马铃薯种植技术.ppt

一、马铃薯基础知识,（一）、马铃薯的起源和栽培历史,马铃薯起源于南美洲安第斯山，一万年前印地安人驯化栽培。在明朝万历年（1573年）马铃薯传入中国。全国广泛栽培作物，尤其是中国西部地区的重要作物。2005年全国栽培面积6895万亩，总产7220万吨，平均单产1047千克/亩。,吴其濬(1848)植物名实图考中我国马铃薯的第一张素描图。,（二）、马铃薯的分类,马铃薯的分类:属茄科茄属植物。马铃薯以形态、结薯习性和其他特征区分和归类，有8个栽培种和154个野生种。集合相近的种作为系，相近的系作为组，相近的组作为属，又根据需要在组下面设亚组。根据霍克斯的分类，属、组、亚组以及系之间的关系如表2-1（见表2-1）。其中栽培种有8个种，均属于马铃薯系（TuberosaRydb）,含二倍体，三倍体，四倍体和五倍体。其中三倍体和五倍体是不孕的，仅靠无性繁殖繁衍后代。马铃薯的8个栽培种包括：1.窄刀种（S.stenotomumJuz.etBuk）是最早栽培的二倍体种。2.阿江惠种（S.AjanhuriJuz.etBuk），为二倍体种。3.多萼种（S.goniocalyxJuz.etBuk），为二倍体种。4.富利亚种（S.phurejaJuz.etBuk），为二倍体种。5.乔恰种（S.chauchaJuz.etBuk），是三倍体。6.尤杰普氏种（S.juzepczukiiBuk）是三倍体。7.马铃薯种（S.tuberosumL）含两个亚种，均为四倍体：（1）安第斯亚种（tuberosumssp.andigena(Juz.etBuk)Hawkes）（2）马铃薯亚种（S.tuberosumL.ssp.tuberosum）是马铃薯中最重要的一个。8.短叶片种（S.curtilobumJuz.etBuk），是五倍体。现已被发现的野生马铃薯共156个，分属于18个系，其中仅马铃薯系（TuberosaRydb）兼含有野生种和栽培种。,马铃薯属多倍性作物，染色体基数n=12，有二倍体（2n=24）、三倍体（2n=36）、四倍（2n=48）、五倍体（2n=60）和六倍体（2n=72）。根据霍克斯的研究，在所有能结块茎的“种”中约有74%为二倍体，四倍体占11.5%，其它倍性的“种”所占比例很少，三倍体占4.5%、五倍体为2.5%、六倍体为5.0%、其它占2.5%,马铃薯栽培种:马铃薯栽培种，包括原始栽培种，均产于南美，其中只有普通栽培种（S.tuberosumssptuberosum），即普通栽培种亚种在世界各国广泛栽培。1、四倍体栽培种（1）普通栽培种（S.tuberosumssptuberosum）世界广泛栽培的主要栽培品种。（2）安第斯亚种（S.tuberosumsspandigenum）极易与普通栽培种杂交。（3）新型栽培种（Neo-tuberosum）这个栽培种不是自然存在的种，是利用轮回选择自安第斯亚种中选育出适应长日照，变异性广泛的新类型。2、二倍体栽培种（1）富利亚薯（S.phureja）（2）窄刀薯（S.stenotomum）3、五倍体栽培种：短叶薯（S.curtilobum）马铃薯野生种:马铃薯野生种的分布局限于美洲大陆。马铃薯野生种除少数六倍体和四倍体外，大多数为二倍体。在马铃薯育种中常用的野生种有落果薯（S.demissum）、匍枝薯（S.stoloniferum）、无茎薯（S.acaule）、恰柯薯（S.chacoense）、芽叶薯（S.vernei）、小拱薯（S.microdontum）、球栗薯（S.bulbocastanum）和腺毛薯（S.berthaultii）等。,马铃薯“种”的倍性分布,(三)、马铃薯的形态特征,马铃薯的植物学形态特征包括根：须根系茎（地上茎、匍匐茎、块茎）叶：奇数羽状复叶花：单歧聚伞花序果实：浆果种子：扁平或卵圆形细小种子,块茎,花,地上茎,匍匐茎,叶,根：马铃薯的根为系根系。马铃薯栽培多用块茎作播种材料，当块茎萌发时，在幼芽基部靠芽眼处密集的3-4节节部发根，这部分根称为初生根，初生根分枝力很强，是主要吸收根系。随后在地下茎根处的匍匐茎周围发根，每节3-4条，称为后生根。生长早期根系的发展限于土壤表层，向水平方向扩张，横向生长30-60厘米后，转向垂直生长，一般向下伸长的深度不超过70厘米，生长后期少数根系可以达1米以下的土层。根系分布的深度、广度因品种和栽培条件而异，早熟品种根系分布范围小，中、晚熟品种则大。土层松软和营养条件好，根系分布范围大，反之，则小。,土质疏松根深土质坚硬根浅水分过多根氧,地上茎：即主茎，草质多汁，呈绿色间有紫色，有少数茸毛。早熟品种高40-70厘米，中、晚熟品种高80-120厘米。植株有直立、匍匐和半匍匐之分，茎边缘有翅（或棱）有3棱或4棱。最初的分枝发生在基部结位，这部分分枝较长，其他的分枝在较晚的时候发生于较高节位。,茎：马铃薯的茎可分为地上茎和地下茎,匍匐茎：从地下茎各节发生，地下生长的尖端发育形成块茎。窜出地面的形成侧枝。约50-70%的匍匐茎可以形成块茎。,块茎：由地下匍匐茎尖端发育形成。两者连接处称为“脐”，顶端是顶芽。块茎的增大是细胞的增殖和膨大，首先是髓部迅速发生大量的细胞分裂与膨大使髓部的体积显著增加，将维管束向外推移，随后皮层、木质部和韧皮部薄壁组织也出现形成层，这几部分产生的新细胞分化成为薄壁组织构成块茎的大部分。在块茎增长的同时，皮下分裂产生的子细胞形成栓皮层，产生6-10层木栓化的周皮。周皮上有74-141个皮孔。块茎的大小因品种、土壤、气候和栽培条件而异。薯块形状有圆形、椭圆形、卵形、长筒形；表皮有光滑、粗糙或网状；皮色有白、黄、浅黄、红、铁锈、粉红、黑、紫等等。肉色有白、黄、浅黄、黑、紫、红、杂色等等。,芽眼,脐,眼眉,顶端和顶芽,维管束圈（韧皮部）,芽眼和芽,周皮,脐,皮孔,木栓化表皮,皮层,内髓部（木质部）髓放射到芽眼,主茎,匍匐茎,花：花萼绿色多毛，基部合成管状。花冠合瓣，呈五角形有白、浅红、紫红、蓝及紫蓝等各种颜色色。雄蕊五枚，花药聚生，有淡绿、橙黄、褐、灰黄等色。雌蕊子房由两个心皮组成，子房上位，两室。花柱长，柱头头状或棍棒状，两裂或多裂。,果实：淡绿色或紫色浆果，具中轴胎座，栽培马铃薯的果实常常不能发育。,种子：每个果实含有200粒或更多种子，种子很小，千粒重0.5-0.6克，呈扁平或卵圆形，黄色或灰色，新收获的种子有较长的休眠期，隔年种子发芽率可以达到70-80%。种子可以作为繁殖材料。称为实生种即（TruePotatoSeed,TPS)。,(四)、马铃薯的生物学特性,马铃薯是营养繁殖的作物，其生育期长短伸缩性很大。根据生育期长短划分为早、中、晚品种，早熟品种75天以内，中早熟种76-85天，中熟种86-95天，中晚熟种96-105天，晚熟种105天以上。马铃薯在田间生育过程经历五个阶段1、块茎的萌发和出苗：顶部芽眼的芽萌发快，幼芽生长势最强；调节顶端优势可以控制芽苗数与芽苗生长速度。2、幼苗的生长和匍匐茎的伸长（出苗至孕蕾）马铃薯的茎是合轴分枝，靠近顶芽的腋芽迅速发展为新枝。通常单株叶面积达到200-400平方厘米时，母薯养分基本耗完，迅速进入自养方式。出苗后7-15天，地下各节匍匐茎由下向上伸长。3、块茎形成和茎叶生长（孕蕾至开花）主茎出现9-17片叶时，开始开花到地下块茎直径3厘米时结束，历时20-30天。4、块茎的增长与茎叶繁茂（盛花至叶衰老）盛花期块茎膨大迅速，茎叶和分枝迅速增长，鲜重继续增加，叶面积达到最高值，这种生长势持续终花期植株总干物质重达高峰时。5、淀粉积累与成熟（茎叶衰老与枯萎）开花结果后，茎叶生长缓慢直至停止，植株下部叶片开始枯黄，进入淀粉积累期。此期块茎体积不再增大，茎叶中储藏的养分向块茎转移，淀粉不断积累，块茎重量迅速增加，周皮加厚，当茎叶完全枯萎，块茎成熟，逐步转入休眠。马铃薯从开花到成熟，是块茎重量持续增长的阶段，以及生长的转折时期，此期的长短和环境条件关系到产量的高低。,吨/公顷,播种萌芽出苗,萌芽茎生长,块茎生长,块茎,茎秆,3月4月5月6月7月8月,吨/每公顷,茎秆,块茎,大春马铃薯的生长发育过程早熟品种与晚熟品种的生长比较三月播种萌芽的种薯，四月出苗并进入茎早熟品种由于生长周期短，茎秆的生物量秆生长期，5月块茎开始形成，6-7月达到较小，块茎的生物量（产量）只能达到每茎秆生长高峰和最大生物量，7月下旬叶公顷40吨，而晚熟品种，生长周期长块茎片开始枯黄，块茎生长高峰期，8月块茎的生物产量可以达到50吨/公顷。达到生长的最大生物量。,早熟品种,晚熟品种,(五）、块茎的休眠,块茎在母株上生长成熟时，芽呈向顶的顺序休眠，最后顶芽休眠。块茎收获后储藏在低于适温下，呈现不发育状态，称为真休眠，休眠期可以到18-33周，通常22-33周。块茎收获后即使在适宜的环境下也不能立刻诱导发芽，成为熟休眠，熟休眠期可以达到5-19周。按照品种间休眠期的长短不同，可以分为短、中、长三种类型。在温度26度左右，短休眠期45天，中等休眠期75天，长休眠期90天。影响块茎休眠期的因素很多，温度0-4度块茎可以长期休眠，温度升到20度以上，休眠期随之缩短。块茎年龄越小，休眠期越长。早熟种比晚熟种休眠期短。高温干旱促进块茎提前结束休眠期。休眠强度，指块茎在休眠期间，人为打破休眠的难易程度。有些品种休眠强度小，有的品种则休眠强度大。,适宜播种的发芽开始发芽休眠块茎,（六）、生长发育的条件,1、温度条件（1）马铃薯性喜冷凉，不耐高温。（2）适宜生长温度10-30度。最适温度摄氏20度。（3）温度4C时，块茎中的养分和水分开始沿输导系统向芽眼移动。（4）温度0-25度范围内，出苗速度随温度增高呈直线增加。（5）10-12度有利于幼芽的健壮生长。7C为茎叶生长的最低温度，最适温度17-21度。超过30度时，茎叶停止生长。温度在-1度时受冻，-4度时植株死亡。（6）1618度块茎形成和膨大最适温度。（7）昼20-25度夜10-15度温差大有利于块茎形成和膨大。,马铃薯生长发育与温度的关系当日照18个小时，平均温度15度为适宜温度植株生长适中，块茎的生物产量较高。当平均温度24度时，植株发生徒长，影响块茎的生长。即营养生长过盛，弱化了生殖生长，甚至出现只长茎秆不结薯的现象。,适宜的温度,温度过高,每天日照时间18个小时,2、水份条件,马铃薯是干旱、半干旱区适宜种植作物，各生育阶段的需水量不同。苗期占全生育期需水量的10-15%。块茎形成期20%以上。块茎增长期50%以上。马铃薯蒸腾系数400-600在生长期间需要300-400毫米均匀分布的雨量（相当于每亩200-300立方）就可以保证马铃薯的正常生长。当供水与蒸腾量保持平衡时，植株就能保持膨胀压，使气孔张开，进行正常的光合作用。,水分与植株根系生长的关系,图1、土壤疏松，结构好，土层厚根系在土壤中，扎根较深，生长良好，容易吸收水分。图2、土壤结构不好，土层薄，土质硬，根系在土壤中生长过浅，水分吸收不良。图3水分过多，造成土壤缺痒，影响根系呼吸。因此在栽培过程中，高墒可以避免糟根，平地栽培应注意及时排水。,图1图2图3,3、光照条件,植物的光合作用：白天在光照下，通过叶绿体吸收二氧化碳和水转化成碳水化合物和放出氧气，公式为CO2+H2O=CH2O+O2植物的呼吸作用:在夜间，吸收碳水化合物和氧气，放出二氧化碳和水及热能，公式为CH2O+O2=CO2+H2O+能量影响马铃薯生长的光照条件主要包括光照强度和光照周期两个因素。马铃薯光合作用的光饱和点低，不需要很高的光照强度，而光饱和点的高低取决于叶片年龄和块茎库的大小，正常二氧化碳（0.03%）下，光饱和点为3000f.c.光合效率为14mgCO2/dm/hr，当CO2浓度加倍时，光饱和点增加到4200f.c.光合效率为32mgCO2/dm/hr。光照来源于太阳的辐射，光能和利用率与辐射强度和叶面积指数呈正相关。光周期是影响产量的因素，能诱导马铃薯植株结薯的最长的日照长度为临界光周期。如果实际光周期超过了临界光周期，马铃薯就不能结薯，S.andigena型品种的临界光周期为12小时，早熟Tuberosum的临界光周期超过20小时，晚熟的短。在短日照条件下，块茎形成早，膨大快，抑制茎叶生长。临界光周期长的品种在长日照条件下，产量较高。所以在栽培中，需要根据栽培季节，选择长日照品种或短日照品种，,4、营养条件,（1）氮素营养马铃薯一生中均需要氮素的供应，在生育盛期即孕蕾至开花期吸收氮素最多，约占总吸收量的40%，每收获1000公斤块茎，约需要从土壤中吸收3-5公斤纯氮。单纯施用过多氮素，会推迟块茎的形成，造成地上植株的徒长，抗病性减弱，降低块茎的干物质和淀粉含量。但是氮不足降低块茎生长速度，导致减产，早期施氮可以增加块茎的数量，施氮素可以促进块茎膨大，提高产量和商品率。（2）磷素营养在植株生长期间，磷素在体内的分布随生长中心的转移而变化。块茎形成后，磷素向块茎大量转移，在块茎中的磷含量约占植株总磷含量的90%，每收获1000公斤块茎，约从土壤中吸收五氧化二磷15-20公斤。单纯使用磷肥对块茎的大小和淀粉增加作用不明显，磷钾配合使用，可以提高块茎淀粉的含量，氮磷钾配合使用，则既可以显著提高产量和淀粉含量。（3）钾素营养钾是马铃薯生长的重要元素，对于块茎的形成，植株的健壮关系密切。每收获1000公斤块茎，约从土壤中吸收氧化钾8-10公斤。马铃薯生长发育和块茎膨大需要大量钾肥，而往往土壤中钾素不能满足需要，栽培上应该大量使用农家肥。（4）钙镁硫和微量元素钙是构成细胞壁的元素之一，通常土壤不缺钙，但在酸碱度低于4.5的土壤中，施石灰补充钙质有益增加产量。镁是叶绿素的成分之一，在轻质沙土和灰化黑钙土上施用镁肥，能增加产量，提高淀粉含量。硫是蛋白质的成分之一，一般在马铃薯栽培的土壤中不缺硫。其他有铁、硼、锌、锰等微量元素对马铃薯的生长、品质和产量有一定作用。,二、栽培技术,（一）、土壤和整地,地块最好选择轮作换茬，避免晚疫病、青枯病、环腐病、黑胫病、癌肿病、疮痂病、粉痂病等病害发生。各种土壤类型及有效含水量砂土：土质疏松，易耕作，但稳定性差，能利用的有效水低。壤土：能利用的有效水高，保水性强，物理状况好，有机质含量高。黏壤土：能利用的有效水低，通透性差，不利于根系生长和吸收。,（二）、各种发芽状态与田间生长的比较(FromPotatoExplorer),1发芽不够，造成田间分枝少，植株群体结构不够。2发芽适中，种薯块茎状态好，推荐作为商品薯生产的种薯。3芽较多，田间分枝多，结薯数量多，推荐作为种薯生产用种。4种薯的水分和养分较差，虽出苗，但生长差。5种薯的水分和养分很少，芽弱，很难出苗，早衰。,（三）、种薯的切块,小种薯整薯播种可以防止烂种和病害，为推荐方法，但过大的种薯，分切成小块播种，可以节约种薯，降低生产成本。在冬播区常常采用切块的方法。,种薯切块的方法示意图切块要求纵切切块应该直切，使切块留有顶芽，保持顶芽的生长优势。种薯一般要在50克以上，保证切块不致过小。切块重量不低于20-25克，过小不抗旱。每个带有1-2个芽，保证出苗和便于控制密度。切刀可以准备2把，切1个薯后用75%的酒精溶液消毒刀口，以减少病害传播机率。切块后，切块保持在20度左右，通风良好，使切块的伤口愈合，木栓化。切块可以用甲托2%+克露2%+滑石粉96%，达到消毒目的。切块播种的田块不能太潮湿，土壤含水量在80%以下时，才能用切块播种。切块种薯由于加大了呼吸作用能够提早发芽的速度。,（四）、种薯块茎的大小和用种量,用小种薯整薯播种是推荐的方法，块茎的大小与芽的数量呈正相关，播种数量与生产成本和以后田间植株的群体结构、产量密切相关。每平方米15个茎标准种植种薯用量,每平方米30个茎标准种植种薯用量,（五）、施肥及方法,马铃薯的底肥。栽培最重要的是施足底（基）肥，按照亩产2000千克马铃薯吸收所需要的氮、磷、钾和微量元素如下表。增加厩肥2000-3000千克/亩可以增加钾肥和改善土壤结构。亩产2000千克马铃薯所需要的肥料配方施肥专用复合肥。测土配方施肥可以达到节约肥料和平衡作物的营养吸收。可根据土壤测试报告，进行专门生产.,（六）、水分和灌溉,1、马铃薯的水分需求马铃薯生长水分需要的关键期是出苗和结薯期。,吨公顷,种植,干旱期,块茎,茎杆,植株生长期水分需求关系和干旱期根据蒸腾量计算，每生产1千克新鲜块茎需要100-150千克水。当在生长季节发生旱灾茎杆停止生长，过早开花，转为结薯，降低产量。当降水不均匀，尤其在结薯时，造成块茎形状差,降低商品率,所以,必须时时刻刻进行检查,合理灌溉.,植株凋萎点,不可利用的水分百分量,可利用的水分百分量,排水流失水量,田间灌溉和降水2-3天水分饱和点,粘壤土壤土沙土,水分百分量,美国农业部的土壤分类,-类型颗粒直径(mm)-粗砂土2-0.2细砂土0.2-0.02粉砂土0.02-0.002粘土0.002-,土壤的物理特性很大程度影响耕作。砂性过高的土壤比较容易耕作，有机质含量低，垄面的稳定性差、保水性弱。粘土含量过高时，由于土壤含水量高，土壤结实，容易板结和形成土块耕作困难。壤土是较理想的耕作土壤。,土壤水分保持的曲线图,土壤类型与湿度以及植株吸收水分的关系,2、马铃薯的灌溉根据土壤墒情判断是否需要灌溉浇水，可以节约用水，降低生产成本，可以根据下列情况判断：,气象因素与湿度的关系土壤结构与含水量的指南,三、马铃薯病理知识,Contents主要内容,CausesofDisease病害起因FungalPlantPathogens植物病原真菌Typesoffungi真菌种类Howfungiinfectplants真菌如何侵染植物Controloffungaldisease植物病害管理Mainclassesoffungicide杀菌剂主要种类Keydiseasesofpotato马铃薯主要病害介绍Profileofkeypotatofungicides马铃薯常用杀菌剂介绍,CausesofDiseases:ProkaryoticPlantPathogens病害的起因：原核植物病原菌,BacterialDiseases病原细菌Softrots,cankers,e.g.Erwiniacarotovora,软腐、溃疡，例如欧氏杆菌Leafspotsandblights,e.g.Xanthomonassp叶斑病、疫病，例如单孢菌亚种Bacterialwilt,e.g.Ralstoniasolanacearum细菌性萎蔫，例如青枯菌Chemicalcontroloptionsarelimited(antibioticsandcopper)化学防治方法十分有限(抗生素、铜制剂)Viruses,Phytoplasmas,Mycoplasmascoverwithaslittlesoilaspossible在地温高的土壤中播种，盖土尽量少Wherepossibleplantincoarse-texturedsoils选择沙性土壤,6、田间主要块茎表皮病害,马铃薯疮痂病在块茎上的症状：一般不会侵染到薯肉组织，影响块茎的质量。马铃薯疮痂病(Commonscab)Streptomycesscabies由细菌，防线菌引起的表皮、连作病害，表皮呈疮痂不破口，在高山区发生普遍。,马铃薯粉痂病在块茎上的症状：与疮痂病区别在表皮会破口，散发出黑色孢子囊。马铃薯粉痂病(Powderyscab)Spongosporasubterranea由真菌引起的表皮、连作病害，表皮破口，在高山区发生普遍。两种病害的防治方法：实行轮作（最好水旱轮作）；无病种薯；种植抗病品种。,四、病害的防治技术之药剂选择,1、植物病害的基本概念和特点,2、GeneralPrinciplesofusingFungicides杀菌剂使用的一般原则,Identifythediseaseandusetheappropriateproduct正确识别病害、使用恰当的产品Newplantgrowthmustbeprotected植物新生部位必须受到保护Incorrecttimingisthedominantcauseofdiseasecontrolfailurewithfungicides杀菌剂使用效果不好最重要的原因，就是用药时机不当！Reducethesprayintervalwhencropgrowthisrapid当植株生长迅速时，应当缩短用药间隔。Goodspraycoverageisessential药液充分覆盖非常重要Thespraymustpenetratethecropcanopy喷雾必须穿透整个冠层,3、Productrecommendationsaccordingtocropstage根据作物不同生长阶段的杀菌剂建议,TuberBlight薯块侵染期,RapidGrowth快速生长期,Foliagemaybetransportedsystemically通常被吸收进入植物细胞，并可能被转运到别的部位。Usuallyhavecurative,eradicantandantisporulantproperties通常具有治疗、铲除和效果和阻止孢子萌发的特性。,ContactFungicides接触型杀菌剂,Simple,inorganic简单，无机物Sulphur硫制剂Copper铜制剂(Bordeauxmixturecontainscopperhydroxide波尔多液即含有氢氧化铜)Syntheticfungicides合成杀菌剂Dithiocarbamates,egmancozeb,propineb,zineb二硫代氨基甲酸盐，如代森锰锌、丙森锌、代森锌Chlorothalonil百菌清,Verybroaddiseasespectrum杀菌谱很宽；Higherdoserequiredcomparedwithsite-specificfungicides与内吸杀菌剂相比，要求使用剂量较高。,Single-SiteFungicides:Benzimidazoles单一位点杀菌剂：苯并咪唑类,Benomyl,thiophanate-methyl,carbendazim,thiabendazole苯莱特、甲基硫菌灵、多菌灵、特克多Inhibitcelldivision抑制细胞分裂Bindtothetubulinmolecule&inhibitmicrotubuleassembly与微管蛋白结合，抑制微管装配Broadspectrum,notincludingOomycetes广谱，但对卵菌纲无效。Fungicideresistanceisamajorlimitationbenzimidazolesarenolongereffectiveformanydiseases抗性是主要的使用限制苯并咪唑类对很多病害已经没有效果。,Single-SiteFungicides:Dicarboximides单一位点杀菌剂：二甲酰亚胺类,Iprodione,procymidone扑海因、速克灵Complexmodeofaction,poorlyunderstood作用机理较复杂，尚未完全明了Associatedwithcelldivision与细胞分裂有关ActiveagainstBotrytis,Sclerotinia,Sclerotium,Alternaria,Rhizoctonia对灰霉病菌、(大小)菌核、链格孢、立枯丝核菌等有效Resistantstrainsarewidespread抗性病原菌株系分布广泛。,Single-SiteFungicides:DMIs单一位点杀菌剂：脱甲基抑制剂,Triazolechemistry,e.g.difenoconazole(Score)三唑类、如苯醚甲环唑(世高)Inhibiterg