页数:77页文件大小:334.5 KB来源: 作物栽培学ppt课件
本课件讲马铃薯栽培,先介绍马铃薯在国民经济中的意义、起源与我国四大栽培区及生产发展状况,再讲述根、茎、叶、花、果实与块茎的形态特征,随后展开六个生育时期、块茎休眠与对温度光照水分土壤营养的要求,最后讲轮作整地、种薯处理与催芽、播种密度、田间管理、收获贮藏以及病毒病害的防治途径。
作物栽培学——马铃薯:本篇讲述马铃薯的国民经济意义、起源与分布栽培区划、形态特征、生物学特性、栽培技术以及病毒病害及其防治途径。
马铃薯(土豆、山药蛋、地蛋、洋芋),学名:Solanum tuberosum L.,英文名:potato
第一节 概述
一、马铃薯在国民经济中的意义
二、马铃薯的起源:根据考证,马铃薯有两个起源中心。栽培种的起源中心为秘鲁和玻利维亚交界处的「的的喀喀湖」盆地中心地区;野生种的起源中心则是中美洲及墨西哥,在那里分布着系列倍性的野生多倍体种。马铃薯栽培种在南美洲栽培的历史悠久,距今已有数千年。考古学家认为:南美洲秘鲁以及沿安第斯山麓智利海岸以及玻利维亚等地区都是马铃薯的故乡。
三、我国马铃薯的分布与栽培区划
1.分布:全国每个省(区)都有马铃薯栽培。主产区在东北、华北、西北和西南等地区,中原和东南沿海各地较少。
| 常年栽培面积 | 省(区) |
|---|---|
| 400万亩以上 | 四川、黑龙江、甘肃 |
| 360万亩以上 | 内蒙古、山西、湖北 |
| 300万亩以上 | 陕西、云南、贵州 |
| 250万亩以上 | 河南 |
| 100万亩以上 | 吉林、辽宁 |
四川省在我国栽培马铃薯面积最大,常年在600万亩左右。分布特点是北方多、山区多、杂粮区多。近年随着新品种的选育及种薯的推广,许多不适宜种植的地方推行间套作也有了大面积的种植,如闽粤等省利用冬闲地种植作蔬菜,不但满足当地还出口港澳地区。
原页「600万亩左」缺末字,已补为「600万亩左右」;面积数据为原课件统计年份的常年值,引用时宜注明年份。
2.栽培区划:滕宗蕃等,根据我国马铃薯种植地区的气候、地理、栽培制度及品种类型等条件划分为四个马铃薯栽培区:
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 范围 | 辽宁、河北、山西、陕西四省的南部,湖北、湖南二省的东部,河南、山东、江苏、浙江、安徽、江西各省 |
| 面积比重 | 占全国小于5% |
| 气候指标 | 无霜期较长,为180—300天;年平均气温10—18℃;最热月份平均22—28℃;大于5℃积温3500—6500℃;年降雨量500—1750mm |
| 栽培区 | 范围 | 气候条件 |
|---|---|---|
| 南方二作区 | 广西、广东、海南、福建、台湾等省(区) | 无霜期300天以上,最长可达365天即终年无霜;年平均气温18—24℃;最热月份平均气温28—32℃;大于5℃积温6500—9500℃;年降雨量1000—3000mm |
| 西南一、二季垂直分布区 | 云南、贵州、四川、西藏等省(区)及湖南、湖北二省的西部山区 | 随海拔高度呈垂直分布,一季与二季栽培并存 |
四、马铃薯的生产发展状况
原页单产数值未标注面积单位,按上下文(世界平均1000公斤、荷兰2500公斤)应为每亩产量,与后文「我国约为660公斤」同为亩产口径;引用时宜换算为每公顷。
宁夏:面积小,总产低,主要集中在山区,平均单产低于全国水平(1998年为687kg/亩,但山区高,一般在1000kg以上)。
原页写作「687kg/公顷」且末缺右括号,按上下文「低于全国水平」与「山区一般在1000kg以上」判断应为亩产口径,此处已按亩产表述并补全括号。
第二节 马铃薯形态特征:马铃薯是茄科(Solanaceae)茄属(Solanum)的草本植物。生产应用的品种都属于茄属结块茎的种(Solanum tuberosum L.),染色体数2n=2x=48。市场上多用块茎繁殖,也称多年生植物。
一、根
二、茎:马铃薯的茎包括地上茎、地下茎、匍匐茎和块茎,都是同源器官,但形态和功能却各不相同。
特点:
(二)地下茎:马铃薯的地下茎,即主茎的地下结薯部位。表皮为木栓化的周皮所代替,皮孔大而稀,无色素层,从地表向下至母薯,由粗逐渐变细。
(三)匍匐茎:是由地下茎节上的腋芽发育而成,顶端膨大形成块茎。一般为白色,因品种不同,也有呈紫红色的。
(四)块茎:马铃薯的块茎,是一缩短而肥大的变态茎,既是经济产品器官,又是繁殖器官。当匍匐茎顶端停止极性生长后,由于皮层、髓部及韧皮部的薄壁细胞的分生和扩大,并积累大量淀粉,从而使匍匐茎顶端膨大形成块茎。
块茎具有地上茎的各种特征。
三、叶
四、花:马铃薯为自花授粉作物。花序为聚伞花序。花柄细长,着生在叶腋或叶枝上。每个花序有2—5个分枝,每个分枝上有4—8朵花,在花柄的中上部,有一突起的离层环,称为花柄节。花冠合瓣,基部合生成管状,顶端五裂,并有星形色轮。花冠有白、浅红、紫红及蓝色等,雄蕊5枚,雌蕊1枚。子房上位,由两个连生心皮构成,中轴胎座,胚珠多枚。
五、果实与种子
第三节 马铃薯的生物学特性
一、马铃薯的生育时期:马铃薯从块茎的芽条萌发,到新的块茎成熟,经过不同的生育时期,了解不同生育时期的生育特点、器官建成以及与产量形成的相互关系,是制定技术措施的基础。马铃薯的全生育过程划分为六个生育时期。
(1)芽条生长期:种薯播种后,从萌发开始,经历芽条生长、根系形成,至幼苗出土。块茎萌发时,首先幼芽发生,其顶部着生一些鳞片小叶,即「胚叶」,随后在幼芽基部的几个节上发生幼根。同时,在幼芽基部形成地下茎,其上有6—8个节,每个节上分化并发生匍匐茎,在匍匐茎的侧下方产生3—6条匍匐根。
(2)苗期:从幼苗出土,经历根系发育、主茎孕育花蕾、匍匐茎伸长及顶端膨大块茎具雏形,为幼苗期。
(3)块茎形成期:从块茎具有雏形开始,经历地上茎顶端封顶叶展开、第一花序开始开花、全株匍匐茎顶端均开始膨大,直到最大块茎直径达3—4cm、地上部茎叶干物重和块茎干物重平衡为止,为块茎形成期。
原页「最大块茎直径达3—40cm」中「40」应为「4.0」,与马铃薯块茎实际大小不符,已按3—4cm修正。
(4)块茎增长期:从地上部与地下部干物重平衡期开始,即进入块茎增长期。此期叶面积已达最大值,茎叶生长逐渐缓慢并停止,地上部制造的养分不断向块茎输送,块茎的体积和重量不断增长,是决定块茎体积大小的关键时期。
(5)淀粉积累期:从茎叶开始逐渐衰老,到块茎体积和重量继续增加。该期生长特点是地上部向块茎中转运碳水化合物、蛋白质和灰分,块茎日增重达最大值。淀粉的积累一直延续到茎叶全部枯死之前。技术措施的任务是尽量保持根、茎、叶减缓衰亡,加速同化物向块茎中转移和积累,使块茎充分成熟。
(6)成熟及收获期:在生产实践中,马铃薯没有绝对的成熟期,收获时期决定于生产目的和轮作中的要求,一般当植株地上部茎叶黄枯,块茎内淀粉积累充分时,即为成熟收获期。
二、马铃薯块茎的休眠:刚收获的马铃薯块茎,具有休眠现象。休眠又分为自然(生理)休眠和被迫休眠两种。自然休眠是由内在生理原因支配的;被迫休眠是由于外界条件不适宜块茎萌发造成的。
休眠原因:块茎休眠及其解除受内在因素和外界环境所支配。块茎内存在着β—抑制剂(脱落酸类物质)等植物激素,这些激素抑制了α—淀粉酶、β—淀粉酶、蛋白酶、核糖核酸酶的活性和氧化磷酸化过程,从而使芽缺少所需要的可溶性糖类和进行代谢活动所需的能量,迫使块茎保持休眠状态。
影响因素:块茎休眠期间,外界的温度、湿度对休眠的长短有较大的影响。在高温、高湿条件下能缩短休眠期,低温、干燥则能延长休眠期。如有些品种在1—4℃贮藏条件下,休眠期可达5个月以上,而在20℃左右条件下2个月就可发芽。
三、马铃薯生长发育对环境条件的要求
2.光照:马铃薯的光饱和点为30000—40000lx。光照强度大,叶片光合强度高,块茎形成早,块茎产量和淀粉含量均较高。每天日照长短对马铃薯植株的生育和块茎形成及增长都有很大影响。
| 每天日照时数 | 植株与块茎反应 |
|---|---|
| 超过15小时 | 茎叶生长繁茂,匍匐茎大量发生,但块茎延迟形成,产量下降 |
| 12小时以下 | 块茎形成早,同化产物向块茎运转快,块茎产量高 |
一般早熟品种对日照反应不敏感,在较长日照条件下亦能结薯,晚熟品种则必须在短日照条件下才能形成块茎。
3.水分:马铃薯的蒸腾系数在400—600之间。如年总降雨量在400—500mm,且能均匀分布在生长季,即可满足马铃薯对水分的需求。整个生育期间,土壤湿度保持田间最大持水量的60%—80%为最适宜。萌芽和出苗,可以靠种薯自身所含水分,故有一定的抗旱能力。
| 生育时期 | 占全生育期总需水量 | 适宜土壤湿度(田间最大持水量) |
|---|---|---|
| 幼苗期 | 10%—15% | 65%左右 |
| 块茎形成期 | 30%左右 | 70%—75% |
| 块茎增长期 | 最大,为需水临界期 | 75%—80% |
| 淀粉积累期 | 10%左右 | 60%—65% |
后期水分过多,容易造成烂薯,影响产量和品质。
4.土壤:马铃薯对土壤要求不十分严格,但以表土层深厚、结构疏松、排水通气良好和富含有机质的土壤为最适宜,特别是孔隙度大、通气良好的土壤,才能满足根系发育和块茎增长对氧气的需要。砂壤土上栽培马铃薯,出苗快,块茎形成早,薯块整齐,薯皮光滑,产量和淀粉含量均高。马铃薯对土壤酸碱度的要求以pH5.5—6为最适宜,实际在北方的中性甚至偏碱性土壤上亦能生长良好。但土壤含盐量达到0.01%时,植株表现敏感,块茎产量随土壤中氯离子含量增高而降低。
5.营养:马铃薯为了正常生长发育,需要十多种营养元素,即C、H、O、N、P、K、S、Ca、Mg、Fe、Cu、Mn、B、Zn、Mo、Cl等。除C、H、O是通过叶片光合作用,从大气和水中得来以外,其它营养元素主要是通过根系从土壤中吸收。马铃薯对肥料三要素的需求量,以钾最多,氮次之,磷最少。
| 养分 | 吸收量 | 需求量排序 |
|---|---|---|
| 氮(N) | 2.5—3.0kg | 次之 |
| 磷(P) | 1kg | 最少 |
| 钾(K) | 4—5kg | 最多 |
在马铃薯一生中,幼苗期需肥较少,占全生育期需肥总量的25%左右;块茎形成至块茎增长期需肥最多,约占全生育期需肥总量的50%以上;淀粉积累期需肥又减少,约占全生育期需肥总量的25%左右。
第四节 马铃薯的栽培技术
一、轮作换茬:为了经济有效地利用土壤肥力和预防土壤传播的病虫害及杂草,应与谷类作物、豆类作物轮作,轮作年限3年以上。避免与茄科作物、块根、块茎类作物轮作。
二、整地及施肥:马铃薯喜砂壤或壤土,实行秋深翻晒垄,耙耱保墒或起垄等作业。耕地深度,一般以15—20cm为宜。南方雨水多,整地时做成高畦,畦面宽2—3m,两畦间沟距和沟深各25—30cm。结合耕地施足基肥,氮素施用量占全生育期所需养分总量的80%左右,磷、钾素全部。基肥应以腐熟的堆肥为主,每亩施用量按纯厩肥计为1—2t。在基肥不足时,集中施入播种沟内。
三、播种
(一)播前种薯准备
种薯切块:切块种植能节约种薯,并有打破休眠、促进发芽、出苗的作用。但采用不当,容易造成病害蔓延。切块大小要适当:切块过小,养分和水分不足,不抗旱,产量低;切块过大,产量虽较高,但用种量过大,往往经济效益不高。一般以切成20—30g左右为宜。单作每亩用种量150kg左右,间套作每亩用种量约100—120kg。
切块时,应采取自薯顶至脐部纵切法,使每一切块都尽可能带有顶部芽眼;若种薯过大,切块时应从脐部开始,按芽眼顺序螺旋向顶部斜切,最后再把顶部沿顶芽中间切成两块。切块时要剔除病薯,切刀要严格消毒,以防传病。
若种薯小,可整薯作种,具有避免切刀传病、减轻青枯病、疮痂病、环腐病等发病,能最大限度地利用种薯的顶端优势和保存种薯中的养分、水分,并有抗旱能力强、出苗整齐健壮、生长旺盛、结薯数增加、显著增产等作用。此外,还有节省切块用工和便于机械播种等优点。整薯的大小,一般以20—50g健壮的小整薯为宜。
(二)播种期:适于马铃薯块茎生长发育的平均温度,大致在15—23℃,这段适于块茎生长发育的时间持续得愈长,产量也愈高。在此前提下,各地可结合当地的温度变化状况和耕作栽培制度来安排播种适期。宁夏南部一般在当地气温稳定在5℃—7℃、10cm土温恒定在7℃—8℃时播种,干旱区在4月中旬,半干旱区4月下旬,阴湿区5月上旬。
(三)播种方法:马铃薯适于垄作形式。在高寒和阴湿地区,土壤粘重、地势低洼、生育期间降水较多的地方,大多采用垄作,例如我国东北、宁夏南部、新疆的天山以北各地均采用垄作。垄作的播种方法根据播种后种薯在垄中的位置,分为三类:
在宁夏南部干旱地上以平作培土、旱坡地水平沟种植、深播浅盖或坑种的方式种植。
四、密度
(一)产量结构:马铃薯的产量主要由单位面积上的株数与单株结薯重量构成。单位面积株数是由密度决定的,而单株结薯重则是由单株结薯数和平均薯块重量所决定,单株结薯数又由单株主茎数和平均每主茎上结薯数决定。单位面积产量可用下式表示:
单位面积产量 = 每亩株数 × 单株结薯重(单株结薯重 = 单株结薯数 × 平均薯块重;单株结薯数 = 单株主茎数 × 平均每主茎结薯数)
(一)合理密植:密度是构成产量的基本因素。增加种植密度,可使单位面积上的株数和茎数增加,叶面积系数提高,结薯数增加。因而在密度偏低的情况下,增加密度可有效地提高产量,但在密度过大时,单株性状过度被削弱,产量反而下降。合理密植在于既能发挥个体植株的生产潜力,又能形成合理的田间群体结构,进而提高单位面积产量。
| 区域 | 每亩株数 | 每亩茎数 |
|---|---|---|
| 北方一作区 | 3800—5500株 | 9000—12000茎 |
| 南方地区(早熟品种) | 6000株以上 | — |
在相同种植密度下,通常以宽窄行方式和放宽行、株(穴)距,适当增加每穴种薯数的方式较好,可改善田间的光照和小气候条件,提高光合强度,使群体和个体能得到协调地发展,从而获得较高产量。
原页「以茎数计每亩9000—1200茎」中「1200」应为「12000」,已按每亩株数与单株主茎数的关系修正。
五、田间管理
(一)出苗前管理:北方一作区,马铃薯从播种到幼苗出土约30天左右。这期间气温逐渐上升,春风大,土壤水分蒸发快并容易板结,田间杂草大量滋生,应针对具体情况,采取相应的出苗前管理措施。垄作地区,由于播种时覆土厚,土温升高较慢,在幼苗尚未出土时,进行苗前耪地,以减薄覆土,提高地温,减少水分蒸发,促使出苗迅速整齐,兼有除草作用。在西北、内蒙古西部等地有「闷锄」习惯,作用与上相同,应掌握适时,切勿碰断芽尖。在出苗前,如土壤异常干旱,有条件的地区进行苗前灌水。
(二)查苗补苗:当幼苗基本出齐后,即应进行查苗补苗。据试验,行内缺苗1株时,两侧相邻的植株有补偿作用,由于营养面积的扩大,可以补偿缺株损失的50%(相邻两株各补偿25%),但缺苗过多,形成断垄,影响产量甚大。
| 缺苗率 | 减产幅度 |
|---|---|
| 20% | 23.8% |
| 40% | 36.8% |
| 60% | 40.2% |
(三)中耕除草和培土:中耕松土,使结薯层土壤疏松通气,利于根系生长、匍匐茎伸长和块茎膨大。
| 次数 | 时期 | 深度与培土 |
|---|---|---|
| 第一次中耕 | 齐苗后及早进行 | 深度8—10cm,结合除草 |
| 第二次中耕 | 距第一次10—15天 | 宜稍浅,结合第一次培土(宜浅) |
| 第三次中耕 | 现蕾时 | 较第二次更浅,结合第二次培土(稍厚) |
培土总厚度不超过10cm,以增厚结薯层,避免薯块外露而降低品质。
(四)追肥:田间营养诊断是确定追肥的重要依据。据研究,马铃薯的看苗诊断,以倒数第4叶片(充分展开的幼龄叶子)叶柄的氮、磷、钾含量作为诊断指标,例如,生育前期、中期和后期倒数第4叶叶柄中NO3-态氮的含量分别在8000—12000ppm、6000—9000ppm和3000—5000ppm范围内,表示氮素营养正常,若低于下限则宜追肥。
(五)灌溉和排水:马铃薯苗期植株较小,耗水不多,但若干旱时,仍需灌水,以利幼苗生长。块茎形成至块茎增长期,需水量最多,如土层干燥,应及时灌溉。生育后期,需水量逐渐减少,但若过度干旱,也需适当轻灌。在各生育阶段,如雨水过多,都需要清沟排水,防止涝害。
(六)防治病虫害:马铃薯的病害较多,除病毒病外,常见的有晚疫病、青枯病、环腐病、疮痂病、癌肿病等。晚疫病多在雨水较多时节和植株开花期前后时大量发生,喷洒波尔多液或瑞毒霉等,可收到较好效果。青枯病药剂防治较难,除选用抗病品种外,可采用合理轮作、小整薯作种或从无病、少病地区调种等措施,减轻其危害。疮痂病可用0.1%升汞水浸种1.5小时或用0.2%福尔马林浸种4分钟进行防治。环腐病则要注意作好切刀消毒工作或采用小整薯作种,即可减轻发病。马铃薯常见的虫害有蛴螬、蝼蛄、地蚕、二十八星瓢虫、蚜虫等,一般采用药剂防治。
六、收获及贮藏
(一)收获:当植株大部分茎叶枯黄时,块茎很容易与匍匐茎分离,周皮变硬而厚,块茎干物质含量达到最高限度,为食用块茎的最适收获期。种用块茎应提前5—7天收获,以避免低温霜冻危害,提高种性。
(二)贮藏
2.贮藏的基本条件和方法:贮藏地点或贮藏窖,要具有通风、防水湿、防冻和防病虫传播的条件。贮藏前将块茎分级和摊晾7—15天,进行「预贮」,使伤口愈合,薯皮紧实,降低呼吸强度。伤口愈合的适宜温度为15—20℃,相对湿度为90%左右。预贮后,剔除愈合不良的伤薯、病薯、畸形薯等,即可进行贮藏。贮藏期间最适宜的温度为1—4℃,最高不得超过7℃。相对湿度以85%—95%为宜。不能见光,以免积累龙葵素。贮藏方法有架藏法、窖藏法两种。
第五节 马铃薯病毒病害及其防治途径
一、马铃薯的「退化」与病毒病害:马铃薯「退化」,早在16世纪,马铃薯由南美洲引到欧洲时,人们就发现了一种通过种薯世代相传的特殊病态。1676年,英国人安迪松称这种现象为「退化」。从此,围绕所谓退化原因,经过近300年的研究、争论和探讨,终于搞清了所谓「退化」的原因,是由于病毒感染引起的病毒病害。病毒病害一般减产20%—30%,重者减产50%以上。在高纬度、高海拔地区比低纬度、低海拔地区较轻。
二、病毒病害的种类及发病原因
种类:马铃薯的病毒病害种类多种,我国常见的有:
| 病害 | 病原病毒 |
|---|---|
| 卷叶病 | 卷叶病毒(PLRV) |
| 花叶病 | 马铃薯X病毒(PVX)或马铃薯A病毒(PVA) |
| 条斑花叶病 | 马铃薯Y病毒(PVY) |
| 皱缩花叶病 | 马铃薯X病毒和Y病毒复合侵染 |
| 束顶病 | 纺锤块茎类病毒(PSTV) |
这些病毒通过机械磨擦、蚜虫、叶蝉和土壤线虫等媒介传播侵染。有的是一种病毒单一侵染,有的是两种或多种病毒复合侵染。病毒侵染植株地上部后,逐渐向块茎移动,并在块茎中潜伏和积累,通过无性世代传给后代。
原因:温度对传毒媒介(蚜虫等)有明显的影响,据调查,冷凉高海拔地区蚜虫少,而温暖低海拔地区则多;高温能使马铃薯自身的抗病性减弱,高温有利于病毒迅速侵染和复制,加重了发病程度,变温对病毒有抑制作用。此外,栽培和贮藏过程中的其它条件,也影响植株生长和病毒侵染为害程度。在相同条件下,由于品种的抗病耐病能力不同,有感病轻重之别。
三、防止马铃薯病毒病害的途径
(一)抗病育种:培育具有高度抗病毒、经济性状优良的马铃薯品种,是防止病毒病害最经济有效的途径。由于马铃薯可被多种病毒感染,给育种工作造成很大困难。在我国目前应以抗Y病毒和纺锤块茎病毒为育种工作的重点,并兼顾其它病毒。长期栽培的品种,都对Y病毒具有一定的抗性,如早熟种丰收白和白头翁等。
原页写作「生薯的利用」,据内容为利用实生苗(实生薯)繁殖种薯,已按「实生薯」表述。
(六)调节播种期和收获期:通过播种期和收获期的改变,使种薯形成期处于较冷凉的季节,躲过蚜虫大量繁殖和迁飞期,减少昆虫传毒机会。一季作区可采用夏播留种,二季作区可采用秋播留种,并根据当地具体条件,适当早收,以避免或减少病毒的传染。
谢谢!本页为《作物栽培学——马铃薯》课件的结束致谢页。
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