马铃薯知识教案[1]1.doc

马铃薯知识教案第一讲 认识马铃薯1、马铃薯的发现和传播马铃薯的发现、传播和人类的活动密切相关。马铃薯在生产上的丰收性，生态上的适应性，经济上的高效益，营养上的丰富价值，使它从被发现以来，沿着传播发展的道路，被学者们赞誉为：“改造了欧洲”，“填饱了爱尔兰人的肚子”，产生了“革命”性的影响。当前，全世界马铃薯收获面积在2.7-2.8亿亩，总产量2850-2900亿公斤，在世界粮食总产量中仅次于小麦、水稻、玉米而跃居第四位。我国大江南北，到处都有马铃薯栽培，发展迅猛，品种繁多，目前已跃居世界马铃薯生产国的第二位。这一发展趋势与世界马铃薯生产的趋势是一致的，它反映了我国人民对马铃薯产品的迫切需要和马铃薯生产的强大生命力。西班牙人与“巴巴司”马铃薯在原产地南美洲被当地印第安人称这为“巴巴司”，据各种资料记载，新大陆未被发现前，即公元1492年前，北美洲和中美洲还没有栽培马铃薯，直到美洲北周被发现，栽培马铃薯才从南美洲逐渐被引了出来。马铃薯在古代南美洲印第安人生活中占有重要地位，马铃薯的丰欠直接影响到他们的生活。因此，印第安人把马铃薯尊奉为“丰收之神”，并认为马铃薯是有“灵魂”的。如果某一年马铃薯欠收或严重减产，就认为是“怠慢”了马铃薯神，必须举行一次盛大的祭祀仪式，要杀死牲畜和男女孩子作为祭品，祈求马铃薯神保佑丰收。这种残酷的祭神仪式延续了很长很长时间。公元1547年一位到过秘鲁的西班牙人目睹并记述了这种祭祀仪式。他说，在长里约-拉姆巴城，很多印第安人和着锣鼓，迈着细碎的有节奏的步伐列队游行。部族的首领走在前面，他穿着新衣，披着刺绣的斗篷；接着是几列穿着整齐、衣服华丽、手持马铃薯袋的男孩；后边是几列穿着色彩艳丽的服装、拖着长襟、佩环叮咚的女孩，手里拿着金银器皿；再后面是排列整齐的人群，肩上都抗着木制犁锄之类的农具，手里也提着马铃薯；最后却是一头肥壮的骡子，它浑身上下披挂彩饰，黄的塞金，白的似银，辉耀夺目，光怪陆离，五彩相映，装扮成一个神奇的庞然怪物。游行之后，大家围着这头庄严的怪物，在首领的指挥下边歌边舞。然后首领首冲骡子捅一刀，祭祀者取出骡子的内脏，供奉在马铃薯神像前，其它人用马铃薯袋蘸着骡子的余血。仪式就此结束。不过这种祭祀仪式的祭品已仅限于牲畜而不在杀人了。到了近代，这种祭祀已发展成为印第安部族庆丰收的列行节目了。在这些野生马铃薯地带，原始人类在开始利用马铃薯块茎作食物时，是将块茎放入山溪冰冻和冲洗，然后晒干，制成“土达”，一除去许多马铃薯野生种所含有的涩味。大约到公元前1100年左右，印第安人创造出了更为复杂的一种制备薯干的技术。这种叫做“土达”的薯干有黑色和白色两种。白色的薯干是在严寒的冬季把块茎在户外放置四五次，日出前盖上一层苇草，然后移入不很深的水池里浸泡两个月，在太阳下晒干制成。黑色薯干是冷冻后在阳光下晒软，由妇女们光着脚丫踩揉，挤去水分，晒干制成。这两种脱水的薯干都很轻，保持着块茎的原形，是印第安人越冬的主要食品。欧洲殖民者在进入南美洲之后，曾遇到连年的饥荒，这种薯干曾是他们赖以活下来的重要粮食呢！毫无疑问，人类在挖取马铃薯块茎时，野生马铃薯生长的场地被疏松了，松土有助于潜在的块茎长大，人类无意识的行动谱写了马铃薯农业技术的首要篇章。在人类村落遗址周围，在食物残渣以及施有人类排泄物的地方，出现了野生马铃薯的再生杂蔓，并相当明显地表显出马铃薯高产和块大，肥料的定向变异培养使人类走向栽培马铃薯的历史。当然，这一切经历了很久很久，但毕竟是马铃薯从野生向栽培史的迈进。可是，在南美洲虽然人类（主要是狩猎者）的最初迁移是由北往南进行的，但野生或半栽培的马铃薯却不可能随人类的迁移而迁移。因为这些狩猎者没有携带种用材料的习惯。当人类农业兴起时，南美洲人类的大迁移停止了，于是南美洲栽培马铃薯品种和类型的现代自然分布区被较好的相互隔离开了，结果形成了南美和智利两个马铃薯栽培中心。苏联科学家布长索夫1925年对南美考察的资料认为，马铃薯的栽培种和野生种在南美洲有两个分布中心，一个是智利的南部，主要是智罗岛和他附近地区；一个是秘鲁-玻利维亚高原。这两个中心，马铃薯的类型非常丰富，但只有两个种与近代的栽培品种近似，一个是智利种即普通栽培种，分布于智利南部；一个是秘鲁-玻利维亚，分布于秘鲁-玻利维亚高原。经科学家验证，这两个种又都是来源于同一系统的血缘相近的两个亚种。通过许多科学工作者的调查研究，现在南美洲有三个地方的茄属植物与马铃薯起源有密切关系：一是墨西哥，因为在那里分布有马铃薯的野生种；二是玻利维亚和秘鲁安第斯山区，因为在那里还保存着各种不同的栽培马铃薯较原始的种型；三是智利和附近沿海山区，因为那里同时有各种栽培马铃薯和野生种。现在可以断定，马铃薯的原产地是中安地斯山山区，包括智利北部、秘鲁、玻利维亚、厄瓜多尔以及哥伦比亚等处。但野生种的分布范围，则超出南美洲以外，在中美墨西哥及美国西南部都有分布。“巴巴司”第一次被旧大陆认识是在1536年，西班牙考察队到达马格达雷河上游，现今哥伦比亚境内万列兹镇罗科塔村附近，北纬7度的地方，他们惊奇地发现当地人都在吃一种不好看的食物，这是叫做“巴巴司”的植物地下果实。有点象欧洲人吃的萝卜或胡萝卜，和羊肉一起煮食；也可以当作喂养蓄禽的饲料。这个考察队的成员卡斯脱雅培论述这个植物时写道，这是一种开淡黄色花味道很好的根部含有淀粉的植物，很受印第安人欢迎，甚至还成为西班牙人喜欢吃的蔬菜。秘鲁：人们尊奉马铃薯为“丰收之神”多米尼加：人们形容富有者为“生活在马铃薯之中”爱尔兰：人们无限崇拜马铃薯，认为“婚姻和马铃薯至高无上”德国：人们把马铃薯称为“地梨”法国：人们把马铃薯称为“地下苹果”俄国：人们喜爱的佳肴是“土豆烧牛肉”欧洲：人们普遍称马铃薯为“第二面包”2、世界马铃薯生产概况 马铃薯是世界四大栽培作物之一。种植面积约2000万公顷，总产量为3亿吨左右。欧洲栽培面积最大，其次为亚洲。世界上10个马铃薯主产国有8个在欧洲，据统计，近30年来作物产量增长情况为块茎类马铃薯增长114%，禾谷类增长70%，块根类增长50%。马铃薯的产量增长速度高于其它作物。 前苏联马铃薯栽培面积约670万公顷，占世界第一位。中国占第二位，其次为波兰、印度、美国、法国、罗马尼亚等国。从1987年以来世界各国马铃薯生产情况来看，单位最高的是荷兰和丹麦，每公顷产量在44吨左右。英、法、美、德在1622吨，平均产量在16吨左右。欧美等发达国家十分重视马铃薯生产及科研工作，所以单位和总产增长很快。70年代以来，发展中国家为解决粮食和蔬菜供应不足，马铃薯生产发展也较迅速。3、中国马铃薯生产现状中国是世界上马铃薯第一生产大国，种植面积约500万公顷，占世界马铃薯种植面积的1/4，总产占世界的1/5，占亚洲的17。中国马铃薯种植区分北方一作区，中原二作区，西南单双混作区和南方冬作区，北方一作区和西南单双混作区约占全国马铃薯种植面积的90以上，北方一作区是中国的主要种薯生产基地，目前马铃薯面积最大的是内蒙古，其次是贵州、黑龙江、甘肃等。中国马铃薯种薯生产是从1974年茎尖组织培养技术成功和生产脱毒种薯开始的，1976年在内蒙古乌兰察布建立了中国第一个脱毒原种场。马铃薯在全国的22个省市自治区种植，其中面积最大的地区是内蒙，2001年种植面积达56.24万公顷。种植面积超过20万公顷的省区有10个，其合计种植面积占全国总种植面积的79%。按全国马铃薯种植区划，这10个省区主要分布在北方一季作区和西南混作区。2001年全国马铃薯总产量达到了6456万吨，但平均单产只有13.7吨公顷。因为各种原因，各地区的单产水平差异较大，高的达到了29.8吨/公顷，低的只有不到6.2吨公顷。在过去的10年中，中国马铃薯种植面积和总产一直呈上升的趋势（图2）。种植面积从1992年的299.5万公顷增加到2001年的471.9万公顷，总产从1992年的3743.5万吨增加到2001年的6456.4万吨。但单产水平一直在14吨/公顷左右波动，最高年份1996年达到了14.2吨/公顷，最低年份1992年只有12.5吨/公顷。今后中国马铃薯生产发展趋势：a、估计在未来的几年中，我国的种植面积还将有一定的增加，原因有：1）在农业结构调整中，马铃薯的比较效益显著高于粮食、豆类、油料和棉花等主要农作物（屈冬玉等，2001），农民会增加马铃薯的种植面积；2）在马铃薯加工业的带动下，马铃薯的种植面积将进一步增加；3）南方冬作区在冬闲田上种植马铃薯和用稻草覆盖种植马铃薯的面积有快速增加的趋势。B、马铃薯单产水平将有一定幅度的提高，原因有：1）马铃薯种薯质量将有一定的提高；2）种植技术将有提高；3）新品种的应用。C、在未来的几年中，马铃薯的总产也将有一定的增加，原因有：1）种植面积的扩大；2）单产将有一定的提高。4、马铃薯分类：1、 按块茎形状分：有圆形、扁圆形、卵形、椭圆形、长形等；2、 按块茎颜色分：有黄色、白色、紫色、红色等；3、 按薯肉颜色分：有白、黄、淡黄、浅红、浅紫等；4、 按芽眼深浅分：有深芽眼、浅芽眼，芽眼多、芽眼少等；5、 按用途分：有鲜食菜用型、鲜食菜用和淀粉加工兼用型、淀粉加工型、油炸食品加工型、适合出口的品种等；6、 按熟期分：有极早熟品种（一般出苗后60天内收获），早熟品种（出苗后70天内收获），中早熟品种（出苗后85天内成熟），中熟品种(出苗后105天内成熟)，中晚熟品种（出苗后120天内成熟），晚熟品种（出苗后120天后收获）。5、种植马铃薯的优势1、 马铃薯产量高，增产潜力巨大。马铃薯产量一般可达15002500kg/亩，最高的可达5000kg，按所产的干物质计算，比其它粮食作物单位面积的干物质产量提高24倍，若以所产的淀粉量做标准，在主要粮食作物中很少有一种能与马铃薯相比。2、 经济效益好。据资料介绍，国内马铃薯产量达5000kg/亩的实例很多，特别是高寒山区，与适于当地其它作物相比，产量都很高。小麦、谷子、杂豆等产量为130200kg，而马铃薯产量按5kg折和1kg谷类粮食计算，产量可达200300kg。马铃薯不仅产量高，产值也是其它作物的25倍，甚至10倍。3、 营养价值高。马铃薯所含的营养成份丰富而齐全，主要成份是水80，干物质20。马铃薯的营养都在干物质中，淀粉及糖类1322，蛋白质1.6-2.1，脂肪0.1%，灰分1%,以及维生素等。马铃薯中的蛋白质营养价值很高，易于消化和吸收，相当于鸡蛋中的蛋白质，而且马铃薯蛋白质中含有8种人体不可缺少的氨基酸，特别是赖氨酸和亮氨酸等。并且含有很多种类的维生素，如维生素B1,维生素B2,维生素C等等。这些营养物质以淀粉、蛋白质、铁、各种维生素含量最为丰富，都显著地高于小麦、水稻、玉米等粮食作物。一个成年人每天吃500g马铃薯，即可满足体内对维生素的全部需要量。4、 用途广泛。马铃薯具有多种用途，它既是粮食又是蔬菜，在生育期较短的北方，人们以马铃薯和玉米为主食，马铃薯耐贮运，对调节淡季的蔬菜供应起着重要的作用；马铃薯是发展畜牧业的良好饲料，不仅块茎可以做饲料，其茎叶还可以做青贮饲料和青饲料，用它喂养禽畜，可以增加肉、蛋、奶的转化；马铃薯还是轻工业、食品工业和医药制造业不可缺少的重要原料之一，一吨马铃薯可以制成干淀粉140kg，或糊精100kg，或40度的酒精95升，或合成橡胶1517kg；它在农业生产中是良好的前茬作物，并适于和其它作物间套种以提高产量；也是很好的救荒作物，其茎叶可以做绿肥，马铃薯每亩可产鲜茎叶2000kg，折合化肥20kg，入土后容易腐烂转化，肥效块。；马铃薯是发展畜牧业第二讲 马铃薯生物学特性1、马铃薯生物学特性根要栽培好马铃薯，就要知道它与栽培有关的形态特征，以及形态建成过程中生长发育的规律。马铃薯根茎叶花等的形态特征是鉴定品种、判断植株生长好坏和采取合理技术措施的重要标志。马铃薯用块茎种植和种子种植时，根的形态不相同。用块茎种植，块茎萌芽后当芽长了3-4厘米时，从芽的基部发生出根来，构成主要吸收根系，称初生根。以后随着芽的伸长，围绕着匍匐茎发生了35条根，长20厘米左右，称匍匐根。初生根先水平生长，约到30厘米，然后垂直向下生长。大部分品种的根系分布在土壤表层下40厘米，一般不超过70厘米，在砂质土壤中根深可达1米以上。匍匐根主要是水平生长。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熟性和根系的分布情况来确定株、行距，才能获得高产。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。根起源于茎内，由靠近维管系统外围的初生韧皮部薄壁细胞的分裂活动发生，若芽组织老化则更深入到较内部的维管形成层附近才发生。由于马铃薯根的这种内生性，所以它的发芽期占时很长，春播一般在播后30天左右出土；秋播即使用34厘米长的大芽播种，也要10天左右。发芽期对土壤的温、湿、气要求也较严格。播种后若遇雨或浇水造成土壤板结、憋气，则根系发生和生长缓慢，常成为影响栽培成败的首要关键。2、马铃薯生物学特性茎马铃薯的茎分地上和地下两部分。地上茎绿色或附有紫色素，主茎以花芽封顶而结束，代之而起的为花下两个侧枝，形成双叉式分枝。茎上有棱34条，棱角突出呈翼状。茎上节部膨大，节间分明。节处着生复叶，复叶基部有小型托叶。多数品种节处坚实，节间中空。马铃薯每个叶腋中都能发生侧芽，形成枝条。早熟品种分枝力弱，一般从主茎中部发生14枝；晚熟品种分枝多而长，一般从主茎基部发生。株势的强弱反映种薯质量、栽培条件、技术合理程度等。马铃薯的再生能力很强，在适宜的条件下，每个茎节都可发生不定根，每节的腋芽都可形成新的枝条。在生产中，利用这一特点，采用剪秧扒豆、育苗掰芽、剪枝扦插、压蔓等方式增加繁殖倍数。地下茎包括主茎的地下部分、匍匐茎和块茎。主茎地下部分可明显见到8个节，少数品种具6个节，节上着生退化鳞片叶，叶腋生出匍匐茎，顶端有12或16个节间短缩膨大形成块茎。与匍匐茎相连的一端叫薯尾或脐部，另一端叫薯顶。块茎是变态的茎，具有茎的各种特性，表面分布很多芽眼，每个芽眼有一个主芽和两个副芽。副芽一般处于休眠状态，只有主芽受伤害后才萌发。薯顶着生的芽眼多而密，发芽势强，这种现象叫顶端优势。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。薯内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、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。3、马铃薯生物学特性叶马铃薯的叶子在幼苗期基本上都是单叶，心脏形或倒心脏形，全缘，叫初生叶，到后期均为奇数羽状复叶。顶端叶片单生，顶生小叶之下有45对侧生小叶。小叶柄上和小叶之间肋上着生裂片叶。复叶的大小，侧小叶的形状，色泽、毛茸的多少，以及小叶的排列疏密，二次小叶的多少等因品种而异。绝大部分品种的主茎由16个复叶组成，加上顶部两个侧枝的复叶，构成马铃薯的主要同化系统。复叶叶柄基部与主茎相连处着生的裂片叶叫托叶，具小叶形或镰刀形或中间形，可作为识别品种的特征。4、马铃薯生物学特性花马铃薯的花由5瓣连结，形成轮状花冠。花内有5个雄蕊，1个雌蕊。每个小花有花柄着生在花序上。花序着生枝顶，伞形、聚伞形花序。花色有白、粉红、紫、蓝紫等颜色。早熟品种第一花序开放，与地下块茎开始强盛膨大相吻合，是结薯期的重要形态指标。5、马铃薯生物学特性果实和种子马铃薯的果实为浆果，呈球形或椭圆形。种子细小肾形。马铃薯属自花授粉植物，在没有昆虫传粉情况下，天然杂交率低于05。在我国西南山区或高纬度地区，马铃薯生长期在150天以上的地方，可以利用种子繁殖种薯或直接用于生产。种子不带病毒，但后代遗传性不稳，性状分离大，特别是结薯性。所以，一般只有科研单位为选育新品种才利用实生种子种植进行后代选择。第三讲 马铃薯对环境条件的要求1、环境条件的要求温度马铃薯生长发育需要较冷凉的气候条件，这是由于马铃薯原产于南美洲安第斯山高山区，平均气温510地区。块茎播种后，地下10厘米土层的温度达78时幼芽即可生长，1012时幼芽可茁壮成长并很快出土，播种早的马铃薯出苗后常遇晚霜，气温降至-08时，幼苗受冷害，降至-2时幼苗受冻害，部分茎叶枯死。但气温回升后，从节部仍能发出新的茎叶。植株生长的最适宜温度为2022，温度达到3234时，茎叶生长缓慢。超过40完全停止生长。气温-15时，茎部受冻害，-3时，茎叶全部冻死。开花的最适宜的温度为1517，低于5或高于38则不开花。块茎生长发育的最适宜温度为1719，温度低于2或高于29时停止生长。2、环境条件的要求光照第一阶段生长(即发芽期)要求黑暗，光线抑制芽伸长，促进加粗、组织硬化和产生色素。幼苗期和发棵期长日照有利于茎叶生长和匍匐茎发生。结薯期宜于短光照，成薯速度快。在12小时日照长度下，养分向块茎输送的速度比19小时日照长度下快5倍。叶的光合强度在12小时日长下比19小时日长提高50。马铃薯是喜光作物，其生长发育对光照强度和每天日照时数有很明显的反应。强光不仅影响马铃薯植株的生长量，而且影响同化产物的分配和植株的发育。茎秆在弱光下伸长强烈，表现细弱；强光下茎秆矮壮。强光下叶面积增加，光合作用增强，植株和块茎的干物重明显增加。短日照有利于结薯不利于长秧。此外，短日照可以抵消高温的不利影响。高温一般促进茎伸长而不利于叶和块茎的发育。但在短日照下，可使茎矮壮、叶肥大、块茎形成较早。因此，高温短日下块茎产量往往比高温长日照要高；光对马铃薯产量形成的最有利情况是，幼苗期短日照、强光和适当高温，有利于促根；壮苗和提早结薯；发棵期，长日照、强光和较大的昼夜温差，适当高温有利于建立强大的同化系统；结薯期短日照、强光和较大的昼夜温差，有利于同化产物向块茎运转，促使块茎高产。3、环境条件的要求水分马铃薯生长过程中要供给充足水分才能获高产。马铃薯植株每制造1公斤干物质约消耗708公斤水。在壤土上种植马铃薯，生产1公斤于物质最低需水666公斤，最高1068公斤。沙质土壤种马铃薯的需水量为10461228公斤。一般亩产2000公斤块茎，每亩需水量约为280吨左右，相当于生长期间419毫米的降水量。发芽期单凭种薯中的水分就足够第一阶段生长需要。但如果土壤中不含易于被根系吸收的水分，则根不伸长、芽短缩，不能出土。因此，发芽期需土壤有足够的底墒，播种后得保持种薯下面土壤湿润，上面土壤干爽，是保证适时出苗的技术要点。幼苗期要求适当的土壤湿度，前半期保持适度干旱，然后保持湿润，原则是不旱不浇。比起出苗后始终湿润净光合生产率提高1116。比起长期干旱提高净光合生产率45-50。发棵期前期要保持水分充足，占饱和持水量的80。结薯后期要控制土壤水分不要过多，浇地要注意排水，或实行高垄栽培，以免后期因土壤水分过多造成闷薯烂薯。4、环境条件的要求土壤马铃薯对土壤适应的范围较广，最适合马铃薯生长的土壤是轻质壤土。因为块茎在土壤中生长，有足够的空气，呼吸作用才能顺利进行。轻质壤土不粘重，较肥沃，透气良好，对块茎和根系生长有利，还有增加淀粉含量的作用。这类土壤种植马铃薯，一般发芽快、出苗整齐，生长的块茎表皮光滑，薯形正常。粘重的土壤种植马铃薯，最好高垄栽培，有利于排水、透气。由于此类土壤保肥、保水能力强，只要排水通畅，马铃薯产量往往很高。这类土壤的管理要点是中耕、除草和培土以保持肥料。因这类土壤保水、保肥力最差。种植采取平作培土，适当深播，不宜浅播垄栽。因垄作一旦雨水稍大，把沙土冲走，很易露出块茎和匍匐茎，不利于马铃薯生长，反而增加管理上的困难。砂质土生长的马铃薯块茎整洁、表皮光滑、薯形正常、淀粉含量高、便于收获。马铃薯喜pH5.66微酸性土壤，发芽期需土壤疏松透气，土面板结则影响根系发育，推迟出苗时间。第二、第三段生长过程中，要求土壤见干见湿，经常保持土壤疏松透气状态，有利于根系扩展和发棵。如果土壤板结，会引起植株矮化、叶片卷皱和分枝势弱等长相。对于偏碱性土壤，种植马铃薯要选择抗病品种并施用酸性肥料。因为在偏碱性土壤中，放线菌活跃，马铃薯易感染疮迦病。5、环境条件的要求 肥料 马铃薯是高产作物，需要肥料较多。肥料充足时植株可达最高生长量，相应块茎产量也高。试验表明，每生产500公斤块茎，需从土壤中吸收氮25-30公斤；磷0515公斤；钾5665公斤。在氮、磷、钾三要素中马铃薯需钾肥最多，氮肥次之，磷肥最少。氮对产量增加效果明显，并维持到很高的施用量水平。因为氮肥对马铃薯植株茎的伸长和叶面积增大有重要作用。适量施氮，马铃薯枝叶繁茂、叶色浓绿，有利于光合作用和养分的积累，对提高块茎产量和蛋白质含量有很大作用。但氮肥过多。特别是生长后期迫施氮肥，易引起植株徒长，延迟结薯而影响产量。枝叶徒长造成枝叶柔嫩，易感染病害。氮肥施用量宁可基肥、种肥少施，苗期追氮，切忌基肥、种肥氮素过多。在全氮含量为0.1360.161、碱解氮含量为0.01110012的高产田，不宜增施氮肥，否则会显著减产。而在全氮含量小于01、碱解氮含量为0.0069-0.0097的一般田块，增施氮会显著增产。磷肥虽然在马铃薯生长过程中需求量少，但确是植株生长发育不可缺少的肥料；磷能促进根系的发育，磷肥充足时幼苗发育健壮，还可促进早熟、增进块茎品质和提高耐贮性作用。磷肥不足时，导致马铃薯植株生长缓慢、茎杆矮小、叶面积小光合作用差，影响马铃薯产量。缺磷时，块茎内薯肉出现褐色锈斑，缺磷越严重，锈斑相应扩大，蒸煮时，锈斑处不烂发脆，影响商品品质。钾元素是马铃薯生长发育的重要元素，尤其苗期，钾肥充足植株健壮，茎杆坚实，叶片增厚，抗病力强。钾对光合作用和淀粉形成具有重要作用。钾元素可以延缓叶片的衰老，促进体内蛋白质、淀粉、纤维素及糖类的合成，虽使成熟期延长，但块茎大，产量高。植株缺钾表现为生长缓慢、节间变短、叶片变小，叶片后期出现古铜色病斑，叶缘向下弯曲，叶面缩小，叶脉下陷，叶尖及叶缘由绿色变为暗绿，继而变黄，最后呈古铜色。颜色的变化由叶尖的边缘逐渐扩展到全叶，有时叶面出现紫纹，植株基部的叶片同时枯死，而新叶则呈正常状态。植株易受寄主病菌的侵害。块茎变小，品质变劣，块茎内部呈灰色状。除氮、磷、钾三要素之外，在马铃薯生长发育中还需硼、钙、镁、锌、硫、铜、铁、锰等微量元素。在发棵与开始旺盛结薯交替的时候，硼和铜对提高净光合生产率有特别的作用。铜是含铜氧化酶的重要组成成分，有增强呼吸的作用，提高蛋白质含量，对增加叶绿素含量、延缓叶片衰老、增强抗病能力有良好作用。所以，马铃薯是喜铜作物，在花期喷铜和硼的混合液，有增产作用，并兼收防病和治病的效果。植株缺钙时，幼叶变小，颜色淡绿，叶缘卷起，逐渐枯死，侧芽死亡，块茎短缩、变形、失去经济价值。块茎内呈现褐色分散斑点即坏死斑。缺镁时，基部老叶的叶尖及叶缘发生失绿现象，逐渐沿叶脉间扩展；最后叶脉间的组织填满褐色坏死斑向上卷起，叶脉间部分突出且厚而脆，病叶最后死亡脱落。病症以基部叶片最重，逐渐向上部发展。缺硼时，生长点或顶芽枯死，侧芽迅速生长，节间缩短，从而使植株呈矮丛状，叶片增厚，叶缘上卷，叶子中积累大量淀粉。如果长期缺硼，则根部短粗且呈褐色，根尖死亡，块茎变小，表皮有裂痕。因绝大多数土壤中这些微量元素不缺乏，如发现有缺素症状，一般叶片喷洒微量元素肥料给予补充。马铃薯是高产作物，需要肥料较多。肥料充足时植株可达最高生长量，相应块茎产量也高。试验表明，每生产500公斤块茎，需从土壤中吸收氮25-30公斤；磷0515公斤；钾5665公斤。在氮、磷、钾三要素中马铃薯需钾肥最多，氮肥次之，磷肥最少。氮对产量增加效果明显，并维持到很高的施用量水平。因为氮肥对马铃薯植株茎的伸长和叶面积增大有重要作用。适量施氮，马铃薯枝叶繁茂、叶色浓绿，有利于光合作用和养分的积累，对提高块茎产量和蛋白质含量有很大作用。但氮肥过多。特别是生长后期迫施氮肥，易引起植株徒长，延迟结薯而影响产量。枝叶徒长造成枝叶柔嫩，易感染病害。氮肥施用量宁可基肥、种肥少施，苗期追氮，切忌基肥、种肥氮素过多。在全氮含量为0.1360.161、碱解氮含量为0.01110012的高产田，不宜增施氮肥，否则会显著减产。而在全氮含量小于01、碱解氮含量为0.0069-0.0097的一般田块，增施氮会显著增产。磷肥虽然在马铃薯生长过程中需求量少，但确是植株生长发育不可缺少的肥料；磷能促进根系的发育，磷肥充足时幼苗发育健壮，还可促进早熟、增进块茎品质和提高耐贮性作用。磷肥不足时，导致马铃薯植株生长缓慢、茎杆矮小、叶面积小光合作用差，影响马铃薯产量。缺磷时，块茎内薯肉出现褐色锈斑，缺磷越严重，锈斑相应扩大，蒸煮时，锈斑处不烂发脆，影响商品品质。钾元素是马铃薯生长发育的重要元素，尤其苗期，钾肥充足植株健壮，茎杆坚实，叶片增厚，抗病力强。钾对光合作用和淀粉形成具有重要作用。钾元素可以延缓叶片的衰老，促进体内蛋白质、淀粉、纤维素及糖类的合成，虽使成熟期延长，但块茎大，产量高。植株缺钾表现为生长缓慢、节间变短、叶片变小，叶片后期出现古铜色病斑，叶缘向下弯曲，叶面缩小，叶脉下陷，叶尖及叶缘由绿色变为暗绿，继而变黄，最后呈古铜色。颜色的变化由叶尖的边缘逐渐扩展到全叶，有时叶面出现紫纹，植株基部的叶片同时枯死，而新叶则呈正常状态。植株易受寄主病菌的侵害。块茎变小，品质变劣，块茎内部呈灰色状。除氮、磷、钾三要素之外，在马铃薯生长发育中还需硼、钙、镁、锌、硫、铜、铁、锰等微量元素。在发棵与开始旺盛结薯交替的时候，硼和铜对提高净光合生产率有特别的作用。铜是含铜氧化酶的重要组成成分，有增强呼吸的作用，提高蛋白质含量，对增加叶绿素含量、延缓叶片衰老、增强抗病能力有良好作用。所以，马铃薯是喜铜作物，在花期喷铜和硼的混合液，有增产作用，并兼收防病和治病的效果。植株缺钙时，幼叶变小，颜色淡绿，叶缘卷起，逐渐枯死，侧芽死亡，块茎短缩、变形、失去经济价值。块茎内呈现褐色分散斑点即坏死斑。缺镁时，基部老叶的叶尖及叶缘发生失绿现象，逐渐沿叶脉间扩展；最后叶脉间的组织填满褐色坏死斑向上卷起，叶脉间部分突出且厚而脆，病叶最后死亡脱落。病症以基部叶片最重，逐渐向上部发展。缺硼时，生长点或顶芽枯死，侧芽迅速生长，节间缩短，从而使植株呈矮丛状，叶片增厚，叶缘上卷，叶子中积累大量淀粉。如果长期缺硼，则根部短粗且呈褐色，根尖死亡，块茎变小，表皮有裂痕。因绝大多数土壤中这些微量元素不缺乏，如发现有缺素症状，一般叶第四讲 马铃薯的生长特性1、马铃薯生长特性休眠期 马铃薯从种薯播种、土壤耕作、施肥灌溉、中耕培土直到一系列的生理活动。栽培马铃薯的目的是要获得块茎的优质高产。这就需要按照马铃薯的生长发育过程中生理活动的特性联系外界环境条件，采取相应的农艺措施，才能对产量形成过程进行合理调控。 马铃薯生长过程一般分为五个时期、三段生长的规律性变化。 马铃薯块茎收获后，放到适于发芽的条件里，也长时间不发芽。这种现象称为生理性的自然休眠，是植物对不良环境的适应性。休眠期的长短关系到块茎的贮藏性、播后能否及时发芽。这个问题在二季作区尤为重要。二季作区夏收秋种，应选择休眠期短的品种。 块茎的休眠期长短受贮藏温度影响比较大，温度04块茎休眠期大大延长，而在25左右的温度下，因品种不同休眠期从1个月到3个月不等。马铃薯块茎芽休眠的原因，据研究认为，由于块茎内部产生一些抑制生长锥的细胞进行分裂和生长的多元酚类抑制物质，如脱落酸，抑制淀粉酶蛋白酶和核糖核酸酶的活性。这个抑制作用与赤霉素的作用正好相反。又如很早发现的叶绿原酸存在于块茎皮内，由鸡钠酸和咖啡酸脱水合并而成。在块茎成熟过程中咖啡酸不断积累，从而抑制生长过程。在发芽时，咖啡酸完全消失，叶绿原酸增加，从而刺激生长过程。马铃薯块茎的休眠受酶的活动方向所决定，与环境条件密切相关。马铃薯块茎的休眠马铃薯块茎从成熟收获到芽眼萌动有一个休眠的过程。块茎休眠对于种薯来说，在播种前应解除休眠，利于早出苗、出齐苗。而作为加工原料薯和菜用薯来讲，休眠解除的越慢，贮存时间越长。因此，了解块茎的休眠原因及生理特性，对栽培和贮藏保鲜都具重要意义。(一)休眠原因马铃薯块茎的休眠及解除，以萌芽为分界标志。马铃薯块茎休眠及解除是一个复杂的生理过程，受很多内在因素所支配。就目前研究所证明，马铃薯块茎周皮中含有一种抑制剂，可抑制淀粉酶活性和氧化磷酸化过程。块茎中还含有脱落酸，除抑制淀粉酶活性外，还抑制蛋白酶和核糖核酸酶的活性，使芽缺少可溶性糖类和代谢所需的能量，使芽生长锥细胞的分裂、生长受到抑制。随着休眠过程的延续，块茎周皮中含有的、一直处于低水平的赤霉素类物质开始活跃，数量增加，赤霉素类可促使淀粉酶、蛋白酶、核糖核酸酶活化，刺激细胞分裂和伸长，促进萌芽，标志着休眠解除。酶抑制剂和赤霉素虽然不是营养物质和能量，但他们却控制着物质和能量代谢的特定酶类的活动。只有特定酶类的活动被激活，块茎才能进入发芽阶段。这些内源激素起到了调控块茎休眠和解除的作用。生产上，人们使用赤霉素打破种薯的休眠进行催芽；加工原料薯和贮藏菜用薯喷洒抑芽剂，都是借助外源激素的力量，改变块茎内源激素的比例进行定向调控；此外，块茎贮藏期的温度也影响休眠期的长短。在24贮藏温度下，块茎的休眠可延长。而在25左右，休眠期为23个月(一般早熟品种2个月，中熟以上品种3个月)。(二)休眠过程的生理生化特性及块茎结构变化处于休眠期的块茎，其内部生命活动一直在进行，发生着生理生化特性和结构的变化。块茎周皮结构及各芽眼的分生组织在休眠过程中不断变化着。周皮细胞内壁渐渐被木栓质充填加厚，使块茎内部环境改变。块茎呼吸过程产生的二氧化碳由于周皮加厚，大量溶于块茎细胞质中，增加了酸度，使淀粉水解加强，糖分增加，为芽的生长提供物质基础。芽眼的分化组织进行细胞的分裂活动，随着休眠的解除，细胞分裂的速度逐渐加强。同时，顶端边缘的分生组织细胞也分裂增大，形成叶原基。休眠解除时，这些生理活动迅速加快，芽开始伸长生长，叶原基也增多并扩大，形成明显的芽，从外部看，休眠被解除了，进入了发芽期。在休眠期内，块茎内的酶系统也发生着变化。例如，调控呼吸系统的酶，多酚氧化酶和过氧化酶的活性，在休眠期较强，随着休眠解除过程逐渐下降，而要发芽时又上升。淀粉酶则由休眠期活性很弱，解除休眠后，淀粉酶的活性猛增。这些酶系统在块茎休眠中对块茎结构和生理生化活动进行着调控。而酶系统又与块茎内外环境条件的变化有密切关系。2、马铃薯生长特性发芽期(第一段生长) 马铃薯的生长从块茎上的芽萌发开始，从芽萌生至出苗是发芽期，此期进行主茎第一段的生长。 随着休眠解除，芽的生长锥细胞分裂和相继地增大随之加强起来。于是，发生芽的伸长生长和叶原基的增多，生长锥变成半圆球状，最后形成一个明显的幼芽出土时，主茎上的叶原基已分化完成。这一期进行主轴第一段生长。第一段基部贴近芽眼的几个茎节，发生主要吸收根系。位于地下的这一段主茎，一般有8个茎节，每节发生或分化匍匐茎，是结薯部位。匍匐茎侧下方发生35条匍匐根，为块茎提供养分和水分，特别对磷的吸收能力强。同时此期还进行着主茎轴第二、第三段的茎轴与叶片的分化生长，以及主茎轴顶端花芽及下方两侧枝的分化。这一阶段是马铃薯建立根系、发苗、结薯和第二段和第三段进一步生长的基础。此段生长的中心是芽的伸长、发根和形成匍匐茎，营养和水分主要靠种薯，按茎叶和根的顺序供给。生长速度和好坏，受制于种薯和发芽需要的环境条件是否具备。解决好第一段的生长是马铃薯高产稳产的基础。3、马铃薯生长特性幼苗期(第二段生长) 从出苗到第六叶(早熟品种)或第八叶(中晚熟品种)展平，即完成了第一个叶序的生长，叫团棵，是主茎的第二段生长。是马铃薯的幼苗期。此期的生长中心仍为茎叶和根，但生长量不大。叶片展开的速度很快，约二天发生一片叶。此期间，第三段的茎叶已分化完成，顶端孕育着花蕾，侧生枝叶开始发生。出苗710天发生匍匐茎，团棵前匍匐茎顶端开始膨大。幼苗期1518天，但此期对最终产量影响较大，开始进入“块茎”过程，因此，栽培上应以促根、壮棵为中心，保证根系、茎叶和块茎的协调分化与生长。4、马铃薯生长特性发棵期(第三段生长) 从团棵(第68叶展平)到第12或第16叶展平，早熟品种以第一花序开花，晚熟品种第二花序开花为第三段生长结束的标志，为期30天左右，称为马铃薯的发棵期。此期间，马铃薯的主茎开始急剧拔高，主茎叶已全部建成，并有分枝及分枝叶的扩展。根系继续扩大，块茎膨大到鸽蛋大小，块茎的干物重已超过此期植株总干物重的50%以上，说明生长中心已由同化系统的建立转向块茎生长。所以，第三段生长是以发棵为中心，建立强大同化系统（茎叶）的重要阶段5、马铃薯生长特性结薯期(块茎的形成) 第三段生长完成便进入以块茎生长为主的结薯期。此期茎叶发展日益减少，基部叶片开始转黄枯落，地上部分的养分向块茎输送，块茎迅速膨大，尤其开花期的十多天膨大最快，50左右的产量在这段形成。结薯期的长短受气候条件、病害和品种的熟期性影响，一般3050天。此期重点为保秧攻蛋延长结薯期。（1）马铃薯块茎的发生块茎是马铃薯的贮藏器官和繁殖器官，植株生产的干物质有75一80积累于其中。特别是块茎作为繁殖器官，对马铃薯的繁殖、生长及生产有重要意义，因此，有必要了解块茎在栽培过程中的发生、形成和采后休眠的生理机制。块茎的发生是在马铃薯幼苗期，即团棵期前后，此期主茎顶端进行花芽分化，匍匐茎停止了伸长生长。匍匐茎顶端弯曲处鳞片叶的下方开始膨大，接着向顶端第二鳞片叶处辐射扩展膨大，顶端弯钩直立形成了块茎的雏形。块茎的形成受一些因素的调控，因此，并非所有的匍匐茎顶端都能膨大形成块茎。影响块茎形成的因素有植物激素和环境条件。许多实验表明，在低温情况下，块茎形成较早。如将幼龄植株放在7条件处理7天，就能诱导块茎发生。短日长日照情况下，则不形成块茎。马铃薯喜冷凉、短日照，因此，光周期对马铃薯块茎形成有着重要影响。马铃薯块茎形成必需短光周期。栽培种马铃薯植株处于长日照下，营养生长旺盛，最后虽有块茎形成，但一来比处于短日照下的植株要晚35周，二来个头也小。根据对匍匐茎顶端的核酸化代谢分析，凡经短日照和低温诱导能形成块茎的植株，其匍匐茎顶端的核糖核酸含量低，核糖核酸酶活性减弱。这就说明匍匐茎顶端形成块茎时，蛋白质的合成能力加强与细胞分裂活动加强有关。短日照在马铃薯块茎形成时，对马铃薯植株内部刺激而产生了光周期刺激物，该刺激物可诱导块茎的形成。使用外源激素如脱落酸和激动素，可代替短日照诱导的作用，诱导块茎的形成。（2）马铃薯块茎的形成过程马铃薯匍匐茎顶端细胞的分裂及膨大形成块茎。匍匐茎顶端细胞分裂高峰在团棵期前后，发棵期细胞分裂速度骤然下降一半左右，开花期再次急剧下降。而从发棵期至结薯期细胞体积膨大的速度迅速增加，伴随这个过程，块茎重量与日俱增。在马铃薯生育前期，块茎生长以细胞分裂为主，因此前期需要充足的碳水化合物、氮磷等矿物质及细胞分裂素类物质提供，有利于促进细胞分裂；而发棵期开始后，块茎生长转为以细胞体积膨大为主，则需要有充足的碳水化合物、水分和生长素类物质向块茎供应，以促进块茎细胞体积的膨大。因此，从农艺措施上来看，马铃薯要重施基肥(以有机肥为主)和种肥，追肥则根据苗的长势。苗期少浇水，发棵期后要勤浇水攻块茎膨大。总之，在块茎形成过程中，要协调养分、水分和内源激素类物质对各器官的合理分配，促进块茎迅速增长。（3）块茎的生理年龄块茎的生理年龄根据块茎内部质的差异在外表形态上的表现，一般分为四种类型。即幼龄薯、少龄薯、壮龄薯和老龄薯。幼龄薯和少龄薯在植株上发育时间较短，个形小，表皮柔嫩光滑，表皮艳丽不易褪色。这两类生理年龄的块茎休眠期较长，耐贮藏。具有健壮的种性，幼芽粗壮，能长成茁壮的丰产型植株。壮龄薯在植株上发育的时间较幼龄薯、少龄薯长些，个型也大一些，表皮同样柔嫩光滑、色鲜艳。具健壮种性，适于做种薯。老龄薯在植株上发育时间最长，表皮粗糙老化，皮色暗淡，休眠期短。由于生理年龄较老，其生活力衰退。萌芽后苗长势不及前三种类型，但后期生长势较强。老龄薯中的小薯，属于衰退型，不宜做种用。区别老龄薯中小薯与幼、少、壮龄的标志为薯皮的光滑程度及皮色。前者皮粗糙，暗淡无光，休眠期短，后者皮光滑、有光泽、休眠期长。（4）马铃薯的退化马铃薯用块茎繁殖，植株长势逐年削弱、矮化，分枝变小，结薯变小，产量逐年下降，甚至绝产，这种现象叫做种性退化。这种退化现象实际上是马铃薯在生长发育过程中感染了病毒，病毒的侵入破坏了马铃薯植株的正常生理功能，致使有的植株生长势衰退、株型变矮、叶面皱缩，叶片出现黄绿相间的嵌斑，甚至叶脉坏死，直至整个复叶脱落。由于制造养分的器官被病毒干扰和破坏，植株生长失常，造成大幅度减产。马铃薯病毒病是一种传染性病害。在田间靠昆虫(主要是蚜虫)、叶片接触、磨擦传毒，病毒是专化性寄生物，可侵染寄主导致发病。世界上侵染马铃薯的病毒有20多种，在我国常见的有七种。它们是马铃薯卷叶病毒(PLRV)、马铃薯Y病毒(PVY)、马铃薯x病毒(PVX)、马铃薯A病毒(PVA)、马铃薯S病毒(PVS)、马铃薯M病毒(PVM)、马铃薯奥古巴花叶病毒(PAMV)。类病毒有一种，即马铃薯纺锤块茎类病毒(PSTV)。第五讲 马铃薯良种繁育体系建设 1、马铃薯的良种繁育茎尖脱毒组培的理论依据及技术要点 脱毒马铃薯具有很大的增产潜力，应使其尽快应用于生产。马铃薯是以块茎作为繁殖器官进行无性繁殖，在育种上是采用有性杂交、无性繁殖的程序。首先根据育种目标选择性状符合要求的亲本，进行杂交授粉。采得实生种子后，播种育苗，从杂种实生苗中选择符合育种目标的、综合性状优良的单株进行单独收获，再用其块茎进行无性繁殖。在无性系里经比较、鉴定并继续选择，直至选择出适合在生产中推广的优良品种。由于马铃薯经杂交后均采用块茎进行无性繁殖，不再经过有性世代，所以目前生产中推广的优良品种均为杂种一代。 由于马铃薯在其无性繁殖过程中易受病毒感染，病毒随着无性世代在块茎中积累，导致马铃薯病毒性退化，失去原有种薯的技术研究，此项技术已在国内进行了推广。脱毒种薯在国内生产上已大面积应用。但在无性繁种过程中，还会受到病毒的再侵染，因此要在繁种过程中采取措施进行预防。下面将马铃薯茎尖脱毒组培技术及马铃薯良种繁育技术介绍给读者，以供参考。 寄生在马铃薯块茎中的病毒，随着块茎芽眼萌发长成植株的生长过程，也在马铃薯植株体内进行病毒粒子的复制繁殖，但病毒在马铃薯植株内的分布是不均匀的。据研究，在代谢活跃的茎尖分生组织中没有病毒。可能是由于茎尖分生组织中的细胞分裂速度很快。超过病毒粒子的复制速度，使病毒粒子在复制过程中得不到营养而受到抑制。也可能是由于分生组织中某些高浓度的激素抑制了病毒。以上原因的机理尚未搞清，但通过对茎尖(带有l一2个叶原基，小于02毫米)组培苗进行病毒检训末发现带有病毒，而大于02毫米的茎尖却常能检测出病毒。这点便成为茎尖脱毒组培繁殖无病毒株的重要依据。 马铃薯脱毒技术就是利用茎尖部分没有病毒的特性、通过连续切茎尖，在无菌环境条件下，利用人工配置的培养基，培育出无毒试管苗，然后利用试管苗在防虫温室或网室内繁殖微型薯原原种。在人工隔离或天然隔离条件下，利用原原种繁殖一级原种和二级原种。二级原种在天然隔离条件(高纬度或高海拔冷凉地区、风速大的海岛等地)繁殖一级良种供生产中使用。 由于我国侵染马铃薯的病毒多达七种，加上纺锤块茎类病毒，使种薯在开放条件下的繁殖过程中，不可避免地还要受优良种性，产量大幅下降，同时降低了其商品价值。 自七十年代中后期我国进行了马铃薯茎尖脱毒生产无病到病毒的再侵染，因此，脱毒种薯存在使用寿命年限。在北方地区，一般为四至五年。而在南方地区寿命仅为二至三年。由于目前微型薯原原种的成本较高，还不能直接用于生产，必须经三年以上繁殖才用于生产，加之繁种过程中需对病虫害加以防治，以保证种薯的质量，所以生产中需年年更换种薯，确保生产田年年保持高的产量。 利用茎尖进行组织培养，首先要在推广优良品种中选择健壮并具有本品种典型性状的单株，利用其所结的块茎，经渡过休眠后进行室内催芽，待芽长至45厘米还未充分展叶时，将芽剪下。先将外面几层叶片剥除，然后将其放入烧杯，用纱布封口，在自来水下冲洗半个小时，取出放到无菌室进行消毒。一般先在95酒精中迅速沾一下，然后在5漂白粉液中浸泡510分钟，再用无菌水冲洗45次。将消过毒的芽放在40倍解剖镜下，用消过毒的刀剥取带有12个叶原基的茎尖，长度约02毫米，接种到有培养基的试管中。放在培养室中培养试管苗。培养室的温度要保持在25，光照为2000一3000勒克斯，每天16小时光照。约经30一40天，茎尖可明显伸长，4个月左右发育成34片叶的小苗。此时可将其在无菌条件下进行单节切段，并种于带有培养基的三角瓶中，继续培养。25天左右又可进行单节切段扩繁。成苗后，应取两瓶苗进行病毒检测。方法是将试管苗移栽到防虫温(网)室内的盆中，培育成植株，多次取样检测有无病毒。当确认无病毒后，还需鉴定其是否具有该品种的典型性状，以防止在剥离茎尖培养过程中发生无性变异。当确认试管苗符合品种特性并不带病毒后，即可继续扩繁试管苗，待到一定数量时，移栽到防虫温(网)室内繁殖微型薯原原种。 2、良种繁育体系的建设 目前由于组织培养所需的设备、药品及设施价格