一、概述
馬鈴薯別名又叫山芋、土豆、洋芋、地蛋、荷蘭薯等,原產(chǎn)南美安第斯山脈的秘魯、玻利維亞等地,明朝末年傳入我國。我國各地均有種植,每年大約有6000萬畝馬鈴薯種植面積。我國是世界上最大的馬鈴薯生產(chǎn)國,卻每年需花l億多美元從國外進(jìn)口馬鈴薯和馬鈴薯制品。表l列舉了我國馬鈴薯每年的生產(chǎn)概況。表2列舉了全球馬鈴薯鮮薯(potatoes)的貿(mào)易概況(1999)。
二、生物學(xué)特性
1、根
要栽培好馬鈴薯,就要知道它與栽培有關(guān)的形態(tài)特征,以及形態(tài)建成過程中生長發(fā)育的規(guī)律。
馬鈴薯根莖葉花等的形態(tài)特征是鑒定品種、判斷植株生長好壞和采取合理技術(shù)措施的重要標(biāo)志。
馬鈴薯用塊莖種植和種子種植時,根的形態(tài)不相同。用塊莖種植,塊莖萌芽后,當(dāng)芽長了3--4厘米時,從芽的基部發(fā)出根來,構(gòu)成主要吸收根系,稱初生根。以后隨著芽的伸長,圍繞著匍匐莖發(fā)生了3-5條根,長20厘米左右,稱匍匐根。初生根先水平生長,約到30厘米,然后垂直向下生長。大部分品種的根系分布在土壤表層下40厘米,一般不超過70厘米,在砂質(zhì)土壤中根深可達(dá)1米以上。匍匐根主要是水平生長。
早熟品種的根系一般不如晚熟品種發(fā)達(dá),而且早熟品種根系分布較淺,晚熟品種根系分布廣而較深。所以種植時要根據(jù)馬鈴薯不同品種的屬性和根系的分布情況來確定株、行距,才能獲得高產(chǎn)。
用種子種植時植株有主根和側(cè)根,根的分枝隨植株的生長而增多。主根為圓錐形伸入土中,若生長條件好,用種子種植的植株(實(shí)生苗)的根系也很發(fā)達(dá)。
根起源于莖內(nèi),由靠近維管系統(tǒng)外圍的初生韌皮部薄壁細(xì)胞的分裂活動發(fā)生,若芽組織老化則更深入到較內(nèi)部的維管形成層附近才發(fā)生。由于馬鈴薯根的這種內(nèi)生性,所以它的發(fā)芽期占時很長,春播一般在播后30天左右出土;秋播即使用3-4厘米長的大芽播種,也要10天左右。發(fā)芽期對土壤的溫、濕、氣要求也較嚴(yán)格。播種后若遇雨或澆水造成土壤板結(jié)、憋氣,則根系發(fā)生和生長緩慢,常成為影響栽培成敗的關(guān)鍵。
2、莖
馬鈴薯的莖分地上和地下兩部分。地上莖綠色或附有紫色素,主莖以花芽封頂而結(jié)束,代之而起的為花下兩個側(cè)枝,形成雙叉式分枝。莖上有棱3-4條,棱角突出呈翼狀。莖上節(jié)部膨大,節(jié)間分明。節(jié)處著生復(fù)葉,復(fù)葉基部有小型托葉。多數(shù)品種節(jié)處堅(jiān)實(shí),節(jié)間中空。馬鈴薯每個葉腋中都能發(fā)生側(cè)芽,形成枝條。早熟品種分枝力弱,一般從主莖中部發(fā)生1-4枝;晚熟品種分枝多而長,一般從主莖基部發(fā)生。株勢的強(qiáng)弱反映種薯質(zhì)量、栽培條件、技術(shù)合理程度等。
馬鈴薯的再生能力很強(qiáng),在適宜的條件下,每個莖節(jié)都可發(fā)生不定根,每節(jié)的腋芽都可形成新的枝條。在生產(chǎn)中,利用這一特點(diǎn),采用剪秧扒豆、育苗掰芽、剪枝扦插、壓蔓等方式增加繁殖倍數(shù)。
地下莖包括主莖的地下部分、匍匐莖和塊莖。主莖地下部分可明顯見到8個節(jié),少數(shù)品種具6個節(jié),節(jié)上著生退化鱗片葉,葉腋生出匍匐莖,頂端有12或16個節(jié)間短縮膨大形成塊莖。與匍匐莖相連的一端叫薯尾或臍部,另一端叫薯頂。塊莖是變態(tài)的莖,具有莖的各種特性,表面分布很多芽眼,每個芽眼有一個主芽和兩個副芽。副芽一般處于休眠狀態(tài),只有主芽受傷害后才萌發(fā)。薯頂著生的芽眼多而密,發(fā)芽勢強(qiáng),這種現(xiàn)象叫頂端優(yōu)勢。頂端優(yōu)勢的形成是因?yàn)閴K莖頂部含有豐富的水分、轉(zhuǎn)化淀粉和蛋白質(zhì)。薯內(nèi)的皮層與髓之間的維管束環(huán)是塊莖的輸導(dǎo)系統(tǒng),它與匍匐莖的維管束環(huán)相連,通向各個芽眼。莖葉制造的有機(jī)物質(zhì)和根系吸收的水分、養(yǎng)分由維管束環(huán)運(yùn)到塊莖各個部位。皮層和髓部薄壁細(xì)胞中貯藏的養(yǎng)分也通過維管束環(huán)向芽眼輸送。維管束多集中在塊莖頂部,并與髓直接相通,所以養(yǎng)分首先向頂芽和主芽輸送。因此,頂芽和主芽具有萌芽早、發(fā)芽勢壯的優(yōu)勢。生產(chǎn)上利用整薯播種,以及切塊時采用從薯頂?shù)绞砦驳目v切法,就是充分發(fā)揮頂芽優(yōu)勢的作用。
3、葉
馬鈴薯的葉子在幼苗期基本上都是單葉,心臟形或倒心臟形,全緣,叫初生葉,到后期均為奇數(shù)羽狀復(fù)葉。頂端葉片單生,頂生小葉之下有4-5對側(cè)生小葉。小葉柄上和小葉之間肋上著生裂片葉。復(fù)葉的大小,側(cè)小葉的形狀,色澤、毛茸的多少,以及小葉的排列疏密,二次小葉的多少等因品種而異。絕大部分品種的主莖由16個復(fù)葉組成,加上頂部兩個側(cè)枝的復(fù)葉,構(gòu)成馬鈴薯的主要同化系統(tǒng)。復(fù)葉葉柄基部與主莖相連處著生的裂片葉叫托葉,具小葉形或鐮刀形或中間形,可作為識別品種的特征。
4、花
馬鈴薯的花由5瓣連結(jié),形成輪狀花冠。花內(nèi)有5個雄蕊,1個雌蕊。每個小花有花柄著生在花序上。花序著生枝頂,傘形、聚傘形花序;ㄉ邪、粉紅、紫、藍(lán)紫等顏色。早熟品種第一花序開放,與地下塊莖開始強(qiáng)盛膨大相吻合,是結(jié)薯期的重要形態(tài)指標(biāo)。
5、果實(shí)
馬鈴薯的果實(shí)為漿果,呈球形或橢圓形,種子細(xì)小腎形。馬鈴薯屬自花授粉植物,在沒有昆蟲傳粉情況下,天然雜交率低于0.5%。在我國西南山區(qū)或高緯度地區(qū),馬鈴薯生長期在150天以上的地方,可以利用種子繁殖種薯或直接用于生產(chǎn)。種子不帶病毒,但后代遺傳性不穩(wěn),性狀分離大,特別是結(jié)薯性。所以,一般只有科研單位為選育新品種才利用實(shí)生種子種植進(jìn)行后代選擇。
三、主要品種及特性
1、早熟品種
馬鈴薯早熟品種是指出苗后60-80天內(nèi)可以收獲的品種,包括極早熟品種(60天)、早熟品種(70天)、中早熟品種(80天),這些品種生育期短,植株塊莖形成早,膨大速度快,塊莖休眠期短,適宜二季作及南方冬作栽培,可適當(dāng)密植,以每公頃60000-67500株為宜。栽培上要求土壤有中上等肥力,生長期需求肥水充足,不適于旱地栽培,早熟品種一般植株矮小可與其他作物間作套種用。品種:中薯2號、中薯3號、中薯4號、費(fèi)烏瑞它、東農(nóng)303、魯馬鈴薯1號、超白、泰山1號、呼薯4號、克新4號、克新9號、豫馬鈴薯2號(鄭薯6號)、豫馬鈴薯1號(鄭薯5號)中薯2號特性:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜花卉研究所育成品種,1990年通過北京市農(nóng)作物品種審定委員會審定。株高65厘米,分枝較少,莖淺褐色,株型擴(kuò)散,復(fù)葉中等大小,葉色深綠,生長勢強(qiáng);ü谧霞t色,天然結(jié)果性強(qiáng)。塊莖近圓形,皮肉淡黃色,表皮光滑,芽眼淺,結(jié)薯集中塊莖大,單株結(jié)薯4--6塊,休眠期2個月,一般每公頃產(chǎn)量22500--30000公斤,高產(chǎn)可達(dá)52500公斤。塊莖淀粉含量14%-17%,粗蛋白質(zhì)含量1.4%-1.7%,每100克鮮薯維生素C含量27--32毫克,還原糖含量0.2%左右,品質(zhì)好適宜鮮食及加工用。植株抗X病毒,田間不感卷葉病毒,感染Y病毒和瘡迦病,栽培密度以每公頃52500-60000株為宜。
該品種適宜中原二季作和南方冬作區(qū)栽培,北京、河北、山東等地均有栽培。
2、中熟品種
馬鈴薯中熟品種是指出苗后85-105天內(nèi)可以收獲的品種,這些品種生長期較少,適宜一季作栽培,部分品種可以用于二季作區(qū)早春和南方冬季栽培,以每公頃45000-52500株為宜。品種:
克新1號、克新3號、新芋4號、壩薯9號、大西洋、冀張薯3號(無花)
克新1號特性:黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所育成品種,1984年通過全國農(nóng)作物品種審定委員會審定。株高70厘米,分枝多,莖綠色,株型開展,復(fù)葉大,色,生長勢強(qiáng);ü诘仙,能天然結(jié)實(shí)。塊莖橢圓形,白皮白肉,表皮光滑,芽眼中等深度,結(jié)薯集中,塊莖大,休眠期長,耐貯藏,一般每公頃22500公斤,高產(chǎn)可達(dá)37500公斤。塊莖淀粉含量13%-14%,粗蛋白質(zhì)含量0.65%,每100克鮮薯維生素C含量14.4毫克,還原糖量0.52%左右,適宜鮮食及加工用。植株搞晚疫病,高抗環(huán)腐病,抗Y病毒和卷葉病毒,較耐澇,栽培密度以每公頃52500株為宜。
該品種適宜北方一季作區(qū)種植,黑龍江、吉林、遼寧、山西、內(nèi)蒙古等地有栽培。
3、晚熟品種
馬鈴薯晚熟品種是指出苗后105天以上可以收獲的品種,這些品種生長期長,僅適宜一季作栽培,一般植株高大單株產(chǎn)量較高,以每公頃45000株左右為宜。品種:克新11號、米拉、壩薯10號。克新11號特性:黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院馬鈴薯研究所育成品種,1990年通過黑龍江省農(nóng)作物品種審定委員會審定。株高45-55厘米,主莖2-3個,莖綠色,株型直立,復(fù)葉較大,葉綠色,生長勢強(qiáng);ü诎咨,天然結(jié)果少。塊莖圓或橢圓形,皮肉黃色,表皮光滑,芽眼淺,塊莖大而整齊,商品薯率80%-85%,休眠期較長,耐貯藏,一般每公頃22500公斤;高產(chǎn)可達(dá)37500公斤。塊莖淀粉含量13%--15.5%,每100克鮮薯維生素C含量17.82毫克,還原糖含量0.28%左右,品質(zhì)好適宜鮮食及食品加工用。植株高抗晚疫病,較抗卷葉病毒和花葉病毒病,栽培密度以每公頃52500-60000株為宜。該品種適宜北方一季作區(qū)種植,黑龍江等地有栽培。
四、營養(yǎng)價(jià)值
馬鈴薯營養(yǎng)豐富,塊莖含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、纖維素、脂肪、多種維生素和無機(jī)鹽。馬鈴薯所含營養(yǎng)成分之全,是其他糧食作物所不能比的。
馬鈴薯塊莖中蛋白質(zhì)含量一般為1.6%--2.1%,高蛋白品種可達(dá)2.7%。馬鈴薯蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值高,其質(zhì)量與動物蛋白相近,可與雞蛋比美,可消化成分高,易被人體吸收。其蛋白質(zhì)中含有18種氨基酸,包括精氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、纈氨酸等人體不能自身合成的必需氨基酸。
馬鈴薯脂肪含量較低,鮮塊莖中脂肪的含量為0.1%左右,相當(dāng)于糧食作物的20%--50%。
馬鈴薯淀粉含量豐富,所含淀粉顆粒較大,既有直鏈又有文鏈結(jié)構(gòu),比禾谷類淀粉更易被人體吸收。
馬鈴薯塊莖中含有各種人體所需礦物質(zhì)元素,其中磷、鈣含量較高。由于馬鈴薯塊莖中的礦物質(zhì)元素多呈堿性,對平衡食物的酸堿度與保持人體血液的中和,具有十分顯著的效果。這是其他蔬菜比不上的。馬鈴薯塊莖中礦物質(zhì)元素含量占塊莖干物質(zhì)總量的2.2%--7.8%,平均為4.6%。
馬鈴薯富含維生素,種類之多是許多作物所不及的。它含有維生素A(胡蘿卜素)、維生素Bl(硫胺素)、維生素B2(核黃素)、維生素B3(泛酸)、維生素PP(尼克酸或稱煙酸)、維生素B6(吡哆醇);維生素C(抗壞血酸)、維生素H(生物素)、維生素K(凝血維生素)及維生素M(葉酸)等。尤其維生素C含量更加豐富,每160克鮮薯含14-16毫克維生素C,是胡蘿卜的2倍,番茄的4倍,高于柑橘。一個成年人一天吃0.5公斤馬鈴薯即可滿足體內(nèi)對維生素C的全部需求量。