鄂北平原马铃薯化肥农药使用现状及减施对策

方治国 宿秀丽 温海霞 杨伟 张杰 王四清

摘要：马铃薯（Solanum tuberosum L.）生产过程中化肥和农药过量使用不仅导致资源浪费和成本增加，而且引发土壤肥力下降、病虫抗药性增强、马铃薯块茎品质下降、肥药利用率低等系列问题。通过对鄂北平原马铃薯主产区化肥和农药使用情况进行系统调研，分析了化肥农药使用过程中存在化肥农药高效替代产品与技术应用不足、精准施用装备落后、肥药施用不科学等主要问题，并结合鄂北平原地区马铃薯生产实际提出了加强政府引导并制定相关产业扶持政策、加快化肥农药减施关键技术集成研究与示范、加大宣传引导与技术培训力度、加强品牌建设等具体应对策略。

关键词：马铃薯（Solanum tuberosum L.）;化肥;农药;使用现状;减施对策;鄂北平原

中图分类号：S13;S48         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）21-0042-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.21.007

Abstract： Excessive use of chemical fertilizers and pesticides in potato （Solanum tuberosum L.） production not only leads to resource waste and cost increase， but also causes a series of problems， such as declining soil fertility， increasing pesticides resistance， declining quality of potato tubers and low utilization rate of fertilizers and pesticides. The application of chemical fertilizers and pesticides in the main potato producing areas in the northern plain of Hubei province was systematically investigated， and the main problems due to overuse of chemical fertilizers and pesticides were analyzed， such as the lack of efficient substitute products and technology， the backwardness of precision application equipment， and the unscientific application of fertilizers and pesticides. Finally， combined with the actual potato production in the northern plain of Hubei province，  some countermeasures were put forward， such as strengthening government guidance， formulating relevant industrial support policies， accelerating the research and demonstration of key technologies for reducing fertilizer and pesticide application， increasing propaganda guidance and technical training， and strengthening brand building.

Key words： potato（Solanum tuberosum L.）; chemical fertilizer; pesticide; current situation of application; reduce countermeasure; the northern plain of Hubei province

馬铃薯（Solanum tuberosum L.）作为中国的第四大粮食作物，是增粮的最大潜力所在，在保障国家粮食安全、改善膳食结构、缓解资源环境压力、实现农业可持续发展方面发挥着重要作用[1，2]。近年来，随着农业结构不断调整优化，以襄阳市、随州市、孝感市为主的鄂北平原地区马铃薯种植面积逐步扩大，栽培方式和种植模式多样化，产量和效益较大宗作物愈发明显[3-5]。但与此同时，在产业发展过程中，种植者为了追求高产量、高效益，经常超量使用化肥和农药，造成土壤次生盐渍化、养分非均衡化、地下水富营养化、病虫抗药性增强、肥药残留超标以及农业面源污染等经济、生态、环境难题[6-9]。为提高鄂北平原马铃薯产区化肥和农药利用率，推动马铃薯产业健康可持续发展，对鄂北平原马铃薯生产中化肥和农药使用情况进行了系统调研，并结合鄂北平原马铃薯产区实际情况，提出具体的减施对策。

1  鄂北平原地区马铃薯种植基本情况

鄂北平原地区地属亚热带季风气候，年日照时间1 800～2 000 h，年降水量1 200 mm左右，年日平均温度15 ℃左右，无霜期240 d。土壤大多呈酸性至中性，土层深厚，有机质含量丰富。适宜的气候环境和土质资源为马铃薯栽培提供了良好条件。

鄂北平原地区地处南北过渡地带，交通便利、市场流通快，区位优势明显，为马铃薯的产业化生产和销售奠定了基础，基本形成了平原商品薯产业区。同时，该区域兼具南北气候特点，属于马铃薯中原二季作区，其中冬播马铃薯1月播种，5月收获，利用季节差异，对中国南北空档市场具有显著的调节优势，价格优势明显[4]。该区域常年种植面积约4万多公顷，形成了以地膜栽培为主、二膜栽培面积逐年扩大、少量三膜栽培的种植方式，以及马铃薯-西瓜（花生）-蔬菜、马铃薯-玉米-蔬菜、马铃薯-花生、马铃薯-水稻等多种轮作方式的高产高效栽培模式。

2  鄂北平原地区化肥使用现状

2018年对鄂北平原马铃薯主产区随县、襄州区、枣阳市、云梦县的各15个代表性农户的化肥施用水平、施肥方式、马铃薯产量和肥料偏生产力进行了调查。结果显示，鄂北平原马铃薯主产区基本采用垄作地膜覆盖栽培，品种以中薯5号为主，少部分品种为费乌瑞它。基肥一次性施足，以化肥（复合肥）为主，平均基肥施用量为1 275～2 700 kg/hm2，不追肥，微肥用量很少，可以忽略不计（表1）。马铃薯平均单产为30 825～49 800 kg/hm2，平均有效养分投入 N 216～423 kg/hm2、P2O5 169～357 kg/hm2、K2O 216～447 kg/hm2（表2）。根据肥料偏生产力（PFP）计算公式，可知平均氮肥偏生产力（PFPN）为72.87～221.11 kg/kg，平均磷肥偏生产力（PFPP）为86.34～283.02 kg/kg，平均钾肥偏生产力（PFPK）为68.96～221.11 kg/kg，平均肥料偏生产力（PFP）为25.12～79.50    kg/kg（表3）。

从表1可以看出，在各地区，基肥施用量差异较大，施用量最高的地区是枣阳市（2 700 kg/hm2），其次是随县和襄州区，最少的是云梦县（1 275 kg/hm2），可见肥料施用量最高地区是最低地区的2.1倍;4个地区都没有施用追肥，枣阳市基肥施用量虽然是最高，但马铃薯产量只是云梦县的65%。从表2可以看出，复合肥配方（N∶P∶K）选择较为混杂，除襄州区外（15∶15∶15），其余3个地区使用2～3个配方，但都以15∶15∶15为主;单位有效养分投入最高的是枣阳市（N 423 kg/hm2、P2O5 357 kg/hm2、K2O 447 kg/hm2），最低是云梦县（N 216 kg/hm2、P2O5 169 kg/hm2、K2O 216 kg/hm2），最高大约是最低的2倍。从表3可以看出，不同地区肥料偏生产力之间差异明显，最高的是云梦县（79.50 kg/kg），其次是襄州区（61.82 kg/kg）、随县（44.86 kg/kg），最低的是枣阳市（25.12 kg/kg）。

从调查结果看，鄂北平原马铃薯产区在肥料应用方面主要存在以下几个方面问题：①使用肥料种类单一。该区域施肥种类主要以化肥为主，增强马铃薯植株抗病抗逆性的高效新型肥料施用较少，导致土壤肥力和马铃薯块茎质量逐渐下降。农家肥、商品有机肥、微量元素肥、控缓释肥、微生物肥料、有机无机复混肥等可以增加和更新土壤有机质，促进微生物繁殖，改善土壤理化性质和生物活性，因此可以适当增施此类肥料。②化肥养分含量配比不合理。大部分配方养分含量（N∶P∶K以15∶15∶15为主）与马铃薯生产对养分的需求规律不一致，氮肥偏多，钾肥不足，不能满足马铃薯正常的养分需求。③部分马铃薯产区化肥施用过量。以随县和枣阳市马铃薯产区尤为严重，平均施肥超过2 250 kg/hm2，部分田块已出现土壤板结严重、土壤酸化现象，导致土壤有益微生物菌群数量下降、有害微生物菌群数量增加，肥料利用率低下。④肥料高效利用马铃薯品种单一。种植品种以中薯5号为主，约占平原地区80%以上，生产上急需早熟、优质、高产、肥料高效利用等鲜食新品种。

3  鄂北平原地区农药使用现状

2018年对鄂北平原马铃薯主产区随县、襄州区、枣阳市、云梦县60位种植户在马铃薯生产过程中农药施用量和施用方式进行调查，调查内容包括种薯药剂处理，常见的病、虫、草害种类，相应防治药剂种类、使用剂量、使用时间和施药方式等。

调查结果（表4）显示，马铃薯主要病害为早疫病、晚疫病，齐苗后，每公顷采用70%丙森锌可湿性粉剂1 500 g或80%代森锰锌可湿性粉剂750 g对水450 kg茎叶喷雾预防早疫病、晚疫病1～2次;发现中心病株后，每公顷采用72%霜脲·锰锌可湿性粉剂1 500 g或68.75%氟菌·霜霉威悬浮剂750 mL对水450 kg茎叶喷雾防治1～2次，每隔7～10 d防治1次，整个生育期间用药3～4次。马铃薯主要虫害为地下害虫和蚜虫，播前，每公顷采用5%毒死蜱颗粒剂45.0 kg或用3%甲基异柳磷颗粒剂等药剂37.5 kg与细土375 kg混匀，一次性在沟内或穴内撒施防治地下害虫;齐苗后，每公顷采用10%吡虫啉可湿性粉剂150 g对水450 kg叶面喷雾防治蚜虫，用药1～2次。马铃薯草害主要有繁缕、藜、蓼、打碗花、鲤肠、蔊菜、稗草等尖叶杂草，播后覆膜前，每公顷采用96%精异丙甲草胺乳油2 250 mL或90%乙草胺乳油1 800 mL对水450 kg土壤喷雾1次。马铃薯种薯均未采用药剂处理，施药器械多为背负式手动喷雾器，少数背负式电动喷雾器。

从调查结果看，鄂北平原马铃薯产区在农药应用方面主要存在以下几方面问题：①施药器械不适应要求，农药利用率低。传统的小型背负式手动喷雾器不仅效率低下，而且费药費水，作业条件恶劣，劳动强度大并有安全风险。②化学药剂品种选择不当。地下害虫防治药剂毒死蜱、甲基异柳磷为高毒、高残留药剂，对农产品质量安全有较大影响;杂草防治药剂品种多为单剂、防治效果较差，且容易使杂草产生耐药性。③防治时机选择不当。根据鄂北平原地区马铃薯早疫病、晚疫病发生规律来看，早疫病、晚疫病一般在4月下旬至5月上中旬发生，此时正是马铃薯开花、薯块膨大期，雨水较多，高温高湿，适宜病害发生与传播，这个阶段应该是做好预防早疫病、晚疫病的关键时期，然而，种植者一般选择3月中旬齐苗后进行田间预防1～2次，造成药剂浪费，防治效果不理想。

4  化肥与农药减施对策

针对当前鄂北平原马铃薯主产区化肥农药高效替代产品与技术应用不足、精准施用装备落后、施用不科学及农户“两减”意识薄弱等问题，迫切需要通过科技创新发展化肥农药减施增效技术，构建区域性马铃薯减施增效综合技术体系，走出化肥农药高施低效的困境，弥补技术短板，以保障马铃薯产业健康可持续发展。

4.1  加强政府引导，制定相关产业扶持政策

近年来，按照“一控两减三基本”（严格控制农业用水总量，减少化肥和农药使用量，畜禽粪便、农作物秸秆、农膜基本资源化利用）的要求，农业部先后制定了《到2020年化肥使用量零增长行动方案》和《到2020年农药使用量零增长行动方案》，引起了全社会的广泛重视[10]。

但由于普通农户对这些行动方案以及有助于缓解农业面源污染的新型环保肥料农药增效技术的认知和接受程度是一个缓慢的过程，亟需政府出台生态补偿、新型环保肥料农药与高效精准施肥施药农机装备购置补贴、组织化经营奖补等优惠政策给予扶持，以激励企业和农民改善化肥农药使用习惯;及时制定肥料农药企业和行业新标准，加快“两减”技术推广进程，保证产品质量，维护健康的市场秩序[2]。

4.2  加快化肥农药减施关键技术集成研究与示范

根据鄂北平原马铃薯主产区土壤类型、气候特征以及马铃薯早熟、高产、保护地栽培面积大等特点，研究该区域化肥农药利用规律，制定相应的化肥农药减施标准。在使用养分高效品种和早熟优质抗病脱毒种薯基础上，优选施用中微量元素肥、控缓释肥、水溶肥、微生物肥料等新型高效肥料，植物源农药、微生物源农药、性诱剂等化学农药替代产品，采用测土配方施肥、平衡施肥、水肥一体化、病虫害生物防治和物理防治、合理轮作等技术措施，推广使用种肥同播机、化肥深施机、自走式喷杆喷雾机、植保无人机等新机具，提高化肥、农药利用效率，优化集成鄂北平原马铃薯产区化肥农药减施综合技术模式，创建区域性马铃薯减施增效综合技术体系（图1），制定相应的轻简化技术规程。

依托企业或合作社、家庭农场等新型经营主体，在鄂北平原马铃薯代表性产区设置“两减”技术试验示范基地，建立百亩示范方和千亩示范片，进行大面积示范推广，有效降低化肥农药使用量，为鄂北平原地区马铃薯产业的转型升级和绿色发展提供坚实的科技支撑。

4.3  加大宣传引导与技术培训力度

充分利用广播、电视、报刊等新闻媒体，大力宣传科学施肥知识和农药安全使用知识，增强农民科学用肥用药、绿色防控意识，营造全社会关心支持科学施肥施药的良好氛围。

借助“互联网+”、移动互联网、手机APP、微信平台等现代信息平台进行技术对接交流，建立技术模式咨询服务网络平台、网上课堂、田间学校等多样化技术普及模式，并结合新型农民职业培训、移民培训，加强“两减”技术培训力度，实现技术研发与普及推广的全方位对接，有效提高企业、合作社、农户等科学施肥施药技术水平。

4.4  加强品牌建设，实现优质优价

鼓励应用马铃薯“两减”技术的龙头企业、合作社、行业协会等主体加强协作，积极培育、申报地理标志，打造优质马铃薯企业品牌和产品品牌。鼓励龙头企业、合作社等新型经营主体通过订单生产、产供销对接、社会化服务等方式带动农户品牌马铃薯生产统一管理、质量全程追溯、产业化经营销售，建立紧密企农利益共享机制。

通过品牌建设不断提高鄂北平原马铃薯商品薯知名度，实现马铃薯优质优价，带动广大农户增产增收，提高农户减肥减药生产积极性。

5  小结

化肥农药的过量使用对生态安全、环境安全和食品安全造成了严重的威胁。实施化肥农药减量使用，涉及面广，需要全社会的广泛关注和支持，包括政策法规、政府引领、行业技术领域等多学科多部门的积极配合，协调合作[6]。以“绿色发展理念”为指引，加大鄂北平原地区马铃薯化肥农药减施关键技术研究与示范推广力度，通过示范带动、技术培训、重点扶持，深入推進化肥农药零增长行动。

参考文献：

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