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马铃薯栽培及其病虫害防治技术研究初报

2023-03-22张红霞

农业灾害研究 2023年12期
关键词:马铃薯栽培病虫害

张红霞

摘要 作为一种主要的粮食作物,马铃薯具有极高的经济和社会价值。然而,马铃薯的生产常常受到各种病虫害的严重影响。传统化学农药可以有效控制马铃薯病虫害,但长期依赖化学防治往往会引发一系列环境和健康问题。近年来,随着农业可持续发展和环境保护意识的提高,安全、有效和环境友好的病虫害管理方法越来越受到推崇。论述了土壤和微环境在马铃薯生长中的重要性,分析了影响马铃薯生长的主要病虫害,提出了几种病虫害防治策略,为相关行业提供一定的参考。

关键词 马铃薯;栽培;病虫害

中图分类号:S435.32 文献标识码:B 文章编号:2095–3305(2023)12–00-03

Preliminary Report on Potato Cultivation and Its Pest Control Techniques

Zhang Hong-xia (Agricultural and Rural Comprehensive Service Center of Qingyuan Town Peoples Government, Weiyuan County, Dingxi City, Gansu Province, Weiyuan, Gansu 748200)

Abstract Potatoes, as a major food crop, had extremely high economic and social value. However, the production of potatoes was often severely affected by various diseases and pests. Traditionally, chemical pesticides had been the main means of controlling these pests and diseases, but long-term reliance on chemical control often leads to a series of environmental and health issues. In recent years, with the sustainable development of agriculture and the improvement of environmental protection awareness, safe, effective and environmentally friendly pest management methods were more and more respected. This paper discussed the importance of soil and microenvironment in potato growth, analyzed the main diseases and insect pests affecting the growth of potato, and put forward several pest control strategies, to provide some reference for related industries.

Key words Potato; Cultivation; Diseases and pests

作为全球重要的食品作物之一,马铃薯在农业生产和食品工业中具有举足轻重的地位。目前全球有超过100个国家种植马铃薯,其总产量仅次于小麦、稻米和玉米,是全球第四大主食作物。马铃薯具有高产量和良好的营养价值,然而其在生长过程中会出现许多问题,其中病虫害的影响直接关系马铃薯的产量和质量。传统的马铃薯栽培技术存在诸多局限性,包括土壤养分不均、种薯选择不当,以及病虫害管理不足等,因此探讨现代马铃薯栽培与病虫害防治技术十分重要[1-2]。

1 文献回顾与理论基础

1.1 马铃薯植物学特性与生态要求

1.1.1 植物学特性 马铃薯是茄科茄属的一年生草本植物,地上茎呈菱形,在全球范围内作为一种主要的食物作物被广泛种植。马铃薯的生长周期相对复杂,大致可以分为以下几个阶段,包括萌发、分蘖、开花和结实。在温度和湿度条件适宜的情况下,种薯开始萌发。萌发过程中,重要的是保持适当的土壤湿度,以促进块茎的发育。在萌发之后,植株开始分蘖。在这一阶段,植株需要大量的营养和水分支持。随着天气逐渐变暖,马铃薯植株开始开花。花期的长短会受到气候和土壤条件的影响。

开花后,植株进入结实阶段。这一阶段是产量和品质形成的关键期。马铃薯的繁殖主要是通过块茎进行的,这意味着种薯的质量直接影响到后续生长的健康和产量。因此,选择无病害、营养丰富的种薯非常重要。相较于种子繁殖的植物,块茎繁殖的植物更容易受到病害和虫害的影响,因为块茎本身就是植物的储存器官,更容易吸引各种病原体和害虫。

1.1.2 环境生态要求 马铃薯对土壤质地、pH值、养分含量以及排水条件有特定的需求。轻壤土或砂壤土更适用于马铃薯,具有良好的排水性和透气性。同时,马铃薯更适宜种植在pH值为5.8~6.5的土壤中,否则可能影响土壤中营养物质的可用性,从而对马铃薯的生长产生不良影响。在养分方面,馬铃薯对氮、磷、钾有较高的需求,不足或过量都会影响其产量和品质。此外,马铃薯对气候条件也有一定的适应性。马铃薯更适应温凉至寒冷的气候,过高的温度可能导致块茎生长受限,甚至诱发多种病虫害。因此,在种植区域的选择上,也需要考虑当地的气候和季节因素。

1.2 马铃薯主要病虫害分类及其效益的影响

1.2.1 主要病虫害分类 作为全球范围内重要的食物作物之一,马铃薯生长过程中常常面临多种病虫害的威胁。这些病虫害不仅影响产量,还可能降低块茎的品质。马铃薯主要病虫害主要包括以下4种。

第一,晚疫病。晚疫病是一种极为严重的马铃薯疾病,主要影响叶片和块茎。晚疫病会在叶片上形成暗色斑点,进一步导致叶片枯死。对于块茎,病原菌能侵入其内部,造成腐烂。晚疫病的暴发通常与湿润、多雨的气候条件有关[3]。

第二,早疫病。与晚疫病相似,早疫病主要影响马铃薯的叶片和块茎,但通常不如晚疫病严重。叶片上出现的斑点通常是黄褐色,边缘明显。由于晚疫病和早疫病均会大幅度降低马铃薯的产量,并且增加后续加工的困难度,因此具有极高的经济影响。

第三,马铃薯Y病毒。马铃薯Y病毒是一种通过蚜虫传播的病毒疾病。感染后,马铃薯叶片会变形,块茎会大小不一,块茎内部甚至会产生坏死性斑点。

第四,马铃薯甲虫和土豆蚜。这2种害虫是马铃薯生长过程中最常见的害虫,马铃薯甲虫主要侵害叶片,严重时可导致整株植物枯死;土豆蚜不仅会损害植株,还可能成为病毒的传播媒介。

1.2.2 经济效益的影响 马铃薯病虫害对全球农业经济具有重大影响。据统计,每年全球因马铃薯病虫害导致的经济损失高达数十亿美元。

病虫害能极大地降低马铃薯的产量。在严重的情况下,病虫害可能会导致整个田块的作物歉收,给农业生产者带来巨大的经济损失。即便是没有造成全面的作物减产,病虫害也会严重影响马铃薯的质量,被病毒或者真菌感染的马铃薯块茎在市场上的价格要远低于健康的块茎。

为了控制病虫害,农业生产者通常需要使用大量的化学农药,这不仅增加了生产成本,还可能由于残留农药而影响块茎的出口。同时,大量使用化学农药不仅污染土壤和水源,还可能对人体健康构成潜在威胁。此外,不恰当的病虫害管理策略,例如过度或不当使用农药,可能会导致害虫和病原体产生抗药性,使未来的防治工作更加困难和昂贵。

2 现代马铃薯栽培技术与管理实践

2.1 土壤养分与微环境优化

2.1.1 土壤养分管理 马铃薯是一种对土壤养分需求高的作物,特别是对氮、磷和钾有显著需求。氮素主要影响植株的叶面积和绿色度,从而影响光合作用和产量。缺乏氮素会导致植株生长缓慢,而过多的氮素可能会导致叶面积增大但块茎大小受限;磷和钾则主要参与能量转移和调节植物生长,直接影响块茎的品质和储存期。现代农业中,通过土壤测试准确判断养分水平至关重要,可以确保施用的肥料适用于需要种植的农作物,不会出现养分过多或养分不足的情况。

除了以上三大元素,马铃薯的生长也需要一些微量元素,如硼、锌和钙。这些微量元素在植物体内的作用虽小,但若缺乏会导致生长受阻和产量下降,不利于保障马铃薯种植的经济效益。

2.1.2 微环境优化 土壤的pH值直接影响植物对土壤中养分的吸收能力。马铃薯最适宜的土壤pH值为5.8~6.5。如果土壤环境酸性过高或碱性过高,则需要通过石灰或硫酸来调整。

水分管理是另一个关键因素,马铃薯块茎膨大阶段对水分的需求极大。同时,在进行灌溉时不仅要考虑马铃薯各个生长阶段的不同需求,还应根据土壤湿度和天气条件增减水量。通过喷雾灌溉系统,农业生产者可以有效地控制土壤水分的含量。

此外,微气候条件,如温度、光照也会影响马铃薯的生长。通过使用遮阴网或小型温室,农业生产者可以在温度、光照等条件不利时为马铃薯的生长提供更为适宜的环境。

2.2 优质种薯的选择与播种技术

2.2.1 优质种薯的选择 选择优质的种薯是确保高产量和优质产品的第一步。种薯应具备病害抗性强、生长周期短、块茎大小均匀等特性。在现代马铃薯生产中,许多高产、抗逆、营养丰富的优良品种已经通过育种技术得以开发。然而,单一品种长时间的使用可能导致病虫害的快速传播和蔓延。因此,应当通过多样化种植和轮作来降低这种风险。在选择种薯时,农业生产者应当根据当地的气候、土壤和病虫害状况来作出决策,还可以邀请专业人员参考相关农业研究找出最适合当地环境的品种。

2.2.2 播种技术 播种技术也是影响马铃薯生长的关键因素之一,包括播种深度、行距和种子处理在内的一系列因素都需要精细的管理。一般来说,播种深度应控制在5~8 cm,过深或过浅都会影响块茎的生长和产量。行距通常取决于用于耕作的机械尺寸,但也需要考虑植株之间的空间需求以优化光照和通风。此外,种子处理如消毒和浸泡,也可提高种子的萌发率和抵抗力,从而为种植初期建立一个健康、有抵抗力的植株[4]。

2.3 全程管理策略

2.3.1 農事操作与监控 全程管理不仅局限于种植前的土壤准备和种子选择,还涵盖了整个生长周期中的农事操作和环境监控。农事操作包括浇水、施肥、除草和修剪等,农业生产者需要根据马铃薯生长的不同阶段精确调整每个步骤。例如,在块茎膨大阶段,应适当增加灌溉量,并减少氮肥的使用,从而促进块茎的健康生长。

此外,环境监控如土壤湿度、温度和养分水平的实时监控可以提供更精确的农事指导。通过现代化的传感器和数据分析工具,农业生产者能够实时了解作物的生长状态和环境因素,从而作出及时、准确的决策。

2.3.2 病虫害预防与管理 在马铃薯生长的全程中,病虫害管理是一个重要、复杂的问题。基于传统的化学防治已经不足以应对多发、复杂的病虫害问题,因此需要综合运用各种防治手段。

第一,在播种前应对种薯和土壤进行全面的病害检测,以减少病虫害的初发风险。第二,在生长期间,应通过设置诱捕器、使用生物农药等措施的实施,有效地控制害虫数量。在这一阶段,环境监控和数据分析也能起到预警的作用,可以帮助农业生产者及时识别病虫害。

3 病虫害综合防治策略与应用

3.1 化学防治

3.1.1 化学药品的选择 选择合适的化学农药在马铃薯病虫害的化学防治中起着决定性作用。农药具有高效、低毒和低残留的特性,不仅能确保对特定病虫害有高效的防治效果,还能降低对环境和人体健康的潜在风险。在现代农业生产中,有多种高效和低毒的化学农药被研发和推广,如新型的烟碱类、吡虫啉类农药。

化学农药的应用需要非常精准,过量的化学农药不仅会污染土壤和水体,还可能残留在作物上,威胁人体健康;农药使用过少则可能导致防治效果不佳。因此,农药的使用量需要根据厂家指南和专业建议来确定。化学农药的应用方式也很重要,需要精细控制喷雾粒径、使用时间等,太大或太小的喷雾粒径都可能影响农药的覆盖效果和吸收[5]。

3.1.2 防治时间与方案 化学防治的时机也很关键。马铃薯的病虫害通常有明确的发病规律和高发期。一旦确定马铃薯的病虫害高发期,就可以在此之前進行预防性的化学防治,从而减少病虫害的发生和蔓延。因此,仔细的观察和数据分析来识别这些高发期是非常重要的。

此外,长期或重复使用同一种农药可能导致病虫害产生抗药性,因此周期性地更换农药或采用多种农药的混合应用方案非常必要,不仅可以延缓病虫害产生抗药性,还可以提高其防效。

3.2 生物防治

3.2.1 生物防治的应用 生物防治是一种环保且可持续的病虫害管理方式,主要是通过应用特定的微生物、昆虫或植物提取物实现病虫害防治。

第一,生物防治具有精准性。例如,杆状芽孢杆菌是一种广泛用于生物防治的微生物,能产生一种特定的蛋白质毒素,仅对目标害虫有毒而对人类和其他生物几乎无害。此外,某些天敌昆虫,如瓢虫和蜘蛛,也被用于控制小型害虫如蚜虫。这些昆虫是自然界中的“生物农药”,可以有效地减少害虫数量。第二,生物防治也具有可持续性,这主要体现在生物防治对非目标生物和环境的影响较小[6]。

然而,生物防治剂的选用需要非常精准和谨慎,错误地选用或过量使用某种生物防治剂会影响非目标生物,破坏生态平衡。因此,在采用生物防治之前,农业生产者应全面研究相关生物的生态作用。

3.2.2 生物防治与农业生态系统 生物防治不仅是解决病虫害问题的一种手段,还是实现农业生态系统可持续性的重要组成部分。

与侧重于短期效果的化学防治不同,生物防治更加注重长期和全局的影响。通过增加农田生态系统中的生物多样性,生物防治有可能实现更为持久和全面的病虫害控制。例如,农田周围可以种植能够招引或排斥特定病虫害的植物,以自然方式降低病虫害的发生率。

此外,生物防治不仅能有效地控制病虫害,还能减少农作物对化学农药的依赖,从而降低农药对环境和人体健康的潜在风险,既能保护土壤健康,又有助于提高农田生态系统的整体稳定性和生物多样性[7]。

3.3 综合防治

3.3.1 综合防治的策略和模式 综合防治是一种多元化的病虫害管理策略,它结合了化学防治、生物防治、农艺措施和物理防治等多种手段,通过多角度、多层次的方法,综合防治能够更为全面、有效地解决马铃薯病虫害问题。

综合防治的实施是阶段性和灵活的。首先,使用低毒性的化学农药进行初步防治,降低病虫害的初发风险。随后,在适当的时机引入天敌昆虫或有用微生物进行生物防治,以持久地控制害虫数量。最后,通过农艺措施,如轮作、深翻土壤等,以及物理防治手段,如黄板和光诱捕等,进一步减少病虫害的生存空间和食物来源。通过以上的综合策略,能够减少对单一防治手段的过度依赖,从而降低病虫害产生抗药性、环境污染等风险。

3.3.2 数据驱动和精准农业在综合防治中的应用 随着科技的进步,综合防治实现了更为精准、高效的管理。通过使用传感器、卫星影像和远程监测设备,农业生产者能够实时获取包括土壤条件、气候数据、病虫害发生情况等在内的多种信息。这些实时数据可以被立即分析以预测病虫害的发生和扩散趋势,使得农业生产者能根据预测结果更为精准地部署各种防治措施[8-9]。数据驱动的方法还使得农业生产者可以根据实时情况动态调整防治策略,例如,在低风险期或区域,可以更多地依赖环保但可能效力较低的生物防治和农艺措施。

4 结束语

在马铃薯的生长与管理中,土壤养分和微环境的优化至关重要,不仅可以提高产量,还能增强马铃薯对病虫害的抵抗能力。农业生产中要选择优质种薯,并利用播种技术提高马铃薯产量,提升马铃薯质量。在马铃薯病虫害防治方面,化学防治的效果较好,但由于其对环境、人体具有一定的危害性,因此需精准化用量。在精准农业和数据科学的帮助下,生物防治和综合防治方法有较高的可持续性和效率。农业生产者应综合应用各种防治手段,并在现代技术支持下进行精准管理,有效地控制马铃薯的病虫害,促进农业生产的可持续发展。

参考文献

[1] 王宁.马铃薯主要病虫害绿色防控关键技术[J].农业技术与装备,2023(8):153-154.

[2] 齐爱英.马铃薯无公害栽培技术及病虫害防治探讨[J].农民致富之友,2023(7): 27-29.

[3] 曹维燕.马铃薯种植技术及常见病害防治措施研究[J].现代农业研究, 2022, 28(4):118-120.

[4] 魏永萍,马光恕,冯晓辉.东北马铃薯高产栽培与病虫害防治技术[J].北京农业,2013(36):33.

[5] 张茂林,刘克文,谢刚.鄂西北春马铃薯高产栽培病虫害综合防治技术[J].湖北植保,2010(2):22-23.

[6] 周臻.马铃薯主要病虫发生特点及综合防治技术[J].世界热带农业信息,2022 (4):36-37.

[7] 王毓华,彭应金.古浪县马铃薯产业发展成效与对策[J].长江蔬菜,2023(23):1-3.

[8] 黎广胜,黄有胜,施春婷,等.早稻—晚稻—冬马铃薯一年三作三收高产栽培技术[J].中国农技推广,2022,38(7):31-34.

[9] 柳永强,胡新元,罗爱花,等.寒旱区马铃薯集雨提墒抗旱栽培[J].中国种业, 2021(10):119-120.

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