适合西南地区马铃薯周年生产的新品种选育策略

适合西南地区马铃薯周年生产的新品种选育策略隋启君1、白建明、李燕山、李先平、姚春光（云南省农业科学院经济作物研究所,云南昆明650205）摘要：西南地区地理气候状况复杂多变，有“一山分四季，十里不同天”的说法；立体气候致使几乎每个月西南地区都有马铃薯收获、上市。本文通过对西南地区马铃薯周边生产情况和产业优势的分析，并结合多年以来从事马铃薯品种选育的工作经验，提出适合西南地区马铃薯周年生产的新品种选育策略，以期对西南地区马铃薯品种选育有所帮助。关键词：周年生产，育种，冬作马铃薯、小春马铃薯、早春马铃薯、大春马铃薯、秋作马铃薯马铃薯是重要的粮菜兼用型作物，也是西南地区主要的农作物之一。西南地区包括青藏高原大部，四川盆地、秦巴山地及云贵高原大部，其中主要种植马铃薯的地区集中在云南、贵州、四川和重庆等省份。随着人民生活水平的提高，储藏马铃薯不受欢迎，市场对新鲜马铃薯的需求越来越大。西南地区马铃薯生产最大的特点是周年生产、周年供应。因此，选育适合西南地区不同生态环境种植的马铃薯新品种是发展西南地区马铃薯生产、提高农民收入的迫切需要。本文将结合西南地区马铃薯品种选育中存在的问题和笔者多年以来从事马铃薯品种选育的工作经验提出适合西南地区马铃薯周年生产的新品种选育策略。1西南地区的气候特点西南地区的气候属于亚热带季风气候，受东南风和西南风影响，一年当中，分为雨季（5月中旬-10月）和干季（11月-5月初）。夏季炎热多雨，气候湿润，地势较高就比较凉爽；冬季温和降水偏少，受地形地势影响，地区差异性较大；而且西南地区处于北纬22°30´-34°30´，为短日照地区，年均日照时数为1894h［1］。西南地区地形地貌复杂，气候的区域差异和垂直变化十分明显。有“一山分四季，十里不同天”的说法，表明了“立体气候”和气候多样性的特点。这就使西南地区在不同时间、不同地点可以进行周年的马铃薯生产，全年都有不同地区在播种或收获马铃薯。此外，西南地区特殊、复杂多变的地理气候状况，一方面晚疫病每年都会大爆发，使外引的品种大多“不服水土”，产量很低，无法在生产上大面积种植；另一方面,不同地区、不同生产季节、不同用途的马铃薯生产又要求种植不同类型的品种。因此，西南地区发展马铃薯产业，需要比其他地区多得多的品种。靠引进品种无法满足“立体气候”特点和产业发展的需要，必须建立适合西南地区周年生产的马铃薯新品种选育体系，加大育种力度，才能选出一批适合西南地区种植的马铃薯新品种，保证西南地区马铃薯产业的健康持续发展。2西南地区马铃薯周年生产分布情况西南地区指马铃薯栽培区划中的西南单、双季混作区，该区马铃薯的面积占全国马铃薯总播种面积的39%左右，是仅次于北方一作区的中国第二大马铃薯生产区，包括贵州、云南、四川、重庆、西藏等省市，湖南和湖北西部地区，以及陕西的安康市［2］。按马铃薯种植面积排名的前10名省市区中，西南地区就有5个（贵州、云南、四川、重庆、湖北）。西南地区也称西南山区，山地、丘陵、高原面积占总面积的95%，复杂地势造成立体气候，也造就了一年四季都能生产马铃薯的特点[3,4]。以下按照收获时期分析一下西南马铃1基金项目：国家现代农业产业技术体系（CARS-10）；农村领域国家科技计划课题（2012BAD02B05）作者简介：隋启君（1964-），男，研究员，主要从事马铃薯育种工作。通讯作者：E-mail：[e-mail]薯生产情况，见表1。2-3月收获上市，为冬作马铃薯，一般分布在没有霜冻或霜冻很轻的区域。在水稻收获后种植马铃薯，主要分布于滇南的德宏州、临沧市、普洱市、西双版纳州，以及云南、贵州、四川低热河谷地带。4-5月收获上市，叫小春马铃薯，广泛分布在西南地区中低海拔地区。一般在霜冻最严重时种植，水稻播种前收获。主要有滇中地区、四川盆地地区、黔中南地区、渝中西部。该区面积仅次于大春作区，且增加很快。小春马铃薯的主要制约因素是霜冻。6月收获上市，叫早春马铃薯，多为在中高海拔地区采取促早熟栽培措施，实现提早上市，获得更高经济效益的一季马铃薯，多分布在春季比较湿润的区域。该区面积不大。7-10月收获上市，为大春马铃薯，广泛分布在西南地区高海拔地区，该区可以分为大春净作区和套作区。大春净作区主要分布在川西山区、云贵高原高海拔山区2200m以上地区、武陵山区1400米以上地区，为西南地区的种薯优势区。武陵山区净作马铃薯面积很小，大春马铃薯主要分布在川西山区和云贵高原。大春套作区主要分布在武陵山区和云贵高原中海拔区域，占西南地区马铃薯面积的50%以上。大春马铃薯的主要制约因素是晚疫病和青枯病11-1月收获上市，秋作马铃薯，也叫晚秋马铃薯，与小春马铃薯共同构成西南地区的二季作栽培，该区面积小，主要分布于重庆、云南中海拔地区。表1西南地区马铃薯周年生产表月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月冬作收获收获播种小春播种收获早春播种收获大春播种收获秋作播种收获3西南地区马铃薯产业优势3.1加工业优势西南地区马铃薯生产的最大特点是周年生产。立体气候使马铃薯可实现周年生产，既可满足食用市场周年需求，也可满足加工业周年加工所需的高质量的原料，还能因不需贮藏费用而降低成本。北方主产区马铃薯淀粉厂一般一年只能加工2个月，而西南地区淀粉厂一年可以加工6-8个月，固定资产的分摊成本自然要低得多。据不完全统计，从20世纪80年代中期起至今，我国先后引进60多条油炸马铃薯片生产线，全国各地有20多家油炸天然薯片厂家，云南的昆明天使食品总厂、昆明子弟食品有限公司、昆明上好佳食品工业有限公司均发展成为国内知名马铃薯加工企业，原因之一是原料的周年生产供应，且价格低廉，保证了产品周年加工和优质产品的周年上市。3.2鲜食消费优势西南地区是马铃薯传统产区，食用和饲用是主要消费去向，本地消费量巨大。区内2.5亿人口，大部分人喜欢吃马铃薯，比其他任何地方都喜欢，街头、巷尾、路边、小店、农家，西南地区到处都能见到烹饪、出售马铃薯的场面。经营炸马铃薯条、炸马铃薯干片、炸马铃薯片、烤马铃薯、煮马铃薯、盐腌马铃薯的小贩用不了几年就成了“大款”。饭店里的马铃薯菜肴大受欢迎。西南地区人们对马铃薯的偏爱，形成了很大的消费市场，是西南地区马铃薯产业发展原动力。3.3外销优势随着人民生活水平的提高，市场对新鲜马铃薯的需求增加很快，西南地区马铃薯周年生产特点变成无法替代的优势。随着交通条件的改善，西南地区自产自销的局面正转变成全国一盘棋，外销数量增加，优势凸显。特别是冬作马铃薯，产出的马铃薯大部分销往国内其他地区，已成为西南地区马铃薯外销的主力。3.4种薯产业优势西南地区的南方是炎热的东盟国家，有10个国家5亿人口。这些国家炎热的气候不适合马铃薯种薯生产，每年需要大量进口马铃薯种薯，生产出的商品薯成本很高，马铃薯的销售价格自然比我国要高得多。目前年人均消费量不到3公斤，与世界平均消费水平28公斤有巨大差距，是中国马铃薯的潜在市场。随着中国-东盟自由贸易区的建立，西南地区的马铃薯出口将面临发展机遇，目前向越南出口量持续增加就是区位优势的体现。西南地区的东边是中国经济最发达的地区-华南地区，该地区是我国利用冬闲田发展冬作马铃薯的主要产区，每年都需要调入大量的种薯、食用商品薯和加工原料。随着交通条件的改善，西南地区将成为华南地区主要种源地之一，所产商品马铃薯也会越来越多地流向拥有3亿人口的华南地区。4西南地区马铃薯周年生产的新品种选育策略4.1大力加强优良种质资源的引进和评价种质资源是开展马铃薯育种工作的根本。若要从根本上解决遗传基础狭窄问题，必须从野生种着手。马铃薯野生种分布在北纬38°和南纬41°之间，75%的野生种分布在海拔2300m以上［5］。马铃薯野生种集中分布在中南美洲的热带高地，气候与西南地区相似。在西南地区开展野生种利用研究，有天时地利的优势。应加强与CIP在种质资源创新方面合作，根据产业发展需要，引进野生种，利用生物技术，进行种质资源创新，发掘资源的有利性状，筛选一批骨干亲本。对亲本进行配合力测定，选用配合力高的亲本进入常规育种序列。4.2明确育种目标根据西南地区马铃薯优势产业发展需求，西南地区马铃薯育种目标是本地鲜食品种、加工型品种、外销鲜食品种。本地鲜食品种要求黄肉、干物质含量高、黄皮、红皮均可；外销鲜食品种则根据销售地点的消费习惯确定，如冬作马铃薯主要销往北方，要求白皮白肉、块茎大、芽眼浅、表皮光滑。加工型品种主要分成薯片加工型和淀粉加工型。所有这些目标必须在特定季节实现，实现周年生产。这对马铃薯品种有更多更高的要求。4.3冬作马铃薯品种选育冬作马铃薯在水稻收获后在10月下旬到11月下旬之间进行播种，大约播后一个月出苗，第二年2-3月收获，生育期间处于日照时数最短的时期，需要对日照不敏感的品种。晚疫病是该季节一个重要威胁，因此冬作品种还要求有晚疫病抗性。云南省农科院从2001年开始在德宏州进行冬作马铃薯新品种选育，已经选育出德薯2号、德薯3号、云薯505、云薯506四个冬作新品种，分别于2011-2012年通过云南省品种审定委员会审定。冬作马铃薯育种遭遇最大的问题与二作区马铃薯育种相似，育种材料退化问题。冬作区气温依然较高，马铃薯退化较快，随着选育进程，病毒病越来越重，减产、畸形薯增多、商品率下降，给品种选择增加了困难。育种材料到无性三代的时候就要将优良品系进行脱毒，生产合格的脱毒种薯参加后续的试验。4.4大春净作马铃薯品种选育大春马铃薯3-4月份播种，9-10月份收获，从播种到收获长达6个多月，要求生育期长的高产品种，才能发挥生长季长的优势。3-5月份正是大春净作区的干季，降雨很少，马铃薯出苗后大约要经受一个多月的干旱；6-9月份又值雨季，晚疫病从6月底开始爆发，不抗晚疫病的品种很快就会死掉。因此，大春净作品种的育种目标主要是抗晚疫病、高产和抗旱。大春马铃薯处于高海拔地区，退化轻，马铃薯育种技术成熟，育种相对容易。云南省农科院与贵州农科院、四川凉山州农科所合作已经选育出云薯101、黔芋7号、川凉薯10号等20个大春马铃薯新品种，既有鲜食品种，也有高淀粉、炸片、炸条、彩色、特色品种。大春马铃薯品种遭遇的最大问题是晚疫病抗性丧失。西南地区是我国马铃薯晚疫病发病最严重的地区，晚疫病生理小种复杂，变异快。许多新品种还没来得及推广，就因致病生理小种变异而丧失抗性，无法获得应有的产量而失去利用价值。选育对晚疫病具有持久抗性的马铃薯新品种［6］是今后大春马铃薯育种的重点和基础。4.5大春作套作品种选育大春套作马铃薯因面积巨大，不得不被考虑。西南地区以玉米与马铃薯套作居多。利用西南中高海拔地区二季不足、一季有余的特点，实现马铃薯玉米2套2轮作倒茬，既可获得好经济效益又可实现土地可持续利用。套作马铃薯品种要求是结薯集中、株型直立、早熟高产并耐遮阴的品种，避免因茎叶生长过于繁茂，影响玉米或其它作物生长。云南省农科院联合宣威市农业技术推广中心，从2003年开始套作马铃薯品种选育，已经选育出适合套作的鲜食马铃薯新品种云薯801，已完成区试，待提交审定。套作马铃薯品种选育花费高昂，选育操作困难，且与净作所处大环境一致，专业化育种的必要性不强，故后来我们改变育种策略，不再从实生薯开始套作育种，而是将大春净作选育出的参加品比试验的品系，放到套作条件下筛选评价，选育套作新品种。4.6小春、秋作马铃薯品种选育秋作马铃薯种薯一般来自小春作收获的马铃薯，秋作马铃薯育种与小春马铃薯同步进行，或单独搞小春马铃薯育种。小春马铃薯播种收获有严格的季节限制。一般在最冷的时候播种，以躲过出苗前的霜冻，但也经常会在苗期遭遇到霜冻，最晚时在3月中旬开花时还会遇到霜冻。小春马铃薯下季作物为水稻，大春最重要的作物之一，所以必须在水稻最适合的插秧期前收获。小春马铃薯需要早熟、抗寒、抗旱、高产品种。秋作马铃薯一般8月初播种，到12月份落霜后收获。播种时温度高、湿度大，易发晚疫病，后期频繁遇到霜冻，因此秋作马铃薯要求休眠期短、抗晚疫病、抗霜冻、早熟、高产的品种。云南省农科院联合陆良县农业技术推广中心开展小春马铃薯品种选育10余年，