2.1 选种

在选种时，应优先选择有高产潜力的高品质种子或原种，如：费乌瑞它、夏波蒂、大西洋、克新一号、希森六号、民丰红等。应选择健康、表面光滑、新鲜、颜色饱和度高、重量居中的薯种。对于表皮有破裂、变形、有刺、芽眼有萎缩、有斑点或脐部腐烂的块茎都必须舍弃。

2.2.2 切种

在播种前10 d左右将种薯从地窖(仓库)中取出，挑选出有病虫害的、腐烂的和擦伤的马铃薯，放在18 ℃的暖房中发芽，当芽萌发并能看到白色的小芽时，将种块切下。50 g以下的种薯为活体，50 g以上的种薯为切块，切块重约40 g，呈楔形，棒状和片状的都应该排除，并且确认每个切块都有至少一个芽。消毒时应该使用含有4%高锰酸钾溶液，在控制坏腐病等疾病方面有良好的阻拦预防作用。在切到患病的马铃薯时，一定要将其丢弃，继续切下一块之前必须消毒。割下的种薯应与70%的甲基托布津湿润粉800 g·t-1和滑石粉20 kg·t-1混合，然后装袋，堆放2～3天，风干后播种。

2.3 机械化播种

建议选择一台多功能种植机，可以开沟、育肥、播种、施药、覆膜、覆管、覆土、翻地和镇压。种植方式有垄作和平作，垄作有单垄单行和大垄双行两种种植模式。在干旱地区，通常降雨量较低，该区适合地膜覆盖和滴灌方式。种植密度是根据品种性质、水肥情况、土壤质量、气候状况和农艺要求的条件下进行合理的制定。气候越湿润，种植密度越大，水地的种植密度甚至能超过45 000株·hm-2。因此，播种需要选择适当的时间，当地温维持在6～8 ℃且稳定，深度是10 cm时，是播种的最佳时机。秧苗的间距应根据当地的农艺要求来确定。垄上单行种植间距可选择70 cm、80 cm、90 cm，垄高20～25 cm；垄上双行种植间距可选择110 cm、130 cm，垄上育苗在行距20～40 cm范围内，垄高不低于15 cm。播种深度应该以土质及种子品种来确定，一般为10～12 cm。应以土质的疏松或湿润来确定播种的深浅，土质越潮湿，播种应该越浅。播种时，应在种子下方或种子两侧，距离种子5 cm以上的地方施用肥料，形成均匀连续的肥料带。

2.4 机械化田间管理

2.4.1 除草

种薯发芽后，当草本杂草处于2～4叶期时，用不影响马铃薯生长的除草剂，如喹禾灵和磺草酮在田间喷洒一次，在开花期，根据田间杂草的状况，人工喷洒1～2次。

2.4.2 灌溉

马铃薯是水需求量非常大的作物，大概400 kg的水才能产出1 kg的干物质，因此需要及时灌溉以促进马铃薯的繁殖。出苗后，田间湿度应保持在70%左右；从现蕾期到开花期，需要更多的水，田间湿度保持在80%左右；收获前10 d，停止灌溉，以便于收获和入窖储存。

2.4.3 施肥

作为高产且喜肥的农作物，马铃薯对肥料十分敏感，从土壤中吸取5.5 kg的氮、2.2 kg的磷和10.2 kg的钾，能生产出1 t的马铃薯块茎，三种肥料的吸收比例为1∶0.4∶2。三种肥料元素中最需要钾肥；在施肥前需要做土壤氮、磷、钾等元素含量的检测，需要以检测结果为准定量施肥，以此制定测土配方。粪肥应该作为施肥的主要肥料，其次为化肥，施肥量应为3 t·hm-2。在种肥分层的马铃薯育苗化合物的情况下，种肥要么同时施入土壤以实现集中施肥，要么使用机械化施肥器将肥料撒在表面，随后使用圆盘耙埋入土壤。

2.4.4 中耕培土

机械化中耕使用马铃薯中耕机，一次完成松土、除草、施肥和耕作，使土壤疏松，杀死杂草，蓄水保湿，打破土壤硬度，增加土壤渗透性，为植物生长发育提供良好条件。马铃薯通常在每个生长季节栽培2～3次。当幼苗数量达到50%左右时进行第一次培土，以促进生长发育，提高生根深度；当幼苗高度为10～12 cm时进行第二次培土；当幼苗高度为15～20 cm时进行第三次培土。每个培土期的厚度约为5～8 cm，必须根据秧苗的大小及时调整犁和犁的角度、深度和宽度，以避免伤苗。第二次和第三次耕作与25～30 kg·(667 m2)-1的复合肥相结合。

2.4.5 植保

选择合适的植保机械来控制病虫害和杂草。植保作业应提高喷洒溶液的均匀性和针对性，以改善农药的使用和虫害控制，减少环境污染。使用除草剂时应该在出苗前当土壤湿度大时均匀地喷洒，在出苗后则需在杂草2～5叶时喷洒，且行间需紧贴地面喷洒，药液应覆盖杂草植株。应使用大型植保机械进行喷洒，喷嘴与植株之间的距离为40～50 cm，以避免漏喷，并避免重喷。

2.6 机械化收获

2.6.1 杀秧

当80%的茎和叶子变黄和枯萎时，或在收获前7～10 d，将秧苗杀死。杀秧时的土壤湿度不应超过22%。割草作业后，茬口高度不应超过15 cm，应通过调整限深轮的高度来调整茬口高度，使损伤率降低到1%以下。杀死幼苗后，应在不伤及垄体的情况下，揭开垄体，让其保持完整。严禁在幼苗休眠后和收获前进行灌溉。

2.6.2 挖掘

使用马铃薯收割机来收获马铃薯。条件允许的地区，应当使用能够挖掘、分离、运输、分类和收集为一体的马铃薯收获机(图1)。在马铃薯的幼苗休眠7～10 d后，当茎部成熟、表皮变硬时即为收获最佳时间，耕地的土壤含水量不得超过20%。马铃薯种植行距与收获机工作宽度必须相距至少20～30 cm，或机器的工作宽度必须大于马铃薯种植宽度两侧10 cm以上，工作深度必须大于马铃薯种植深度10 cm，入土不超过1.5 m，净挖率≥98%，马铃薯的亮度必须≥98%。减少茎块损伤，包括皮肤伤口、切口、划痕和裂纹，使轻微损伤不超过产量的6%，马铃薯损伤率≤2%。

图1 马铃薯挖掘作业

3 结论

马铃薯实现全程机械化的生产过程，在土壤条件相似的地区，春播、秋收、秋翻和春耕的农艺要求是高度相似的，而由于土壤和气候不同的地区农艺要求也有着很大的不同。只有中耕作业受到当年具体环境条件的影响，如降雨量、温度和季节性对中耕作业的影响，病虫害的流行程度决定了作物保护产品的密度和强度等。因此，中耕作业是提高马铃薯生产质量和效益的最不确定的环节，也是最应该重视的环节。