數字化賦能甘薯種植技術推廣應用及高質量發展分析

劉俊利

近年來，招遠市甘薯產業在“藏糧于地、藏糧于技、藏糧于庫”戰略和數字化應用賦能理念的推動下，甘薯產品種類更加豐富，品種結構也得到了優化，更推進了優質、高效田間管理與種植技術應用。本文結合招遠市優良的自然條件，在數字化賦能下，對甘薯種植技術進行了簡要分析，以期助力甘薯產業高質量發展，以供參考。

一、數字化賦能甘薯種植技術

1、甘薯選種

（1）通過大數據信息或平臺科學選種

招遠市地處膠東半島西北部的丘陵地帶，屬暖溫帶季風區大陸性半濕潤氣候，四季分明，光照充足，水源條件好、晝夜溫差大，土壤主要為砂硼鈣（酥石渣）土質，適合甘薯種植。除了結合產地環境、土壤墑情等客觀因素，還要結合商品薯市場前景、價格、交易方式、產業結構、城鎮化進程、風險評估、視域范圍內播種面積比等方面進行分析，最后確定生育期適中、產量高、抗逆性強、薯型好、芽眼少的品種。

（2）脫毒薯種

甘薯又名紅薯，多無性繁殖，招遠市甘薯產量高，口感好，是農業生產中重要的糧食作物和重要的工業原料，用途廣泛。但由于甘薯受病毒侵害、栽培技術和自身生長特性的影響，一些地區產量不高。因此，通過推廣脫毒甘薯栽培，使用脫毒苗可以大幅度提高產量和改善品質，這是當前最有效的增產措施。可選用健壯無病蟲，大小適中的脫毒種薯，常見品種有：煙薯25、西瓜紅、遺字138、薯26、龍薯9、紫羅蘭、蘇薯8、紅香蕉等，因當地土質與氣候關系，適合高產栽培。因此，在選種時，薯種應具有萌芽性好、出苗快、薯苗健壯、生長勢強、高抗性優勢。

2、甘薯精準播種－機械點播

（1）智能一體化播種-GL660 甘薯播種機

將“無人駕駛”智能終端傳感器安裝在拖拉機、播種機方向盤上的電機上，通過北斗導航自動駕駛系統控制設備的行進路線，一次性完成起壟、播種、施肥、鋪設滴灌帶、覆膜工序。工作效率：4-8 畝/小時（80-100 畝/天）；行數：6 行；行距：75-90cm；播深：10-15cm；株距范圍：25-30cm；播種深度：10-15cm；空株率：≤1.7%。

（2）播種時間

3 月中上旬。

（3）播種量

5500 株/畝，薯種播入穴內后用營養土覆蓋，蓋土厚度不見芽苗，在地表噴施新高脂膜保溫保墑，防止土壤結板，提高出苗率。

（4）播種方法

按40cm 左右的行間開溝，將薯塊按20cm 的株距排于溝中，從兩側覆土起壟，覆土深度在10-12cm，壟底寬40cm 左右，高20cm，播種5000-6000 塊/667m2。

3、科學育苗，實現苗足、苗壯

（1）苗床管理

①溫度。“前催后煉”的原則，即前期床溫掌握在32℃-35℃，催芽溫高多出芽、早出芽；出苗后溫度可降溫20℃-28℃，低溫苗壯，高溫苗生長快。栽苗前23d 要降溫20℃-22℃煉苗，以適應外界環境。出苗后，提高溫度和輕施水肥提苗，保持土壤持水量80%左右，做好苗床通風和光照。

②曬苗。苗高20cm 左右時，栽苗前1 周，揭膜煉苗。

③澆水。澆水量為薯塊重的1.5 倍。

④晾曬。齊苗后，1-2 片新葉展開，適當通風、透光、煉苗。

⑤追肥。追尿素肥25g/m2，追肥后補澆水，加強肥效。

（2）培育壯苗

選擇避風向陽、土壤肥沃、水源便利處做床，當春季溫度穩定在7℃-8℃時，可溫室大棚育苗，剔除病薯種塊、受凍薯塊，并用25%多菌靈液1000 倍浸種10min 下床，用量為25kg/m2，用斜排法把種薯頭尾相壓約1/3，促進苗齊，澆透溫水后用混有有機肥的細土覆蓋，澆溫水濕透床土，蓋沙5cm，提高畦溫，高溫催芽。

（3）移栽

結合招遠氣候條件和品種特征，一般露地4-7 月中下旬即可栽插。栽插密度為3500-4500 株/667m2。若土壤墑情好，可采用水平淺栽或斜栽，栽深度5-7cm；干旱地塊，應深栽7-10cm。

（4）數據監控間苗、補苗

①數據監控。利用精準識別與苗情生長監護系統，準確識別苗情生長情況，結合作物的生態環境和作物生長的信息，進行物聯網智能設備布局，對甘薯苗長勢、災害、肥水情況進行監測，采集間苗、補苗作業深度數據，并實時對數據進行分析，農戶通過實時景象隨時動態監控苗情，輕松掌握間苗、補苗時機。

②間苗、補苗。為合理優化下一茬出苗數，避免薯苗過密，影響正常生長。間苗時選留葉片鮮綠，舒展葉7-8 片，苗高25cm左右，頂部三葉齊平的薯苗；苗齡1 個月時，選留莖粗、無氣生根、無病斑的苗株。

（5）壯苗早栽

延長甘薯生長周期，壯苗葉片大、肥厚，葉色濃綠，節間短而勻，單苗重量大，提高產量。壯苗根基粗壯、成活率高，發根早、發根快、有利于甘薯高產。春栽薯一般在栽前40-45d 開始育苗，高倍繁苗的還可以提前到1 月份用地熱線育苗或雙膜釀熱溫床育苗。

（6）地膜覆蓋

地膜覆蓋對甘薯苗有保濕、防澇、保肥等效果。地膜覆蓋春栽脫毒甘薯可在4 月上中旬栽苗下地，先澆水栽苗后覆蓋，掌握時機破孔放苗。可以先地膜覆蓋后栽苗破孔，扦插后要把孔苗用土蓋好。夏甘薯也可因地制宜，為保墑保肥，采取壟頂部分覆蓋方法栽培。

4、田間管理

（1）栽培時間

早栽可使甘薯自身生長發育過程中所需的光溫水條件與當地自然氣候相吻合，一般要在6 月20 日前栽完，避免高溫、旱象、多雨氣候。栽植過程中要規范，在保證成活情況下盡量淺栽，利于結薯，同時，選用壯苗，夏薯用中上部秧苗剪插。大苗、小苗、秧頭苗分栽，防止大苗欺小苗，而后期有苗無薯，達不到均衡增產目的。

（2）栽培密度

科學合理的種植密度是保證甘薯高產的關鍵因素，應遵循“長蔓稀，短蔓密；水稀，旱密；肥多稀，肥少密；早栽稀，晚栽密”原則的同時，因地制宜，結合招遠市甘薯的生長期、品種特性和土壤肥力，確定田間密度。做好深溝高壟栽培，實行壟栽，壟寬控制在70-100cm，高30-40cm，壟頂寬30-40cm，上栽1-2 行甘薯，當4000 株/667m2時薯苗產量較高，丘陵旱薄地春薯4000-4500 株/667m2即可。

5、提高地溫、促苗早發

（1）查苗、補苗

在栽后6-7 天查苗，對缺苗、死苗、弱苗，要選一級壯苗補栽。

（2）中耕除草

在封壟前鋤地2-3 遍，防止草荒。鋤地應深淺適中，防止傷根，保持壟形。

（3）追肥

對基肥不足的地塊或瘠薄地應早追肥、采用溝施或穴施，施1400kg/667m2土雜肥，510kg 碳銨。

6、肥水管理

（1）打好土肥基礎，培肥高產，實現深溝高壟栽培

土壤肥力中磷、鉀、氮元素關系到甘薯的生長和產量，例如：磷元素促進碳水化合物合成、塊根和莖葉的生長；鉀元素對甘薯塊根的數量、重量有重要的影響，在施肥過程中，應遵循沃土富鉀的原則，并以基肥、土雜肥（3000kg)、復合肥為主，結合氮、磷、鉀做壟集中施用（碳銨50kg，磷肥40kg，鉀肥30kg)。

（2）水肥管理-智能水肥滴灌系統

智能水肥滴灌系統能實現對農作物自動化澆水、施肥，省時省力，節水省肥，經濟效益和生態效益都非常突出，與常規技術種植甘薯相比，智能水肥滴灌系統平均畝增產量達2735kg，節肥30%、節水40%、省工50%。該系統自帶太陽能供電系統和GPRS 上傳模塊，功耗低，內置空氣溫度（±0.01℃）、濕度（±2%RH）、大氣壓（0.2Pa）、噪聲（31.5Hz-8kHz）、pm2.5（最小分辨粒徑0.3μm)、TSP（測定范圍：0.01-10000ug/m3)等傳感器，可隨意安置在有陽光的區域，支持手機端、電腦端實時24 小時視頻監控。

7、病蟲害防治

（1）生物防治

以防治甘薯莖線蟲病為例。用生物技術脫除病毒可恢復甘薯種性，提高產量，增產大概25%左右。生物防治具有安全、高效、無污染的特點，可利用生防菌劑防治甘薯莖線蟲病，生防菌劑包括真菌、細菌和放線菌，其中，真菌是植物線蟲生物防治中數量最多的一類線蟲天敵，真菌中的淡紫擬青霉和厚垣輪枝孢菌對防治甘薯莖線蟲病效果顯著。穴施30kg/hm2厚垣輪枝孢菌顆粒劑防治效果可達60%-70%以上。細菌中芽孢桿菌種類豐富，應用廣泛，在防治病原真菌、細菌和線蟲的生長中，效果顯著。此外，蘇云金芽孢桿菌菌株YBT-008 產生的殺蛋白晶體對甘薯莖線蟲具有高毒力，殺蟲效果非常明顯，致死率90%以上。

（2）化學防控

可起到保葉防衰，增加薯重的作用。發生蟲害后，種薯可用50%多菌靈可濕性劑900 倍液浸種25min 或1300 倍蘸苗基部10min，防治甘薯天蛾、造橋蟲等。在氮肥偏高、多雨寡照的情況下，脫毒甘薯會出現旺長現象，下塊根膨大，可適時葉面噴施縮節胺等植物生長抑制劑或延緩劑等。在塊根膨大期葉面噴施磷酸二氫鉀、膨大素等，保護葉片功能制造養分，促地下部生長。

（3）“智能+人工”精準監測預警系統應用

①該系統提前監測病蟲害周期，并預測最佳防治時期和防治措施，通過建立病蟲監測點，各個監測點采用測報儀器與人工輔助相結合的方式，定期獲取監測數據并進行分析匯總，對未來1-2 周各類病蟲發生趨勢進行預測預報。例如：基于人工智能+云計算+互聯網技術的“甘薯病蟲害人工智能診斷系統—土豆醫生”，用手機拍照即可識別甘薯病蟲害，識別晚疫病的準確率到達97.5%以上，晚疫病發生預報的準確率提升到95%以上，施藥時間更為精準、防控更為有效，篩選出晚疫病防效在95%以上的綠色新型高效殺菌劑和生物農藥，在大面積生產應用中對晚疫病的防效達90%以上，平均每畝可減少4 次用藥、每畝農藥施用量減少50%以上、節約用藥成本80 元-120 元。

②智能巡田機器人。通過搭載農情采集組件和其他多類型傳感器，實現對農情的識別定位處理，實時監測甘薯的生長和病蟲害情況，它根據設備設定的程序、算法等，智能識別判斷，具備管理云平臺系統，在3-1000 米任意距離水平移動，5-15m/min，垂直升降距離0.2-1.5m，通過RS-485、以太網、無線WIFI 等方式通訊，以無縫滑環式供電，可不間斷工作，并根據用戶所需為機器人拓展功能。

8、收獲

智能一體化收獲機內部裝有中央處理器、數種傳感器，通過利用中央處理系統和控制器、傳感器作用可實現智能收割，調節收割速度，環形提升帶寬1200 mm，環形提升帶速度根據輸送量調節，避免堵塞，收獲料斗可不間斷運輸7 噸甘薯，料斗底板可逆向轉動，有分離單元中央控制系統，彩屏智能顯示面板監控系統可以實時監控甘薯挖掘情況，提供可視化保護，收凈率達到98.5%，損失率小于2%。

9、貯藏

儲藏甘薯要求氣溫10℃左右，濕度控制在相對濕度90%左右，并具有一定的保溫、通風、散濕作用。溫度過高，入窖排溫比較困難，過遲會受到冷害侵襲。因此，應在晴朗天氣收獲，嚴格挑選，除去黑斑病薯塊和蟲傷、壞爛薯塊，并用多菌靈液、保鮮粉液浸入窖的薯塊，并定期檢查，防止儲藏期間火患、鼠害、雨漏現象的發生。

二、甘薯數字化種植技術發展方向

數字賦能甘薯產業，圍繞數字化開展甘薯農業技術攻關，運用人工智能、大數據、物聯網等高科技手段和智慧農業平臺集成技術，采集、分析甘薯生長發育過程中全維數據，對甘薯整個生命周期生產與種植管理進行精準數據分析，大幅度減少了在甘薯種植各個環節中的勞動力消耗，推動了甘薯高質量發展與智慧創新模式的應用，為今后甘薯產業發展，以及農業增效、農民增收、農村繁榮提供了新方向。

1、甘薯數字農場建設-數字感知

通過安裝的物聯網設備，農業經營者也可以通過手機查看作物長勢，以及實時監測苗情、蟲情、作物生長情況、環境（空氣溫濕度、土壤溫濕度、光照、風速）等數據，數據每隔10 秒更新1次，極大地保證了數據的時效性。在此過程中用到的感知傳感，是智慧感知的核心，它是通過LORA 技術、GPS 技術等技術，融合2D、3D 技術，采集農業生產要素的信息，運用Hightopo 全程零代碼搭建3D 輕量化Low Poly 可視化數字農場，1∶1 還原農場的區域規劃，展開對農作物間的網格化管理。

2、智慧化生產

推行智慧設施規模化發展甘薯種植業，為甘薯品種良種化、栽培標準化，改善品質，提高單產奠定基礎。通過研發脫毒甘薯種苗，可生產出抗病性強、高純度的脫毒甘薯原原種、原種和一級種薯。用這些脫毒種苗生產的甘薯原原種作為種薯投入大田生產，不僅可以降低生產成本，而且有效改善甘薯品質，為做強甘薯產業提供強有力的技術保障，并有效加快甘薯產業化發展步伐。如某市對脫毒種薯進行生產繁育，從最初年生產100 噸左右的脫毒種薯，產量逐步增加到1000 噸左右。按照原計劃每年生產200 萬株脫毒試管苗，1000 萬粒原原種，1500 噸的原種。

3、智能型服務

甘薯智慧服務平臺可由政府監管平臺、價格監管系統、預警管理系統、標準化管理系統、溯源服務平臺、農產品投入平臺和社會化服務平臺等平臺組成。大致實現基本信息收集，氣象、土壤墑情、全國甘薯市場價格的數據采集，建立本地化農業專家庫，形成數字農業的基礎框架和數字農業大數據信息池。可通過大數據算法分析畫像，匹配全國60 多萬家企業的甘薯需求信息，快速拓展目標區域，獲取下游訂單，以銷定產的形式幫助農民減少甘薯種植的盲目性，助力增收。

綜上所述，數字化應用技術賦予傳統甘薯產業發展，通過“科技+數字農業”新模式，推進大數據選種、精準播種、智能田間管理、苗期精準識別、智能水肥滴灌等技術應用，實現了甘薯生產精確控制和智慧化、數字化生產，推動了甘薯產業由小到大、由弱變強的數字化賦能農業生產之路。