马铃薯栽培

1第六章马铃薯知识要点马铃薯的根、匍匐茎、块茎、生育时期及每个时期的特征、不同用途的马铃薯的品质要求、脱毒种薯的选用、种薯类型、种薯切块及小整薯的利用、播种方法、中耕除草、安全贮藏马铃薯别名又叫山芋、土豆、洋芋、地蛋、荷兰薯等。原产南美安第斯山脉的秘鲁、玻利维亚等地，明朝末年传入我国。我国各地均有种植。马铃薯属茄科（Solanaceae），茄属(Solanum)的草本植物。生产上应用的品种都属于茄属结块茎的种。染色体数2n=2x=48。马铃薯具有高产、适应性强、分布广、营养成分全和耐贮藏等特点，是重要的宜粮、宜菜、宜饲和宜做工业原料的粮食作物。块茎中含淀粉12%-22%，还含有丰富的蛋白质、糖类、矿物质盐类和维生素B、C等。因此，马铃薯在当今人类食物中占有重量地位。马铃薯可以制作淀粉、糊精、葡萄糖、酒精等数十种工业产品，还可以加工成薯片、薯条、全粉等。马铃薯还是多种家畜和家禽的优质饲料。在间作、套作、轮作制中马铃薯亦占有重要地位。第一节马铃薯栽培学基础一、马铃薯的植物学特征马铃薯属一年生双子叶草本植物，按植株形态结构可分为根、茎（地上茎、地下茎、匍匐茎、块茎）、叶、花、果实和种子等六部分。1．根根系因繁殖方式不同可分为两大类。用种子繁殖的植株为直根系，有主根和侧根之分；用块茎、芽条进行无性繁殖的植株为须根系，没有明显的主侧根之分（图6—1）。用种子种植时植株有主根和侧根，根的分枝随植株的生长而增多。主根为圆锥形伸入土中，若生长条件好，用种子种植的植株(实生苗)的根系也很发达。须根系由两种根组成，即初生根（芽眼根）和后生根（匍匐根）。初生根是在初生芽的茎部靠种薯处紧缩在一起的3—5节所生的根，初生根数量多，分枝力强，是主体根。后生根2是由地下茎节处匍匐茎的周围发生的根。通常每匍匐茎有3—5条根，长10厘米，分枝力弱、寿命短，但吸磷的能力强，随匍匐茎增多，匍匐根亦多。马铃薯的根系主要分布在土壤表层30厘米左右，一般不超过70厘米，在砂质土壤中根深可达1米以上，甚至深达150—200厘米。根系水平分布在30—60厘米范围内。匍匐根主要是水平生长。根系最初与地面倾斜向下生长，横展至30—60厘米后便向下垂直生长。早熟品种的根系一般不如晚熟品种发达，而且早熟品种根系分布较浅，晚熟品种根系分布广而较深。所以种植时要根据马铃薯不同品种的属性和根系的分布情况来确定株、行距，才能获得高产。2．茎马铃薯的茎包括地上茎、地下茎、匍匐茎和块茎。（1）地上茎马铃薯的地上茎由块茎芽眼萌发的幼芽抽出地面的枝条形成。多汁，呈绿色，间有紫色，有茸毛和腺毛。节部横切面为圆形，节间部分为三角形或四棱形。在茎的棱上，由于组织的增长形成突起的翅状物—茎翅，分直翅与波状翅，可作为鉴定品种的特征之一。茎的高度和繁茂程度因品种不同有很大差异、受栽培条件影响也较大。早熟品种节数少，茎较矮，一般高40—70厘米；中晚熟品种节数较多、茎较高，一般高为80—120厘米。茎具有分枝性，早熟品种分枝力弱，一般从主茎中部发生1-4个分枝；晚熟品种分枝多而长，一般从主茎基部发生。马铃薯茎的再生能力很强，在适宜的条件下，每一茎节都可以生长不定根，每茎节的腋芽在适宜的条件下都能长成新植株。所以，生产上采用分枝、剪枝、扦插和压蔓等措施来增加繁殖系数以提高产量。（2）地下茎马铃薯地下茎为主茎的地下结薯部位，表皮为外壁已角质化的周皮所代替，气孔大而稀无色素层。地下茎节上每一腋芽都有可能伸长形成匍匐茎，茎节数越多，形成匍匐也越多。地下茎节一般６—8节，当播种深度为15厘米时，可达8—9节。（3）匍匐茎为地下茎分枝的变态，为地下茎节上的腋芽发育而成，尖端是形成块茎的部位。用种子繁殖的时植株，当地上部出现３—4片真叶时，即开始形成匍匐茎。最初一对匍匐茎是从子叶的叶腋处发生的，先沿地面生长，然后伸入土中。以后，再由近地面真叶的叶腋处继续发3生匍匐茎，随后伸入土中（图6—2）。用块茎繁殖的植株，其匍匐茎一般与出苗同时发生。但在早播、低温情况下出苗慢，往往在出苗前已形成匍匐茎；芽栽促进匍匐茎的形成，从而达到早结薯的目的。匍匐茎具有向地性和背光性，略呈水平方向生长，入土不深，大部分集中在地表下0—20厘米的土层内，长度因品种而异，一般为3—5厘米，短的仅有1—2厘米，长的可达30厘米以上。匍匐茎短结薯集中，便于管理和收获。匍匐茎比地上茎细，但具有地上茎的所有特性。在生长过程中，如遇高温、密度过大或培土不及时而伸出地面，可转变为地上茎。而地上茎埋入土内也可转变为匍匐茎。因此，采用压蔓、分次培土、培育短壮芽可以增加匍匐茎数量，从而增加结薯数量。匍匐茎的成薯率一般为50—70%。（4）块茎块茎为短缩而肥大的变态茎。当匍匐茎顶端停止极性生长，它的髓部、韧皮部及皮层的薄壁细胞分生扩大并有大量淀粉积累，从而使匍匐茎顶端膨大而形成块茎。块茎具有地上茎的各种特征。块茎生长初期，其上有鳞片状小叶，缺乏叶绿体，至块茎稍大后，鳞片状小叶凋萎，残留叶痕，呈月牙状，称芽眉。芽眉里向内凹陷成为芽眼。芽眼在块茎上的分布与地上茎的叶片排列顺序相同，顶部密、基部（脐部）稀，块茎上的芽眼数与地上部主茎数相等（图6-3）。每个芽眼有3个或3个以上的芽，各芽都能发育成幼苗而成植株，在芽眼中央较突出的芽为主芽，其余的为副芽。发芽时主芽首先萌发，其余芽一般呈休眠状态，只有当主芽产生的幼苗被折断或死亡，以及主芽衰老或经化学药剂处理时，副芽才萌发成壮芽。就整个块茎来说，顶部芽先萌发，并发育成壮芽，这种现象，称为顶端优势。顶端优势的形成是因为块茎顶部含有丰富的水分、转化淀粉和蛋白质。薯肉的皮层与髓之间的维管束环是块茎的输导系统，它与匍匐茎的维管束环相连，通向各个芽眼。茎叶制造的有机物质和根系吸收的水分、4养分由维管束环运到块茎各个部位。皮层和髓部薄壁细胞中贮藏的养分也通过维管束环向芽眼输送。维管束多集中在块茎顶部，并与髓直接相通，所以养分首先向顶芽和主芽输送。因此，顶芽和主芽具有萌芽早、发芽势壮的优势。生产上利用整薯播种，以及切块时采用从薯顶到薯尾的纵切法，就是充分发挥顶芽优势的作用。顶芽优势强弱因品种而异，并加随贮藏期的延长而逐渐消失。块茎表面有许多气孔，称为皮孔。通过皮孔与外界进行气体交换。块茎形状有球形、长筒形、椭圆形、偏形、卵形以及其它不规则的形状。马铃薯块茎的结构，外面是一层周皮，周皮里面是薯肉。薯肉由外向里包括皮层、维管束环和髓部（图6-3）。在块茎老化和贮藏过程中，周皮细胞逐渐被木栓质所充实，所以有防止块茎水分散失，减少养分消耗，避免病菌侵入的作用。薯肉充满淀粉粒。块茎中还含有龙葵素，据实验在100克鲜块茎中，龙葵素含量在20毫克以上时，如果作为食用或饲用，极易引起人畜中毒。光照是促进块茎中龙葵素形成的重要原因。因此，在栽培管理和运输以及贮藏中，都要尽可能减少光照的机会，但作为种薯的块茎不怕光照，由于龙葵素的增加，反而能提高种薯抗病虫能力。3．叶叶是光合作用的主要器官，马铃薯一生叶片数为9-17片，早熟品种叶片偏少。从块茎上最初生出的几片叶为单叶，称为初生叶。初生叶全缘，颜色较浓，叶背往往呈紫色，叶面的茸毛较密，以后，随着植株的生长，逐渐形成奇数羽状复叶，由顶生小叶和3-7对侧生小叶，以及侧生小叶之间的小裂叶和复叶柄柄基部的托叶构成（图６－４）。5马铃薯叶面上有茸毛和腺毛，茸毛有将空气中的水分吸附和减轻蒸腾的作用；腺毛则能将茸毛上凝结的水分吸入植物体内，从而更有效地利用空气中的水分，提高抗旱能力。4．花马铃薯花序为聚伞花序。每个花序有2-5个分枝，每个分枝上有4-8朵花，由5瓣连结，形成轮状花冠。花内有5个雄蕊，1个雌蕊。每朵花具有一长短不等的花柄，在花柄上有环状的突起，是花柄脱落的地方，通称离层环或花柄节（图６－5）。节上和节下花柄长度之比是品种固有的特性。花冠的颜色有白、浅红、紫色或紫红等，也是品种鉴别的标准。马铃薯是自花授粉作物。早熟品种第一花序开放，与地下块茎开始膨大相吻合，是结薯期的重要的形态指标。5．果实与种子马铃薯的果实为浆果，呈圆形或椭圆形，果皮为绿色、褐色或紫色（图６－６）。每果含种子100-300粒，多者可达500粒，少者只有30-40粒。种子很小，千粒重为0.4-0.6克，6呈扁平卵圆形，黄色或暗灰色，胚弯曲状。刚采收的种子，一般有六个月左右的休眠期，已贮藏一年的种子比当年采收的种子发芽率高，通常在干燥低温下贮藏7-8年发芽率仍可达70%-90%。二、生育过程及对外界环境条件的要求1．块茎休眠及原因（1）块茎的休眠新收的块茎，即使给予发芽的适宜条件，也不能在短期内萌发，必须经一段后熟作用才能正常发芽，这种现象叫休眠。块茎由收获到幼芽萌发的这段时间叫休眠期。休眠是一种生理的自然现象，是对不良条件的适应性。黑龙江马铃薯休眠期一般是在贮藏窖中度过的。块茎休眠期受多种因素影响。首先和品种有关，一般早熟品种比晚熟品种休眠期长，其次与栽培技术和温度有关，早收或迟播的幼嫩块茎休眠期长，低温条件（1-3°C）下贮藏能延长休眠期。黑龙江省是是春种、秋收、冬藏的一季作地区，因此要求品种休眠期要长一些。（2）块茎休眠的原因马铃薯块茎休眠的原因有两种说法：一是新收获的块茎表皮有一层很密的栓皮细胞组织，阻止空气透入块茎内部，由于缺乏氧气引起生理代谢机能减弱，使芽眼得不到发芽所必需的营养物质和氧气，使之生长处于停顿休眠状态。二是在新收获块茎内部分泌有一些抑制生长锥细胞进行分裂和生长的抑制物质。经过一段休眠后，这些物质被转化，块茎遇适宜的环境条件便萌发。2．发芽与出苗马铃薯块茎中含有丰富的营养和充足的水分，已通过休眠的块茎，只要在适宜的发芽条7件下，便可萌发。块茎萌发时先形成明显的幼芽，顶部着生一些磷片状小叶，幼芽基部突起的白点是初生根的原始体。幼芽以弯曲状态露出土面，并展开最初的几片微具分裂幼叶时，即标志出苗而进入出苗期。一般从播种至出苗需20-30天。此期的器官形成是以根系的形成和芽的生长为中心，同时伴随叶和花原基的分化。（1）温度当最低温度为4°C时芽开始萌动，但不明显伸长。最适的温度为12-18°C，这时芽的生长较快，茁壮，芽眼根发生早、数量多，并以比芽生长快的速度向周围土层扩展。在高温下芽生长细弱，对根系生长和吸收活动不利。生产上，春播的适宜播期一般为10厘米土温稳定在7-8°C。（2）水分发芽出苗期间种薯自身所含有的水分足够生长发育所需，但土壤如果不含有容易被根系吸收的水分，则幼芽不易出苗。（3）种薯质量幼龄健康的小种薯组织幼嫩、代谢旺盛、生活力强，而且具有顶芽优势，所以出苗齐、全、壮，一般比老龄薯早出苗3-5天，提高出苗率20%左右。（4）其它栽培技术催芽的种薯比未催芽的出苗快而齐；土壤疏松通气良好有利于发芽生根，促进早出苗，出壮苗；深播浅覆土比深覆土的地温高、通气好、出苗快；施用速效性磷肥作种肥，有利于发芽出苗。黑龙江省春季风大、雨少，温度上升缓慢，应选择优质种薯，做好整地保墒，施好基肥，适时早播，促进早发芽生根，一般从播种到出苗所需时间为25-30天，大约在5月下旬至6月初出苗。3．幼苗期（出苗-孕蕾）从出苗到第6-8片叶展开的时候，即完成一个叶序环的生长，叫团棵。此期为幼苗期。马铃薯幼苗期是以茎叶生长和根系发育为中心，同时伴随着匍匐茎的形成和伸长以及花芽的分化。因此，这时期生长好坏，是决定光合面积大小，根系吸收能力和块茎形成多少的基础。这时期所积累的干物质约占一生干物质的3%-4%，展叶速度快，约两天发生1片叶，这个时期一般经过15-25天。出苗后经5-6天便有4-6片叶，初期地上茎生长慢而根发育快，块茎形成后，根生长慢。8出苗后7-10天，匍匐茎开始生长，当主茎出现7-13片叶时，主茎生长点开始孕育花蕾，当主茎现蕾时，匍匐茎先端极性生长开始膨大，转入下一个生育过程。所以，这个时期对肥水要求量不大，仅占全生育期的15%左右，但对肥水却十分敏感，氮肥不足严重影响茎叶的生长，缺磷干旱直接影响根系的发育和匍匐茎的形成。此期要求较低温度、较长日照、适当的土壤湿度（田间持水量的50%-60%）和良好的通气状况，将促进茎叶生长和产