第一章马铃薯生产的概述
马铃薯(Solanum tuberosum)因种植区域广泛而有许多俗名，又称土豆、洋芋、洋山芋、山药蛋、馍馍蛋、薯仔(香港、广州人的惯称)等。其块茎可供食用，是重要的粮食、蔬菜兼用作物。
第一节马铃薯的植物学特性
马铃薯属于茄科、茄属，为一年生草本植物。现在已发现150多个二倍体(2n=24)的野生种和8个栽培种(2n=2X～5X,X=12)。其中最重要的是四倍体马铃薯种，目前世界上广泛种植的是适应长日照的四倍体马铃薯种——马铃薯亚种。
一、马铃薯的形态特征
(一)马铃薯的根
马铃薯（图1-1）属浅根系作物，根系大部分分布在土壤表层，一般根系向外伸展范围较小，约50cm，根系分布在地表下30～40cm，最深可达70cm。
马铃薯因繁殖方法不同而使根系有差别。用种子繁殖的根系有主根，从主根上生出许多侧根，侧根上有支根和毛根，主根和侧根有明显的区别。由于种子较小，初期形成的主根和侧根很不发达，所以幼苗生长缓慢。
图1-1马铃薯植株形态
用块茎繁殖发出的根都为须根，无主根、侧根之分。随着植株的生长，须根逐渐增多，形成强大的根系。须根又分为两种：一是靠芽眼处的茎基部3～4节所生的根，称为初生根，是主要的吸收根，分枝力很强；二是发生在地下匍匐茎周围的根，每个匍匐茎的节上生出3～4条，称为匍匐根，吸收磷肥的能力较强，专为薯块提供水分和养分，有利于块茎中淀粉的积累。
(二)马铃薯的茎
马铃薯的茎可分为地上茎和地下茎，地下茎又分为匍匐茎和块茎。
(1)地上茎：幼苗出土后地上部的茎为地上茎。茎幼小时横断面为圆形，以后呈三棱形或四棱形。茎的棱边形成突起，称为翼，茎翼有直形翼与波形翼之分，是识别马铃薯种的标志之一。茎一般为绿色，有的茎为花青素掩蔽，呈淡紫色，是区分品种的重要特征之一。早熟品种植株较矮，茎高50cm左右，茎细弱，分枝较少而节位较高；中晚熟品种植株高大，茎高100cm左右，茎比较粗壮，节间长，分枝较多，多产生于茎的基部。
(2)匍匐茎：块茎发芽出苗后形成植株，地表以下的茎为地下茎。地下茎节间很短，在节间处生出根和匍匐茎。匍匐茎也称走茎，是茎的变态，是形成块茎的器官。匍匐茎呈白色，其长短因品种不同差异很大，一般3～10cm，早熟品种较短，晚熟品种较长。在高温多湿、氮肥过量或培土过晚过浅时，匍匐茎易露出地面而成为地上茎，从而形不成块茎而降低马铃薯的产量。
(3)块茎：由匍匐茎顶端积累大量养分，膨大而形成的变态茎，是马铃薯的主要经济器官，同时又是繁殖器官(图1-2)。
图1-2马铃薯块茎
1顶部；2芽眉；3芽眼；4皮孔；5脐部
块茎与匍匐茎连接的一端称为脐部(又称尾部)，另一端为顶部(又称头部)。块茎上产生芽眼，顶部芽眼密集，一般先发芽，有顶端优势；脐部芽眼较稀。块茎表面有气孔(皮孔)，通过气孔与外界进行气体交换，维持块茎的正常代谢。
优良品种薯形好，椭圆或长圆形，顶部不凹脐部不陷，表皮光滑，芽眼浅而少，便于清洗和去皮加工或食用。块茎皮色有白、黄、红及紫色，肉色有白、黄、紫等。有时由于环境条件不良会产生畸形薯(图1-3),或在芽眼处继续膨大，形成小块茎，这种现象称为二次生长。
图1-3马铃薯的畸形薯
(三)马铃薯的叶
马铃薯出苗后最初生出的头几片叶为单叶，称为初化叶，叶毛较密，叶背面浅紫色，随着植株的生长，逐渐形成奇数羽状复叶，叶序对生。复叶一般由7～11片小叶组成，这些小叶大小依次相间排列。叶片有绿色、浅绿色、深绿色等。复叶呈螺旋形着生在茎上。复叶柄基部与茎连接处，有托叶1对，托叶形状有叶形、镰刀形、中间形，是识别品种的重要特征。正常健康的植株复叶较大，小叶片平展而富有光泽，叶肉组织表现绿色，深浅一致。
(四)马铃薯的花
马铃薯为聚伞花序，每朵花的小花梗着生在花序的分枝上，每个分枝着生2～4朵花。花为合瓣花，五角形，花萼有5个裂片，基部相连，多为绿色。花冠大小因品种而异，花色有白色、浅紫色、紫色、紫红色等。雌蕊1枚，着生在5～7枚雄蕊当中。每朵花开花时间为3～5d，一个花序开花持续15～30d，一般8：00左右开花，到18：00左右闭花。
早熟品种开花少，花期较短。中晚熟品种开花较多，花期较长，一般开花2～3层。马铃薯是自花授粉作物，但是由于柱头与花粉成熟期不同步，能天然结果的品种较少。
(五)马铃薯的果实和种子
马铃薯的果实为浆果，圆形或椭圆形，淡绿或紫绿，有的品种带有褐色斑纹或白点。浆果直径15cm左右，从受精到成熟需30～40d。成熟后的浆果呈淡绿色或浅黄色。浆果多为2心室，一般浆果内有100～300粒种子。马铃薯种子极小，千粒重05～06g，种子扁平，近圆形或卵圆形，呈淡黄色和暗灰色，表面粗糙。新收获的种子有5～6个月的休眠期，休眠期过后种子才能正常发芽，当年发芽率极低，都是在翌年春天才进行催芽播种的。未通过休眠期的种子用1 500mg/kg的赤霉素(九二○)溶液浸种12h,才能正常发芽。
二、马铃薯的生长阶段
马铃薯从播种到成熟收获分为5个生长发育阶段，早熟品种各个生长发育阶段需要时间短些，而中晚熟品种则长些。
(一)块茎的萌发和出苗期
块茎的萌发是指从种薯播种到幼苗出土的过程。未催芽的种薯播种后，温度、湿度条件合适的情况下，需30d左右幼苗出土，温度低时需40d才能出苗。催大芽加盖地膜播种的出苗最快，需20d左右。这一时期是马铃薯出苗、建立根系，为壮株和结薯的准备阶段，是马铃薯产量形成的基础，其生长发育过程的快慢与好坏关系到马铃薯的全苗、壮苗和高产。这时期所需的营养主要来源于母薯块，通过催芽处理(5～6个短壮芽)，使种薯达到最佳的生理年龄和最佳营养状态。
(二)幼苗期
幼苗期是指从幼苗出土到开始现蕾的阶段，完成幼苗期一般需要15～20d。此期末主茎叶片展开完毕，幼苗出现分枝，匍匐茎伸出，有的匍匐茎顶端开始膨大，第一段茎的顶端现蕾，幼苗期结束。这时期植株的总生长量不大，但却关系到以后的发棵、结薯和产量的形成。这一时期的田间管理重点是及早中耕，协调土壤中的水分和氧气，促进根系发育，培育壮苗，建立强大的绿色体，为高产建立良好的物质基础。
(三)发棵期
发棵期是指从开始现蕾到开花初期的一段时间。经过20～30d的生长，发棵期结束。发棵期是以茎叶迅速生长为主，并逐步转向块茎生长为特点，该期是决定单株结薯多少的关键时期。此期各项农业措施都应以建立强大的同化系统为中心进行。田间管理重点是对水肥进行合理调控，前期以肥水促进茎叶生长，形成强大的地上部分；后期中耕培土，控秧促薯，使植株的生长中心由茎叶生长为主转向以地下块茎膨大为主。中原二季作区的秋马铃薯以及南方二季作区的秋冬或冬春马铃薯，此期正处于短日照生长条件下，发棵不足，不会引起茎叶徒长，不需人为控制。
(四)结薯期
结薯期是指盛花至终花期的一段时间。结薯期长短受品种、气候条件、栽培季节、病虫害和农艺措施等影响。此期植株生长旺盛达到顶峰，块茎膨大迅速达到盛期，是地上部分重量达最大值及块茎增重的最大量期，是产量形成的关键时期，80%的产量是在此时形成的。这个时期的生长中心是新生块茎，块茎的体积和重量保持迅速增长趋势，直至收获。终花期后，植株叶片开始逐渐枯黄，甚至脱落，叶面积迅速下降。结薯期应采取一切农艺措施，加强田间管理和病虫害防治，防止茎叶早衰，尽量延长茎叶的功能期，使块茎积累更多光合产物。
(五)淀粉积累期
结薯后期地上部茎叶变黄，进入块茎淀粉积累期，直到茎叶枯死成熟。此时块茎不再膨大，淀粉不断积累，块茎重量迅速增加。此期以淀粉积累为中心，可以持续到茎叶完全枯死。茎叶完全枯萎时，块茎充分成熟，逐渐转入休眠。此期的管理措施应防止叶片早衰，也要防止后期水分和氮肥过多而造成贪青晚熟。
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