本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)栽培
技術(shù)領(lǐng)域：
，屬于馬鈴薯栽培技術(shù)的一個創(chuàng)新，對于西南冬馬鈴薯產(chǎn)區(qū)降本增效具有重要的作用，具體為一種低本高效的冬馬鈴薯水肥一體化種植方法。
背景技術(shù)：
：馬鈴薯作為糧食、蔬菜、飼料和加工原料兼用的重要農(nóng)作物，不僅有效益高的優(yōu)勢，還有加工產(chǎn)業(yè)鏈長、增產(chǎn)潛力大、分布廣、抗旱、耐寒性強、營養(yǎng)價值高、口感好、無副作用、廣受歡迎等特點，這些特點賦予馬鈴薯對解決中國糧食安全問題和促進經(jīng)濟發(fā)展方面具有重要意義。中國的馬鈴薯面積和總產(chǎn)居世界第一。2015年，全國馬鈴薯統(tǒng)計種植面積達8260萬畝，總產(chǎn)量近9500萬噸，分別占全球的30％和24％。以云南為代表的西南產(chǎn)區(qū)包括云、貴、川、渝三省一市馬鈴薯總播種面積達到3642萬畝，約占全國總播種面積的44％，總產(chǎn)量超過4200萬噸，為全國總產(chǎn)量的44.47％，這使得西南地區(qū)成為全國最重要的馬鈴薯產(chǎn)區(qū)。馬鈴薯是云南省第三大糧食作物，2015年云南省馬鈴薯播種面積837.15萬畝，總產(chǎn)量852.3萬噸，約占全國馬鈴薯栽培面積的10％，在全國各省排名中位列第四。在以云南為代表的西南馬鈴薯產(chǎn)區(qū)，一年四季均有馬鈴薯的種植，其中冬馬鈴薯的種植效益最好。云南農(nóng)業(yè)大學(xué)前校長朱有勇院士曾經(jīng)形象的概括冬馬鈴薯的效益是“一畝地，一百天，一萬塊”，(云南日報2013年4月26日，第五版)。因此，自2010年以來，西南地區(qū)冬種馬鈴薯出現(xiàn)快速增長的態(tài)勢。2015-2016年，云南省冬馬鈴薯播種面積在120萬畝左右，而專家估計，云南可利用種植冬馬鈴薯的土地面積在300萬畝以上。因此，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)，特別是冬馬鈴薯產(chǎn)業(yè)早已成為云南省乃至整個西南地區(qū)最具有區(qū)域特色和競爭優(yōu)勢的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之一。從大的政策層面和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟分析角度看，冬馬鈴薯產(chǎn)業(yè)前景一片光明，但是依然受到幾個方面的制約。其一，部分冬馬鈴薯生產(chǎn)區(qū)域受到水資源短缺的制約，這也是為何很大適宜區(qū)域冬馬鈴薯面積上不去的一個重要原因；其二，生產(chǎn)成本的上升，具體來說是涉農(nóng)工業(yè)產(chǎn)品的價格地板過高，擠壓了冬馬鈴薯的產(chǎn)值，導(dǎo)致薯農(nóng)收益的下降；其三，農(nóng)業(yè)從業(yè)人口的下降，冬馬鈴薯生產(chǎn)中青壯勞動力短缺，需要集約化、輕簡化的栽培技術(shù)相互配套。本發(fā)明正是針對上述問題開展，以本單位研發(fā)的冬早春馬鈴薯膜下滴灌栽培技術(shù)(專利號：zl201310225373.4)的基礎(chǔ)上，篩選合適的肥料配組，根據(jù)馬鈴薯作物對水肥的需求，實現(xiàn)水肥一體化，降低馬鈴薯生產(chǎn)成本，實現(xiàn)減肥減工增效的效果。冬馬鈴薯生產(chǎn)，田間管理部分最重要的兩個方面是灌溉和施肥。從灌溉方式來看，冬馬鈴薯產(chǎn)區(qū)傳統(tǒng)上采用的是大溝漫灌，整個生育期灌溉次數(shù)在5-10次。此種灌溉方式對于馬鈴薯這種對水分需求比較大的作物來說，可以滿足其生育期內(nèi)對水分的大量需求。但是，其缺陷在于，大田漫灌會造成過量灌溉，肥料大量淋洗到根區(qū)以下，造成肥料利用率降低。此外，在水資源短缺地區(qū)，大田漫灌對水資源是巨大的浪費，導(dǎo)致薯農(nóng)不得不減少灌溉次數(shù)，一旦在關(guān)鍵時期水分得不到補充，對最終產(chǎn)量的影響也相當巨大。基于上述原因，我單位在借鑒北方旱作區(qū)灌溉經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，研發(fā)了一種適合西南地區(qū)冬早春馬鈴薯生產(chǎn)的膜下滴灌模式，并成功申報發(fā)明專利一項(專利號：zl201310225373.4)。該方法在云南冬早春馬鈴薯生產(chǎn)中大量應(yīng)用，成為近年來云南省冬早春馬鈴薯生產(chǎn)的主推技術(shù)之一。但是，對于水肥一體化的應(yīng)用尚未有合適的施肥模式加以支持。從施肥角度講，在冬馬鈴薯產(chǎn)區(qū)傳統(tǒng)上推薦薯農(nóng)采用“底肥+二次追肥”的模式進行，即底肥使用長效三元復(fù)合肥，苗期追施一次(以氮肥為主)，薯塊膨大期追施一次(以鉀肥為主)。由于近年來人工成本上升、勞動力的短缺等原因，在很多地方，農(nóng)民習(xí)慣上還是使用“一炮轟”的模式進行施肥，即將肥料作為底肥一次性施入。這種模式最大的弊病在于，馬鈴薯生長后期可能會脫肥，導(dǎo)致在薯塊膨大的關(guān)鍵時期土壤中沒有養(yǎng)分供應(yīng)，對產(chǎn)量的影響非常大。另一個問題在于，此種不適當?shù)氖┓史椒〞斐墒磙r(nóng)盲目追求大量施肥，最終造成肥料成本上升。以云南省德宏州隴川縣馬鈴薯產(chǎn)區(qū)的施肥方式為例，薯農(nóng)一般每畝使用農(nóng)家樂牌馬鈴薯專用復(fù)合肥(14％:7％:13％)2包(80kg)，芭田牌高鉀型復(fù)合肥(15％:7％:23％)1包(50kg)，有機肥1包(50kg)，鋅硼肥3kg，全部作為底肥施入，肥料成本在665元/畝左右。此外，隨著膜下滴灌技術(shù)在云南省的大面積應(yīng)用，許多肥料廠家都推出了水溶肥、液體肥等新型肥料，并在全省各地開展水肥一體化的示范工作。值得注意的是，有些新型肥料確實有較好的增產(chǎn)效果，但是普遍存在的問題是價格高昂。其中，全程使用水溶肥的肥料成本在1000-1500元/畝，而全程使用液體肥的成本高達2000元/畝。高昂的價格限制了薯農(nóng)使用這些新型肥料的積極性，這也是限制水肥一體化技術(shù)推廣的最大阻力之一。如上所述，現(xiàn)有的技術(shù)在實際推廣過程中遇到較大阻力，主要缺陷在于以下幾點：1.膜下滴灌技術(shù)可以解決水資源短缺區(qū)域農(nóng)業(yè)用水問題，實現(xiàn)高效節(jié)水灌溉，但是尚未提出水肥一體的優(yōu)化方案；2.薯農(nóng)傳統(tǒng)的施肥方案存在技術(shù)過于粗放，肥料使用過量，不符合國家關(guān)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的“雙減”政策(即減少肥料和農(nóng)藥使用)，并且肥料成本也相對較高；3.新型肥料包括水溶肥、液體肥可以適應(yīng)水肥一體化的需求，在生產(chǎn)中能夠提高肥料利用率，達到增產(chǎn)的效果，但是肥料成本過高，拉低了薯農(nóng)的收益預(yù)期，阻止了薯農(nóng)使用的積極性；4.新型肥料過分強調(diào)其單一養(yǎng)分高(如高氮型、高鉀型)，按照肥料企業(yè)提供的施肥方法，并沒有照顧到馬鈴薯作物本身對肥料的需求規(guī)律。技術(shù)實現(xiàn)要素：基于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明旨在尋找一種適合水肥一體化技術(shù)應(yīng)用的肥料組合，通過科學(xué)配伍，提供一個成本低廉并且符合作物需求規(guī)律的科學(xué)施肥方法，達到增加農(nóng)民效益的目的。具體來說，本發(fā)明一種低本高效的冬馬鈴薯水肥一體化種植方法，該方法包括以下步驟：(1)選用中早熟馬鈴薯品種；(2)在10月中下旬至11月中下旬完成播種，起壟及滴灌帶鋪設(shè)；(3)采用選自常規(guī)緩釋復(fù)合肥和馬鈴薯專用復(fù)合肥的一種復(fù)合肥與普鈣共同施用作為底肥；(4)在播種后10～15天內(nèi)第一次滴灌，打開滴灌系統(tǒng)灌溉2～3小時，至土壤含水量達到55～65％；(5)按馬鈴薯生長過程全程進行滴灌式追水肥七次。優(yōu)選的，所述步驟(3)中，所述常規(guī)緩釋復(fù)合肥或馬鈴薯專用復(fù)合肥是純氮(以n元素計)、純磷(以p2o5計)、純鉀(以k2o計)含量比為14：7：13的復(fù)合肥料。優(yōu)選的，所述步驟(3)中，所述底肥還包括農(nóng)家肥和/或生物有機肥。優(yōu)選的，所述步驟(5)中，所述滴灌式追水肥七次，第一次追肥時期為田間出苗率5％-25％的現(xiàn)苗期；第二次追肥時期為田間出苗率50％的出苗期；第三次追肥時期為全苗期或現(xiàn)蕾期；第四次追肥時期為田間覆蓋度70％～80％的現(xiàn)花期；第五次追肥時期為開花期或封行期，第六次追肥時期為開花盛期至開花末期之間；第七次追肥時期為薯塊膨大期；追肥周期控制在7～10天。優(yōu)選的，所述步驟(5)中，所述第一次追肥、第二次追肥所用肥料種類為磷酸二銨和尿素按2:1混合，其氮磷鉀含量為n:p2o5:k2o＝21.67％:33.33％:0％；所述第三次追肥所用肥料種類為磷酸二銨和尿素按1:1混合，其氮磷鉀含量為n:p2o5:k2o＝27.5％:25％:0％；所述第四次追肥所用肥料種類為尿素和農(nóng)用氯化鉀按1:1混合，其氮磷鉀含量為n:p2o5:k2o＝22.5％:0％:30％；所述第五、六、七次追肥用肥料種類為農(nóng)用氯化鉀，其氮磷鉀含量為n:p2o5:k2o＝0％:0％:60％。優(yōu)選的，所述步驟(5)中，所述第一次追肥用量7.5kg/畝，折合氮磷鉀使用量為1.625kg/畝的純氮(以n元素計)，2.5kg/畝的純磷(以p2o5計)；所述第二次追肥用量10kg/畝，折合氮磷鉀使用量為3.25kg/畝的純氮(以n元素計)，5.0kg/畝的純磷(以p2o5計)；所述第三次追肥用量10kg/畝，折合氮磷鉀使用量為2.75kg/畝的純氮(以n元素計)，2.5kg/畝的純磷(以p2o5計)；所述第四次追肥用量10kg/畝，折合氮磷鉀使用量為2.75kg/畝的純氮(以n元素計)，2.5kg/畝的純鉀(以k2o計)；所述第五、六次追肥用量均為10kg/畝，折合為6.0kg/畝的純鉀(以k2o計)；所述第七次追肥用量5kg/畝，折合為3.0kg/畝的純鉀(以k2o計)。優(yōu)選的，所述馬鈴薯品種種薯選自中高海拔區(qū)域生產(chǎn)的一級或者二級脫毒種薯，并且休眠已經(jīng)打破。優(yōu)選的，所述步驟(2)中采用大壟雙行方式起壟，壟距1.0-1.2m，壟面寬60-70cm，壟高25-30cm，大行距70-80cm，小行距35-40cm，株距25-30cm，種植密度控制在4000-5500株/畝。優(yōu)選的，出苗后水分管理與肥料施用同時進行，每次灌溉時間2-3h；出苗期至現(xiàn)蕾期適宜的土壤含水量為60％，發(fā)棵期至封行期適宜的土壤含水量為75～80％，薯塊膨大期適宜的土壤含水量為60～65％。優(yōu)選的，使用選自常規(guī)緩釋復(fù)合肥或馬鈴薯專用復(fù)合肥的一種復(fù)合肥40kg/畝和普鈣40kg/畝作為底肥，磷酸二銨20kg/畝，尿素20kg/畝，農(nóng)用氯化鉀45kg/畝，鋅硼肥3kg/畝隨滴灌系統(tǒng)分次追施；每畝施用的肥料中大量元素總量為18.54kg純氮(以n元素計)、18.4kg純磷(以p2o5計)和33.41kg純鉀(以p2o5計)。氮肥和鉀肥吸收率按照80％計，磷肥吸收率按照底肥25％，滴灌追肥40％計，理論上每畝作物吸收的大量元素肥料總量為純氮14.83kg(以n元素計)、純磷5.98kg(以p2o5計)和純鉀26.73kg(以p2o5計)。本發(fā)明的種植方法與傳統(tǒng)的相比，利用滴灌進行補水的同時進行滴灌式追肥管理，可以解決水資源短缺區(qū)域農(nóng)業(yè)用水問題的同時，實現(xiàn)高效節(jié)水灌溉與施肥一體化進行，通過對水肥的精確控制，實現(xiàn)了水肥一體的優(yōu)化方案；針對馬鈴薯對水肥的需求與其根系及地上部分生長狀況息息相關(guān)，追肥按照此規(guī)律進行，合理運籌不同的肥料種類，按需施肥，維持根區(qū)最佳肥料濃度，針對性更強，吸收更好，從而提供一個成本低廉并且符合作物需求規(guī)律的科學(xué)施肥方法，達到節(jié)肥、省工、增加農(nóng)民效益的目的。附圖說明圖1為馬鈴薯生長發(fā)育過程中的根系及地上部分發(fā)育進程時期示意圖；圖中下方時期1-時期7即滴灌追肥對應(yīng)的時間；圖2為馬鈴薯生長發(fā)育過程中不同時期氮磷鉀肥施用量示意圖。具體實施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合具體實施方式并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。實施例1：步驟1、品種及種薯選擇：根據(jù)市場需求，因地制宜選用中早熟(生育期90-100天左右)、抗逆性強、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的馬鈴薯品種；種薯選用中高海拔區(qū)域生產(chǎn)的一級或者二級脫毒種薯，并且休眠已經(jīng)打破，播種時薯塊帶1-2cm壯芽。步驟2、播種：在11月中下旬完成播種、起壟及滴灌帶鋪設(shè)；播種建議采用大壟雙行播種。壟面寬60cm，壟溝40cm，壟高30-35cm。壟面種植兩行馬鈴薯，行距25-30cm，株距25-30cm，種植深度8-10cm。根據(jù)不同的品種，控制播種密度在4000-5500株/畝。步驟3、水分管理：出苗水：根據(jù)土壤墑情，在播種后10～15天內(nèi)第一次滴灌，打開滴管系統(tǒng)灌溉2～3小時，至土壤含水量達到60％左右，保證齊苗；出苗后水分管理：出苗后水分管理主要是與肥料施用同時進行，并且根據(jù)植株生長情況、土壤濕度狀況、氣候狀況及時補水，每次灌溉時間控制在2-3h。在馬鈴薯全生育期灌溉7-8次。步驟4、肥料使用:按照3000kg/畝的目標產(chǎn)量，每畝作物對大量元素氮(以n計)、磷(以p2o5計)和鉀(以k2o計)的吸收量分別為15kg、6kg和27kg；底肥使用農(nóng)家肥、馬鈴薯專用復(fù)合肥和普鈣，追肥選用溶解度較好并且成本較低的常規(guī)肥料；根據(jù)馬鈴薯生長過程中對氮磷鉀不同需求，合理運籌不同類型肥料；中后期適當使用中量元素肥，增加鋅硼錳肥。施肥方法詳述：施肥模式及肥料選擇：本發(fā)明所述的施肥方法采用底肥+追肥模式，其中底肥采用市場上價格低廉的常規(guī)緩釋復(fù)合肥(氮磷鉀含量分別為14％：7％：13％)，追肥采用溶解度較好的常規(guī)肥料，以滿足滴灌需求。選用的常規(guī)肥料包括尿素(含氮約45％)，也可以使用碳酸氫銨(含氮約16％)、磷酸一銨(含氮10％，含磷50％)和農(nóng)用氯化鉀(白鉀，含鉀約60％)。肥料配伍：除了底肥采用一次性施入以外，追肥所用肥料按下表進行配伍，共有4種組合方式。配組肥料種類及比例氮磷鉀含量施入時期配方1磷酸一銨：尿素＝2:1n:p2o5:k2o＝21.67％:33.33％:0％1、2配方2磷酸一銨：尿素＝1:1n:p2o5:k2o＝27.5％:25％:0％3配方3尿素：農(nóng)用氯化鉀＝1:1n:p2o5:k2o＝22.5％:0％:30％4配方4農(nóng)用氯化鉀n:p2o5:k2o＝0％:0％:60％5、6、7施肥時期及肥料用量：施肥時間及用量如下表所示，不同的施肥時期也是生長過程中的灌水日期，按照薯苗在田間生長狀況來確定。注：純氮、純磷、純鉀分別以n，p2o5和k2o計；施肥日期按照馬鈴薯生長發(fā)育過程推算。dae(dayafteremergence):出苗后天數(shù)；具體日期根據(jù)生長中期氣候情況可以適當調(diào)整，一般來說，遇到連續(xù)降雨或者霜凍(早期)，可以適當調(diào)整施肥時間1-2天；第六次施肥時，補充含鋅硼等中量元素肥；實施例2：施肥時期及施肥方案分析：馬鈴薯對水肥的需求與其根系及地上部分生長狀況息息相關(guān)，因此，追肥也也要按照此規(guī)律進行。如圖1顯示了馬鈴薯生長發(fā)育過程中的根系及地上部分發(fā)育進程，這對于我們施肥有十分重要的意義。本發(fā)明所述方法按照馬鈴薯需肥規(guī)律進行。前期1、2、3期重施磷肥和氮肥，其中磷肥以促進馬鈴薯根系建成，氮肥滿足植株地上部分快速生長；中期控制氮肥，增施鉀肥，以滿足植株正常生長所需氮肥需求同時讓植株轉(zhuǎn)入塊莖生長時期；中后期5、6、7期塊莖已經(jīng)形成，進入塊莖膨大期，重施鉀肥，促進塊莖快速膨大。按照本發(fā)明所述的施肥方案，不同時期氮磷鉀肥施用量如圖2所示，本方案氮磷鉀肥的施用符合馬鈴薯生長對各重要元素的需求，氮磷鉀總量與3噸/畝的目標產(chǎn)量相符合。實施例3：本發(fā)明所述施肥方案應(yīng)用效果2016年11月-2017年3月，申請人在云南省德宏州隴川縣城子鎮(zhèn)進行了不同施肥方案對比試驗，試驗設(shè)置5個施肥方案，分別是：方案1：按照隴川縣2015年冬作摸索出的高產(chǎn)施肥方案，使用農(nóng)家樂1號2包80kg，芭田高鉀復(fù)合肥1包50kg，有機肥1包；其中，農(nóng)家樂1號1包40kg，芭田高鉀復(fù)合肥半包25kg，有機肥1包作為底肥使用，剩余的1包農(nóng)家樂1號40kg在全苗后追施，半包芭田高鉀復(fù)合肥25kg在開花盛期追施；方案2：按照實施例1所述施肥方法進行；方案3：以常規(guī)復(fù)合肥為底肥，追肥使用溶解度較好的常規(guī)肥料和水溶肥配合使用；方案4：以常規(guī)復(fù)合肥為底肥，追肥使用液體肥和溶解度較好的常規(guī)肥料配合使用；方案5：即對照，使用肥料同方案1一致，但是施肥方式采用傳統(tǒng)的“一炮轟”方式，即將所有肥料作為底肥一次性施入。不同施肥方案所用肥料及成本如下表所示：每種施肥方案試驗地面積在697m2-805m2之間，在每種施肥方案地塊中隨機選擇4塊田塊作為小區(qū)作為田間試驗過程中的調(diào)查樣本，每個小區(qū)面積20m2。2017年3月23日，對各個施肥方案調(diào)查小區(qū)進行收獲測產(chǎn)，并折產(chǎn)為單位面積產(chǎn)量(即畝產(chǎn))，結(jié)果如下表所示：表：不同施肥方案4個調(diào)查小區(qū)折合產(chǎn)量表(單位：kg/畝)小區(qū)1小區(qū)2小區(qū)3小區(qū)4平均產(chǎn)量與對照相比方案13176.23236.83345.22878.13159.115.59％方案23109.23348.83815.53678.93488.127.63％方案33485.53114.23142.83092.23208.717.40％方案43289.63145.53318.52827.83145.415.09％方案5(ck)2526.53112.22956.52337.12733.10按照收獲當日價格，即大薯2.1元/kg，中薯1.4元/kg，小薯0.3元/kg，折合每個小區(qū)的經(jīng)濟效益如下表所示：表：不同施肥方案4個調(diào)查小區(qū)折合經(jīng)濟產(chǎn)量表(單位：元/畝)扣除肥料成本的價格差，本發(fā)明所述施肥方法較對照增加效益為1266.98元/畝，經(jīng)濟效益增加比率為29.39％。按照本發(fā)明所述施肥方案，選用常規(guī)肥料，可以降低肥料成本，同時增加產(chǎn)出效益。按照上述推薦用肥量，肥料成本約為500-550元/畝，較常規(guī)施肥方法，即馬鈴薯專用復(fù)合肥80kg/畝、高鉀型復(fù)合肥50kg/畝、鋅硼肥3kg/畝，成本可以降低50-70元/畝，降幅達到10-15％。較現(xiàn)今市面上推薦使用的各種水溶肥、液體肥的成本，降幅可達到40-50％。應(yīng)當理解的是，本發(fā)明的上述具體實施方式僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。當前第1頁12