数字化赋能甘薯种植技术推广应用及高质量发展分析

刘俊利

近年来，招远市甘薯产业在“藏粮于地、藏粮于技、藏粮于库”战略和数字化应用赋能理念的推动下，甘薯产品种类更加丰富，品种结构也得到了优化，更推进了优质、高效田间管理与种植技术应用。本文结合招远市优良的自然条件，在数字化赋能下，对甘薯种植技术进行了简要分析，以期助力甘薯产业高质量发展，以供参考。

一、数字化赋能甘薯种植技术

1、甘薯选种

（1）通过大数据信息或平台科学选种

招远市地处胶东半岛西北部的丘陵地带，属暖温带季风区大陆性半湿润气候，四季分明，光照充足，水源条件好、昼夜温差大，土壤主要为砂硼钙（酥石渣）土质，适合甘薯种植。除了结合产地环境、土壤墒情等客观因素，还要结合商品薯市场前景、价格、交易方式、产业结构、城镇化进程、风险评估、视域范围内播种面积比等方面进行分析，最后确定生育期适中、产量高、抗逆性强、薯型好、芽眼少的品种。

（2）脱毒薯种

甘薯又名红薯，多无性繁殖，招远市甘薯产量高，口感好，是农业生产中重要的粮食作物和重要的工业原料，用途广泛。但由于甘薯受病毒侵害、栽培技术和自身生长特性的影响，一些地区产量不高。因此，通过推广脱毒甘薯栽培，使用脱毒苗可以大幅度提高产量和改善品质，这是当前最有效的增产措施。可选用健壮无病虫，大小适中的脱毒种薯，常见品种有：烟薯25、西瓜红、遗字138、薯26、龙薯9、紫罗兰、苏薯8、红香蕉等，因当地土质与气候关系，适合高产栽培。因此，在选种时，薯种应具有萌芽性好、出苗快、薯苗健壮、生长势强、高抗性优势。

2、甘薯精准播种－机械点播

（1）智能一体化播种-GL660 甘薯播种机

将“无人驾驶”智能终端传感器安装在拖拉机、播种机方向盘上的电机上，通过北斗导航自动驾驶系统控制设备的行进路线，一次性完成起垄、播种、施肥、铺设滴灌带、覆膜工序。工作效率：4-8 亩/小时（80-100 亩/天）；行数：6 行；行距：75-90cm；播深：10-15cm；株距范围：25-30cm；播种深度：10-15cm；空株率：≤1.7%。

（2）播种时间

3 月中上旬。

（3）播种量

5500 株/亩，薯种播入穴内后用营养土覆盖，盖土厚度不见芽苗，在地表喷施新高脂膜保温保墒，防止土壤结板，提高出苗率。

（4）播种方法

按40cm 左右的行间开沟，将薯块按20cm 的株距排于沟中，从两侧覆土起垄，覆土深度在10-12cm，垄底宽40cm 左右，高20cm，播种5000-6000 块/667m2。

3、科学育苗，实现苗足、苗壮

（1）苗床管理

①温度。“前催后炼”的原则，即前期床温掌握在32℃-35℃，催芽温高多出芽、早出芽；出苗后温度可降温20℃-28℃，低温苗壮，高温苗生长快。栽苗前23d 要降温20℃-22℃炼苗，以适应外界环境。出苗后，提高温度和轻施水肥提苗，保持土壤持水量80%左右，做好苗床通风和光照。

②晒苗。苗高20cm 左右时，栽苗前1 周，揭膜炼苗。

③浇水。浇水量为薯块重的1.5 倍。

④晾晒。齐苗后，1-2 片新叶展开，适当通风、透光、炼苗。

⑤追肥。追尿素肥25g/m2，追肥后补浇水，加强肥效。

（2）培育壮苗

选择避风向阳、土壤肥沃、水源便利处做床，当春季温度稳定在7℃-8℃时，可温室大棚育苗，剔除病薯种块、受冻薯块，并用25%多菌灵液1000 倍浸种10min 下床，用量为25kg/m2，用斜排法把种薯头尾相压约1/3，促进苗齐，浇透温水后用混有有机肥的细土覆盖，浇温水湿透床土，盖沙5cm，提高畦温，高温催芽。

（3）移栽

结合招远气候条件和品种特征，一般露地4-7 月中下旬即可栽插。栽插密度为3500-4500 株/667m2。若土壤墒情好，可采用水平浅栽或斜栽，栽深度5-7cm；干旱地块，应深栽7-10cm。

（4）数据监控间苗、补苗

①数据监控。利用精准识别与苗情生长监护系统，准确识别苗情生长情况，结合作物的生态环境和作物生长的信息，进行物联网智能设备布局，对甘薯苗长势、灾害、肥水情况进行监测，采集间苗、补苗作业深度数据，并实时对数据进行分析，农户通过实时景象随时动态监控苗情，轻松掌握间苗、补苗时机。

②间苗、补苗。为合理优化下一茬出苗数，避免薯苗过密，影响正常生长。间苗时选留叶片鲜绿，舒展叶7-8 片，苗高25cm左右，顶部三叶齐平的薯苗；苗龄1 个月时，选留茎粗、无气生根、无病斑的苗株。

（5）壮苗早栽

延长甘薯生长周期，壮苗叶片大、肥厚，叶色浓绿，节间短而匀，单苗重量大，提高产量。壮苗根基粗壮、成活率高，发根早、发根快、有利于甘薯高产。春栽薯一般在栽前40-45d 开始育苗，高倍繁苗的还可以提前到1 月份用地热线育苗或双膜酿热温床育苗。

（6）地膜覆盖

地膜覆盖对甘薯苗有保湿、防涝、保肥等效果。地膜覆盖春栽脱毒甘薯可在4 月上中旬栽苗下地，先浇水栽苗后覆盖，掌握时机破孔放苗。可以先地膜覆盖后栽苗破孔，扦插后要把孔苗用土盖好。夏甘薯也可因地制宜，为保墒保肥，采取垄顶部分覆盖方法栽培。

4、田间管理

（1）栽培时间

早栽可使甘薯自身生长发育过程中所需的光温水条件与当地自然气候相吻合，一般要在6 月20 日前栽完，避免高温、旱象、多雨气候。栽植过程中要规范，在保证成活情况下尽量浅栽，利于结薯，同时，选用壮苗，夏薯用中上部秧苗剪插。大苗、小苗、秧头苗分栽，防止大苗欺小苗，而后期有苗无薯，达不到均衡增产目的。

（2）栽培密度

科学合理的种植密度是保证甘薯高产的关键因素，应遵循“长蔓稀，短蔓密；水稀，旱密；肥多稀，肥少密；早栽稀，晚栽密”原则的同时，因地制宜，结合招远市甘薯的生长期、品种特性和土壤肥力，确定田间密度。做好深沟高垄栽培，实行垄栽，垄宽控制在70-100cm，高30-40cm，垄顶宽30-40cm，上栽1-2 行甘薯，当4000 株/667m2时薯苗产量较高，丘陵旱薄地春薯4000-4500 株/667m2即可。

5、提高地温、促苗早发

（1）查苗、补苗

在栽后6-7 天查苗，对缺苗、死苗、弱苗，要选一级壮苗补栽。

（2）中耕除草

在封垄前锄地2-3 遍，防止草荒。锄地应深浅适中，防止伤根，保持垄形。

（3）追肥

对基肥不足的地块或瘠薄地应早追肥、采用沟施或穴施，施1400kg/667m2土杂肥，510kg 碳铵。

6、肥水管理

（1）打好土肥基础，培肥高产，实现深沟高垄栽培

土壤肥力中磷、钾、氮元素关系到甘薯的生长和产量，例如：磷元素促进碳水化合物合成、块根和茎叶的生长；钾元素对甘薯块根的数量、重量有重要的影响，在施肥过程中，应遵循沃土富钾的原则，并以基肥、土杂肥（3000kg)、复合肥为主，结合氮、磷、钾做垄集中施用（碳铵50kg，磷肥40kg，钾肥30kg)。

（2）水肥管理-智能水肥滴灌系统

智能水肥滴灌系统能实现对农作物自动化浇水、施肥，省时省力，节水省肥，经济效益和生态效益都非常突出，与常规技术种植甘薯相比，智能水肥滴灌系统平均亩增产量达2735kg，节肥30%、节水40%、省工50%。该系统自带太阳能供电系统和GPRS 上传模块，功耗低，内置空气温度（±0.01℃）、湿度（±2%RH）、大气压（0.2Pa）、噪声（31.5Hz-8kHz）、pm2.5（最小分辨粒径0.3μm)、TSP（测定范围：0.01-10000ug/m3)等传感器，可随意安置在有阳光的区域，支持手机端、电脑端实时24 小时视频监控。

7、病虫害防治

（1）生物防治

以防治甘薯茎线虫病为例。用生物技术脱除病毒可恢复甘薯种性，提高产量，增产大概25%左右。生物防治具有安全、高效、无污染的特点，可利用生防菌剂防治甘薯茎线虫病，生防菌剂包括真菌、细菌和放线菌，其中，真菌是植物线虫生物防治中数量最多的一类线虫天敌，真菌中的淡紫拟青霉和厚垣轮枝孢菌对防治甘薯茎线虫病效果显著。穴施30kg/hm2厚垣轮枝孢菌颗粒剂防治效果可达60%-70%以上。细菌中芽孢杆菌种类丰富，应用广泛，在防治病原真菌、细菌和线虫的生长中，效果显著。此外，苏云金芽孢杆菌菌株YBT-008 产生的杀蛋白晶体对甘薯茎线虫具有高毒力，杀虫效果非常明显，致死率90%以上。

（2）化学防控

可起到保叶防衰，增加薯重的作用。发生虫害后，种薯可用50%多菌灵可湿性剂900 倍液浸种25min 或1300 倍蘸苗基部10min，防治甘薯天蛾、造桥虫等。在氮肥偏高、多雨寡照的情况下，脱毒甘薯会出现旺长现象，下块根膨大，可适时叶面喷施缩节胺等植物生长抑制剂或延缓剂等。在块根膨大期叶面喷施磷酸二氢钾、膨大素等，保护叶片功能制造养分，促地下部生长。

（3）“智能+人工”精准监测预警系统应用

①该系统提前监测病虫害周期，并预测最佳防治时期和防治措施，通过建立病虫监测点，各个监测点采用测报仪器与人工辅助相结合的方式，定期获取监测数据并进行分析汇总，对未来1-2 周各类病虫发生趋势进行预测预报。例如：基于人工智能+云计算+互联网技术的“甘薯病虫害人工智能诊断系统—土豆医生”，用手机拍照即可识别甘薯病虫害，识别晚疫病的准确率到达97.5%以上，晚疫病发生预报的准确率提升到95%以上，施药时间更为精准、防控更为有效，筛选出晚疫病防效在95%以上的绿色新型高效杀菌剂和生物农药，在大面积生产应用中对晚疫病的防效达90%以上，平均每亩可减少4 次用药、每亩农药施用量减少50%以上、节约用药成本80 元-120 元。

②智能巡田机器人。通过搭载农情采集组件和其他多类型传感器，实现对农情的识别定位处理，实时监测甘薯的生长和病虫害情况，它根据设备设定的程序、算法等，智能识别判断，具备管理云平台系统，在3-1000 米任意距离水平移动，5-15m/min，垂直升降距离0.2-1.5m，通过RS-485、以太网、无线WIFI 等方式通讯，以无缝滑环式供电，可不间断工作，并根据用户所需为机器人拓展功能。

8、收获

智能一体化收获机内部装有中央处理器、数种传感器，通过利用中央处理系统和控制器、传感器作用可实现智能收割，调节收割速度，环形提升带宽1200 mm，环形提升带速度根据输送量调节，避免堵塞，收获料斗可不间断运输7 吨甘薯，料斗底板可逆向转动，有分离单元中央控制系统，彩屏智能显示面板监控系统可以实时监控甘薯挖掘情况，提供可视化保护，收净率达到98.5%，损失率小于2%。

9、贮藏

储藏甘薯要求气温10℃左右，湿度控制在相对湿度90%左右，并具有一定的保温、通风、散湿作用。温度过高，入窖排温比较困难，过迟会受到冷害侵袭。因此，应在晴朗天气收获，严格挑选，除去黑斑病薯块和虫伤、坏烂薯块，并用多菌灵液、保鲜粉液浸入窖的薯块，并定期检查，防止储藏期间火患、鼠害、雨漏现象的发生。

二、甘薯数字化种植技术发展方向

数字赋能甘薯产业，围绕数字化开展甘薯农业技术攻关，运用人工智能、大数据、物联网等高科技手段和智慧农业平台集成技术，采集、分析甘薯生长发育过程中全维数据，对甘薯整个生命周期生产与种植管理进行精准数据分析，大幅度减少了在甘薯种植各个环节中的劳动力消耗，推动了甘薯高质量发展与智慧创新模式的应用，为今后甘薯产业发展，以及农业增效、农民增收、农村繁荣提供了新方向。

1、甘薯数字农场建设-数字感知

通过安装的物联网设备，农业经营者也可以通过手机查看作物长势，以及实时监测苗情、虫情、作物生长情况、环境（空气温湿度、土壤温湿度、光照、风速）等数据，数据每隔10 秒更新1次，极大地保证了数据的时效性。在此过程中用到的感知传感，是智慧感知的核心，它是通过LORA 技术、GPS 技术等技术，融合2D、3D 技术，采集农业生产要素的信息，运用Hightopo 全程零代码搭建3D 轻量化Low Poly 可视化数字农场，1∶1 还原农场的区域规划，展开对农作物间的网格化管理。

2、智慧化生产

推行智慧设施规模化发展甘薯种植业，为甘薯品种良种化、栽培标准化，改善品质，提高单产奠定基础。通过研发脱毒甘薯种苗，可生产出抗病性强、高纯度的脱毒甘薯原原种、原种和一级种薯。用这些脱毒种苗生产的甘薯原原种作为种薯投入大田生产，不仅可以降低生产成本，而且有效改善甘薯品质，为做强甘薯产业提供强有力的技术保障，并有效加快甘薯产业化发展步伐。如某市对脱毒种薯进行生产繁育，从最初年生产100 吨左右的脱毒种薯，产量逐步增加到1000 吨左右。按照原计划每年生产200 万株脱毒试管苗，1000 万粒原原种，1500 吨的原种。

3、智能型服务

甘薯智慧服务平台可由政府监管平台、价格监管系统、预警管理系统、标准化管理系统、溯源服务平台、农产品投入平台和社会化服务平台等平台组成。大致实现基本信息收集，气象、土壤墒情、全国甘薯市场价格的数据采集，建立本地化农业专家库，形成数字农业的基础框架和数字农业大数据信息池。可通过大数据算法分析画像，匹配全国60 多万家企业的甘薯需求信息，快速拓展目标区域，获取下游订单，以销定产的形式帮助农民减少甘薯种植的盲目性，助力增收。

综上所述，数字化应用技术赋予传统甘薯产业发展，通过“科技+数字农业”新模式，推进大数据选种、精准播种、智能田间管理、苗期精准识别、智能水肥滴灌等技术应用，实现了甘薯生产精确控制和智慧化、数字化生产，推动了甘薯产业由小到大、由弱变强的数字化赋能农业生产之路。