DB15T 4304-2026 马铃薯耐旱性综合评价技术规程 标准立项发展报告

DB15/T4304-2026马铃薯耐旱性综合评价技术规程标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:TechnicalCodeofPracticeforComprehensiveEvaluationofDroughtToleranceinPotato摘要马铃薯作为世界第三大粮食作物，在全球粮食安全格局中占据重要战略地位。我国马铃薯种植面积和总产量均居世界首位，但干旱胁迫已成为制约产业高质量发展的核心瓶颈。针对当前马铃薯耐旱性评价方法分散、标准体系缺失的关键问题，内蒙古自治区依据《国家标准化发展纲要》和区域产业发展战略，提出并立项地方标准《马铃薯耐旱性综合评价技术规程》。本报告系统梳理了标准的立项背景、编制必要性、主要内容框架和预期实施效果。标准立足内蒙古干旱半干旱区生态特点，融合形态学、生理生化及产量指标，构建了多维度、可量化的综合评价技术体系，旨在为抗旱新品种筛选、节水栽培技术优化及种质资源精准鉴定提供统一技术规范。该标准的发布将填补自治区在该领域的标准空白，对提升区域马铃薯稳产抗逆能力和促进旱作农业可持续发展具有重要的现实意义和深远的战略价值。关键词：马铃薯；耐旱性；综合评价；技术规程；地方标准；DB15/T4304-2026EnglishTitle:StandardizationDevelopmentReport:TechnicalCodeofPracticeforComprehensiveEvaluationofDroughtToleranceinPotatoKeywords:Potato;DroughtTolerance;ComprehensiveEvaluation;TechnicalCode;LocalStandard;DB15/T4304-2026一、标准立项背景与研究意义1.1全球及我国马铃薯产业发展态势马铃薯（*Solanumtuberosum*L.）以单位面积干物质产量高、营养全面、适应性广泛等显著优势，在全球152个国家和地区广泛种植，年总产量超过3.8亿吨。联合国粮农组织（FAO）的统计数据显示，马铃薯已成为继水稻、小麦之后的全球第三大粮食作物。在我国，马铃薯被列为第四大主粮作物，种植面积稳定在7000万亩以上，总产量约9000万吨，均居世界首位。2023年中央一号文件进一步明确提出"深入推进大豆和油料产能提升工程，支持马铃薯主粮化发展"，标志着马铃薯产业已上升为国家粮食安全战略的重要组成部分。1.2干旱胁迫：马铃薯产业的核心制约因素干旱是限制马铃薯产量和品质的首要非生物胁迫因子。马铃薯根系分布浅（主要集中在30cm土层内）、叶片水分蒸腾系数高（400-600），对水分亏缺极为敏感。研究表明，马铃薯整个生育期需水量约为400-600mm，其中块茎形成期至膨大期（出苗后30-60天）为水分临界期，此阶段遭受干旱胁迫可导致减产30%-70%，严重时甚至绝收。在全球气候变化加剧、极端干旱事件频发的宏观背景下，马铃薯生产面临的水分风险持续加剧。我国北方一作区（包括内蒙古、甘肃、宁夏、河北北部等省区）是马铃薯的优势产区，但该区域年均降水量仅150-450mm，蒸发量却高达1500-2400mm，水分供需矛盾极为突出。以内蒙古自治区为例，全区马铃薯种植面积约400万亩，是全国重要的种薯繁育和商品薯生产基地，但约60%的种植区域分布在年降水量不足400mm的干旱半干旱区，干旱缺水已成为限制该区域马铃薯产量潜力发挥的最大瓶颈。1.3耐旱性评价标准缺失的现状与问题马铃薯耐旱性是一个由多基因控制、多途径调节的复杂数量性状，涉及形态建成、生理代谢、生化反应等多个层面。目前，国内外关于作物耐旱性评价的方法研究虽多，但针对马铃薯的标准化评价体系尚属空白。我国现行标准体系中，涉及马铃薯的标准主要侧重于种薯质量分级（GB18133-2012《马铃薯种薯》）、脱毒种薯生产技术（GB/T29377-2012）及贮藏技术规程等，关于耐旱性评价的技术标准和操作规范严重缺失。各科研机构、育种单位和种业企业在开展马铃薯抗旱性鉴定时，多依据各自经验自行设计试验方案，普遍存在以下问题：一是评价指标单一，多仅考察产量或株高、叶面积等简单形态指标，难以全面反映品种的耐旱性本质；二是试验条件不统一，不同研究采用的自然干旱法、人工控水法、渗透胁迫法等在胁迫强度、胁迫时期、复水处理等方面差异悬殊，导致结果可比性差；三是综合评价模式缺失，缺乏将形态、生理、产量等多维信息有效整合的数学评价模型，难以对品种耐旱性进行科学定级。这种标准缺位、方法各异的局面，严重制约了抗旱马铃薯品种的筛选效率和成果互认，也增加了政府监管和品种推广的管理成本。二、标准编制的基础与原则2.1标准编制政策背景本标准的编制严格遵循国家标准化战略导向。《中华人民共和国标准化法》确立了地方标准在支撑区域优势特色产业发展中的法律地位；《国家标准化发展纲要》（2021年）明确提出"加强现代农业全产业链标准建设，健全支撑绿色发展的标准体系"；农业农村部《"十四五"全国种植业发展规划》强调"强化马铃薯耐旱、抗病等抗逆品种选育与推广"；内蒙古自治区《关于推进马铃薯产业高质量发展的实施意见》亦明确了"依托标准引领提升抗旱新品种供给能力"的具体任务。本标准的立项与实施，是上述政策在自治区马铃薯产业领域的具体落实与细化。2.2编制原则本标准的编制遵循科学性、适用性、可操作性和先进性四大原则。科学性体现在指标体系构建严格建立在植物抗旱生理学理论基础上，各指标均具有明确的生物学意义和文献支撑；适用性体现在充分考虑了自治区乃至我国北方旱作农业区不同生态类型、不同生产条件的特点，指标分级和操作流程适配基层农技推广能力；可操作性要求各项测定方法步骤明确、仪器设备常规，试验周期尽量缩短以减少时间成本；先进性要求积极吸纳近十年国内外抗旱鉴定的最新研究成果，引入隶属函数、主成分分析等现代综合评价方法。三、标准主要技术内容3.1标准适用范围与术语定义标准规定了马铃薯耐旱性综合评价的术语和定义、试验设计、评价指标测定方法、综合评价计算和耐旱性分级。适用于马铃薯种质资源、育种高代品系、新品种（登记品种）在苗期和块茎形成期的耐旱性鉴定与评价，亦可用于指导抗旱栽培技术评估。标准明确了"耐旱性"为作物在水分亏缺环境下维持正常生长发育并形成产量的能力，以及解除胁迫后快速恢复生长的能力；明确了"水分临界期"、"干旱胁迫处理"、"复水恢复"等核心术语的内涵，为评价工作的规范开展奠定术语基础。3.2试验设计方法标准推荐采用田间直接鉴定法（人工旱棚法）与盆栽控水法相结合的两级筛选策略。一级筛选（盆栽苗期鉴定）：采用PVC管盆栽（高度25cm，直径15cm），以蛭石和草炭（1:1）为基质，在防雨棚内进行。出苗后20天（5-6叶期）开始进行干旱胁迫处理，通过停止浇水控制土壤相对含水量至田间持水量的35%-45%，维持15天；对照组保持土壤相对含水量为田间持水量的70%-80%。二级鉴定（田间全生育期鉴定）：设置雨养（自然降水）与正常灌溉两个水分处理，每个处理3次重复，小区面积不小于10㎡，四周设保护行[^1]。干旱胁迫程度利用土壤水分张力计实时监测，确保处理组实际受旱程度的一致性与可重复性。[^1]:注：具体试验参数（如PEG浓度、控水天数、小区规格等）以标准最终发布文本为准。3.3综合评价指标体系标准构建了涵盖形态指标、生理生化指标和产量指标的三层次综合评价指标体系：（1）形态指标：包括株高胁迫系数（处理株高/对照株高×100%）、叶面积胁迫系数、根冠比、萎蔫指数（参照0-5级目测法分级记录）。这些指标直观反映干旱胁迫下植株的形态响应程度。（2）生理生化指标：包括叶片相对含水量（RWC）胁迫系数、叶片脯氨酸含量增幅、丙二醛（MDA）含量增幅、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性增幅、叶绿素相对含量（SPAD值）变化率[^2]。上述指标从水分状况、渗透调节、膜脂过氧化和抗氧化防御等维度揭示品种耐旱的内在生理机制差异。[^2]:注：具体指标测定方法参照《植物生理学实验指导》等权威文献执行，本报告不展开。（3）产量指标：包括单株块茎重胁迫系数、单株结薯数胁迫系数、商品薯率胁迫系数。产量是耐旱性的最终体现，是划分品种耐旱等级的核心依据。3.4综合评价方法标准采用隶属函数法结合主成分分析的综合评价模型。鉴于单一指标反映的仅是耐旱性某一侧面，且各指标间存在信息重叠，标准推荐先对各指标胁迫系数进行主成分分析，提取累计贡献率≥85%的主成分因子，再以各主成分的贡献率为权重，加权计算每个参试材料的耐旱性综合评价值（D值）。具体数学表达式如下：$$D=\sum_{i=1}^{n}[W_i\times\frac{X_{ij}-X_{i,min}}{X_{i,max}-X_{i,min}}]$$式中：$W_i$为第i个主成分的权重系数；$X_{ij}$为第j个材料第i个指标的测定值的隶属函数值；$X_{i,max}$和$X_{i,min}$分别为该指标在所有参试材料中的最大值和最小值。3.5耐旱性分级标准根据D值计算结果，结合产量胁迫系数，将马铃薯品种（品系）耐旱性划分为5个等级：-极强（D≥0.80）：产量胁迫系数≥0.70，严重干旱下仍能形成较高经济产量；-强（0.60≤D＜0.80）：产量胁迫系数0.55-0.69，具有较强的水分亏缺耐受能力；-中等（0.40≤D＜0.60）：产量胁迫系数0.40-0.54，适度干旱下产量损失可接受；-弱（0.20≤D＜0.40）：产量胁迫系数0.20-0.39，干旱胁迫下产量显著下降；-极弱（D＜0.20）：产量胁迫系数＜0.20，对水分亏缺极度敏感。四、主要参与编制单位介绍本标准的编制依托内蒙古自治区马铃薯科研优势力量，由内蒙古自治区农牧业科学院作为主要起草单位牵头组织。该院成立于1910年，是自治区规模最大的综合性农牧业科研机构，长期致力于马铃薯抗旱生理与遗传育种研究，建有国家马铃薯产业技术体系岗位科学家团队、自治区马铃薯种质资源与遗传改良重点实验室。团队近十年来先后承担国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、自治区科技重大专项等各类项目20余项，收集评价国内外马铃薯种质资源2000余份，筛选出耐旱优异种质50余份，发表相关学术论文80余篇，获得省部级科技奖励多项。在标准研制过程中，该院充分发挥其在耐旱机理基础研究、多年多点联合鉴定试验网络和标准化实践经验方面的突出优势，牵头组织了全区4个生态亚区的田间联合试验，累计采集有效数据逾10万组。同时，邀请了区内种薯企业代表和农业技术推广部门专家参与研讨，确保标准既能反映最新科研成果，又能满足产业一线实际应用需求，实现了科研供给侧与产业需求侧的精准对接。五、标准实施预期效益与展望5.1预期应用效益社会效益方面，标准的发布实施将极大规范内蒙古自治区乃至我国北方旱区马铃薯耐旱性评价工作，促进不同育种单位间鉴定结果互认，加速耐旱品种的选育和推广进程，对提升干旱年份马铃薯生产的稳定性、保障区域粮食安全和农民持续增收发挥重要的技术支撑作用。生态效益方面，通过科学筛选和推广耐旱性强的马铃薯品种，有助于在干旱半干旱区实现"以种节水"，降低生产对灌溉水的依赖，促进农业用水结构的优化，推动旱作节水农业和生态保护协调发展。经济效益方面，统一评价标准将降低企业的新品种鉴定成本和品种推广风险，引导耐旱型品种在适宜旱区的合理布局，预期可减少干旱年份产量损失10%-20%，对稳定数百万亩旱作马铃薯的经济产出具有直接贡献。5.2未来展望展望未来，随着该标准的实施，后续还需配套开展以下工作：一是开发基于该标准的快速检测技术（如热成像高通量表型分析），实现耐旱性的规模化精准鉴定；二是推动标准升级为行业标准或国家标准，将"内蒙古经验"提升转化为全国性技术规范；三是结合分子标记辅助选择和基因组选择等现代育种技术，建立耐旱性"表型+基因型"联合鉴定评价新体系，为马铃薯抗旱育种提供更为精准高效的技术支撑，助力国家"新一轮千亿斤粮食产能提升行动"在旱作区落地见效。标准的实施将有力推进马铃薯品种管理的科学化和精准化进程，成为马铃薯产业高质量发展的新引擎。参考文献[1]国家市场监督管理总局.国家标准化发展纲要[Z].2021.[2]中国农业科学院.中国马铃薯产业高质量发展报