中國是世界上馬鈴薯生產大國,無論從單產還是種植面積上看,中國馬鈴薯產業都具有巨大的發展潛力。馬鈴薯是中國繼水稻、小麥、玉米之后的第四大糧食作物,發展馬鈴薯產業對保障我國糧食安全、促進農民增收和地方特色產業發展特別是西北、西南高寒貧困地區的經濟發展與社會穩定都具有重要意義。加快發展馬鈴薯產業,是國家既定的政策目標。2015年,國家開始啟動實施馬鈴薯主糧產品及產業開發戰略。2016年年初,農業部印發了《關于推進馬鈴薯產業開發的指導意見》,描繪了近期我國馬鈴薯產業的發展藍圖。中國是世界上馬鈴薯生產大國,無論從單產還是種植面積上看,中國馬鈴薯產業都具有巨大的發展潛力。馬鈴薯是中國繼水稻、小麥、玉米之后的第四大糧食作物,發展馬鈴薯產業對保障我國糧食安全、促進農民增收和地方特色產業發展特別是西北、西南高寒貧困地區的經濟發展與社會穩定都具有重要意義。加快發展馬鈴薯產業,是國家既定的政策目標。2015年,國家開始啟動實施馬鈴薯主糧產品及產業開發戰略。2016年年初,農業部印發了《關于推進馬鈴薯產業開發的指導意見》,描繪了近期我國馬鈴薯產業的發展藍圖。
2008年以來,受農業部種植業管理司委托,農業部品質農產品開發服務中心承擔了“馬鈴薯產業發展關鍵技術服務與支撐政策調研指導”“馬鈴薯原種生產補貼政策實施跟蹤調研”“馬鈴薯不同種植模式調研”“馬鈴薯品質高產標準化生產技術培訓”等項目,在全國開展馬鈴薯產業發展調研和品質高產高效標準化生產技術培訓;同時,在農業部國際合作司的支持下,農業部品質農產品開發服務中心還連續3年舉辦了東盟馬鈴薯品質高產標準化生產技術培訓班。通過連續多年開展產業發展調研,我們積累了一批有價值的調研報告,并應各地的要求,2013年,我們編輯出版了《中國馬鈴薯產業發展研究》,匯集了2008—2013年的調研成果,受到了全國馬鈴薯主產區的普遍好評。通過連續多年舉辦馬鈴薯技術培訓班,邀請農業科研教育單位的專家和部分地方農技推廣部門有經驗的專家授課,積累了一批馬鈴薯新品種、品質高產高效配套栽培技術及收獲后貯藏加工等方面的先進技術資料。各地紛紛要求我中心把這幾年的技術培訓資料整理成書出版,以供各地參考。應大家的要求,經征得有關方面同意,2016年下半年,我們集中力量將有關資料編輯整理為《馬鈴薯品質高產高效生產關鍵技術》一書,由中國農業科學技術出版社出版。
全書共分6章,包括中國馬鈴薯產業的發展、馬鈴薯品質高產高效生產技術概述、馬鈴薯優良品種(共計100多個品種)、馬鈴薯生產優勢區域品質高產高效配套栽培技術模式、馬鈴薯品質高產高效配套專業技術、馬鈴薯貯藏保鮮與主食產品加工技術。本書基本囊括了近幾年我國馬鈴薯先進適用生產技術和收獲后貯藏加工技術的新成果,圖文并茂,對各地馬鈴薯產業發展具有參考價值。
在本書的編輯出版過程中,得到了全國馬鈴薯主產省(自治區、直轄市)及馬鈴薯集中產區農業部門有關同仁的大力支持,也得到了全國馬鈴薯科研、教育和技術推廣單位知名專家的鼎力相助,使這本書能夠在短期內得以順利出版。對此,我們謹對以上各方表示衷心感謝!
由于時間倉促,加上編者水平有限,書中不妥之處在所難免,懇請相關專家、同仁和各界讀者不吝賜教。
及時章 中國馬鈴薯產業的發展 及時節 馬鈴薯概述 第二節 馬鈴薯品種資源和主要推廣品種 第三節 馬鈴薯產業對中國農業的重要性 第四節 中國馬鈴薯產業發展取得的主要成就 第五節 中國馬鈴薯的市場需求預測 第六節 中國馬鈴薯產業發展存在的主要困難和問題 第七節 推動中國馬鈴薯產業持續健康發展的對策建議 第二章 馬鈴薯品質高產高效生產技術概述 及時節 馬鈴薯品質的基本內涵及提高品質的技術措施 第二節 馬鈴薯高產的基本內涵及實現高產的技術途徑 第三節 馬鈴薯生產成本與效益概述 第三章 馬鈴薯優良品種 及時節 中薯系列品種 第二節 克新系列品種 第三節 隴薯系列品種 第四節 云南馬鈴薯品種 第五節 青薯系列品種 第六節 冀張薯系列品種 第七節 鄂薯系列品種 第八節 四川馬鈴薯品種 第九節 山西馬鈴薯品種 第十節 貴州威芋系列品種 第十一節 鄭薯系列品種 第十二節 國內其他單位育成品種 第十三節 國外引進品種 第四章 馬鈴薯生產優勢區域品質高產配套栽培技術模式 及時節 北方規模化農場馬鈴薯種植技術 第二節 馬鈴薯全膜覆蓋膜側播種旱作節 水種植技術 第三節 中原二季作區馬鈴薯品質高產高效配套栽培技術 第四節 西南地區馬鈴薯問套作生產技術 第五節 華南冬作區馬鈴薯品質高產高效栽培技術 第六節 東北地區馬鈴薯大壟高效綜合栽培技術模式 第五章 馬鈴薯品質高產高效配套專業技術 及時節 馬鈴薯有害生物綜合防治技術 第二節 馬鈴薯水肥一體化施肥與節 水灌溉技術 第六章 馬鈴薯貯藏保鮮與主食產品加工技術 及時節 馬鈴薯商品薯和種薯貯藏保鮮技術 第二節 馬鈴薯饅頭、面包等主食加工產業技術研究進展 第三節 馬鈴薯面條、米粉等主食產品加工技術進展 第四節 馬鈴薯粉條、粉絲加工技術 附錄一 馬鈴薯優良品種圖片 附錄二 馬鈴薯主要病蟲害圖片 附錄三 馬鈴薯品質高產高效生產技術圖片
及時章中國馬鈴薯產業的發展
及時章中國馬鈴薯產業的發展編者:農業部品質農產品開發服務中心楊映輝虞京霍美麗袁廣義
及時節馬鈴薯概述
一、馬鈴薯的起源
馬鈴薯(Solanum tuberosum)植物學分類屬于雙子葉植物綱(Dicotyledoneae)管狀花目(Tubiflorae)茄科(Solanaceae)茄屬(Solanum),分為智利亞種(也叫歐洲亞種)和安第斯亞種,分別起源于南美洲的智利南部高緯度地區和秘魯、玻利維亞的低緯度高海拔安第斯山區。前者的氣候與西歐及中國北方高緯度地區相似,后者的氣候與我國西南高海拔山區相似。
16世紀中期,馬鈴薯被西班牙殖民者從南美洲帶到歐洲,開始時只是作為觀賞花卉,后來才逐步發現其塊莖的食用價值,進而在歐洲廣泛栽培并成為與小麥并重的主糧作物。大概在明朝中后期馬鈴薯傳入中國,至今已有400多年種植歷史,種植區域遍布全國各個省(區、市)。馬鈴薯在中國有很多名稱,如土豆、洋芋、山藥蛋、地蛋等。
二、氣候適應性
馬鈴薯起源于冷涼地區,適應冷涼氣候,但既怕熱也怕冷。智利亞種適應于高緯度長日照地區的冷涼、干燥氣候,安第斯亞種適應低緯度高海拔地區的短日照冷涼、潮濕氣候。這種起源特性是馬鈴薯跨區域引種、調種的基本判斷依據。馬鈴薯最適宜生長溫度為18~22℃,低于0℃會發生凍害。過休眠期后的塊莖,5~8℃以上開始發芽。超過28℃,地上部分容易徒長,地下會停止結薯或塊莖停止膨大,而且種性容易退化。
三、生物學方面的一些特性
一是休眠特性。塊莖一般有45~90天的休眠期(長短因品種而異,生育期長的品種休眠期也較長)。高溫和日照會縮短休眠期,低溫會延長休眠期。因此,常溫下,馬鈴薯只能存放2個月左右。在西南高海拔山區,馬鈴薯可以存放在土壤里,但休眠期相應延長1/3。在北方,馬鈴薯可在半地下或地下窖里存放4~6個月。
二是退化特性。馬鈴薯是用塊莖無性繁殖的農作物,高溫和病毒病會導致種性嚴重退化,表現為植株長勢弱,塊莖越來越小,單產不斷下降。蚜蟲是傳播病毒病的主要媒介,但在高海拔或高緯度冷涼、風大的地區蚜蟲難以生存。因此,這些地區適宜作為種薯生產基地。
三是發芽特性。塊莖過休眠期后溫度適宜就會發芽,從見到幼芽到芽長到2~3厘米(播種期)需20~30天時間。在高溫和不透氣的條件下,種薯會加速萌芽。
四是薯皮變綠特性。在陽光下或散射光下,薯皮變綠,并產生毒素(龍葵素),影響食用品質(有輕微毒性),進而影響銷售。因此,馬鈴薯必須低溫避光保存。
五是連作障礙特性。馬鈴薯對連作(在同一地塊連續2季以上種植)很敏感,病蟲害發生加重,單產和品質會嚴重下降,一般應隔年、隔季輪作種植。對于種薯生產,更應嚴格實行輪作,盡量延長輪作周期。
四、主要病蟲害
病毒病和晚疫病是馬鈴薯較大的病害。病毒病由蚜蟲傳播,可以導致嚴重減產甚至絕收,只能通過組織培養技術生產脫毒種薯才能有效防控,因此世界范圍內都把推廣脫毒種薯作為發展馬鈴薯產業的首要措施。晚疫病是馬鈴薯生長過程中普遍發生的嚴重病害,也可以導致絕收,可以用農藥預防和控制,但增加成本。此外,馬鈴薯還感染多種真菌、細菌和支原體病害(參見本書第五章有關內容)。
五、馬鈴薯的營養價值
馬鈴薯的食用部分是塊莖,其主要成分是碳水化合物、蛋白質及其他營養物質和水分。馬鈴薯淀粉含量一般在14%~22%,鉀、鈣、鐵和維生素的含量均高于小麥、水稻和玉米;特別是,馬鈴薯的鉀含量可高達1740~3420毫克/千克,對維持人體礦物質代謝平衡有重要意義;馬鈴薯脂肪含量較低,每100克僅含02~03克,因而是重要的減肥食品。馬鈴薯所含的維生素C是蘋果的10倍,B族維生素是蘋果的4倍。此外,馬鈴薯還含有豐富的膳食纖維、有機酸和酶類等營養物質。
我國傳統醫學認為,馬鈴薯具有和胃、健脾、益氣的功效。從現代營養學上來講,馬鈴薯因含有豐富的鉀、泛酸而有利于血壓的調節,可起到預防高血壓的效果。同時,因馬鈴薯含有多酚化合物而具有抗癌、控制血糖等作用。馬鈴薯還含有豐富的膳食纖維,具有促進胃腸蠕動、預防便秘及腸癌等作用。
有人認為經常食用馬鈴薯會增加體重,這是一種誤解。美國和許多國家的研究證明,這種說法沒有依據(西方國家愛吃薯片薯條等油炸食品,這是導致發胖的主要原因);而且,美國和我國的研究表明,經常食用馬鈴薯可降低Ⅱ型糖尿病發生的風險。但是,由于薯類(包括馬鈴薯、甘薯、山藥、芋頭等)的蛋白質含量過低,兒童不宜長期過量食用,否則會對生長發育不利。
中國營養學會編著的《中國居民膳食指南》提出了10條膳食建議,其中第2條就特別指出“多吃蔬菜水果和薯類”;建議每周吃5次左右,每次攝入50~100克。
第二節馬鈴薯品種資源和主要推廣品種
從起源上看,馬鈴薯的品種資源分為智利亞種資源和安第斯亞種資源。一般來說,多數智利亞種的品種在低緯度高海拔地區也有良好表現(如荷蘭培育的菜用薯品種費烏瑞它),但安第斯亞種的品種引種到高緯度地區,往往只開花不結薯。由于中國不是馬鈴薯的原產地,品種資源比較匱乏,這是導致我國馬鈴薯育種能力不強的重要原因。民國期間及其之前,民間引進了一些品種,新中國成立后,引進了一些東歐和前蘇聯品種,但多數屬于智利亞種;改革開放后,位于秘魯的國際馬鈴薯中心(CIP)給中國提陸續供了一批安第斯亞種的品種資源,并培育出合作88、會-2、青薯9號等優良品種。
一、我國培育的馬鈴薯優良品種
馬鈴薯栽培品種很多,我國一共培育了400多個品種,中國農業科學院及河北、黑龍江、云南、甘肅、青海、湖北等省育種能力較強,培育了一批重要推廣品種。近十多年來,我國培育的推廣面積較大的優良品種大致如下。
(一)中薯系列品種
中薯系列品種由中國農業科學院蔬菜花卉研究所培育成功。該所是我國馬鈴薯科研的機構,截至2015年,該所培育的已審定馬鈴薯品種達20多個。其中,中薯3號、中薯5號、中薯9號、中薯11號、中薯13號以及特色品種中薯紅1號等品種在一些地方推廣面積較大,對我國馬鈴薯產業發展發揮了良好的支撐作用。
(二)克新系列品種
克新系列品種由黑龍江省農業科學院克山分院培育成功,截至2015年,已培育出27個審定品種,在我國北方地區推廣面積很大。克新1號是典型代表,屬于中熟品種,主要特點是適應性強,耐粗放種植,適應北方冷涼地區,是推廣面積較大的品種;但薯形、風味品質欠佳,近年來種植面積逐步縮小。黑龍江省農業科學院生物技術研究所也從事馬鈴薯育種工作,已培育出中龍薯1號(已審定),還有一些龍薯系列品種正在申報登記。
(三)隴薯系列品種
隴薯系列品種由甘肅省農業科學院馬鈴薯研究所培育成功,截至2015年,已培育出15個審定品種。這些品種多數屬于晚熟品種,2010年以前主要推廣隴薯3號,近幾年主要推廣隴薯6號、隴薯7號和隴薯11號,這些品種耐旱耐粗放種植,在甘肅、寧夏回族自治區(以下簡稱寧夏)等省區種植面積較大。近年來有些品種(如隴薯7號)也開始在西南地區推廣。
(四)青薯系列品種
青薯系列品種由青海省農林科學院馬鈴薯研究所培育成功,屬于晚熟品種,2010年以前主要推廣青薯168,近年來主要推廣青薯9號、青薯2號(高淀粉品種)。青薯9號適應性很強,在青海、寧夏、甘肅、山西種植面積較大,在西南地區也開始推廣。
(五)冀張薯系列品種
冀張薯系列品種由河北省張家口市農業科學院馬鈴薯研究所培育成功,屬于中晚熟品種,2010年以前主要推廣晚熟品種冀張薯8號,近幾年主要推廣中熟品種冀張薯12號(專利品種)。
(六)云南培育的馬鈴薯系列品種
云南省是我國馬鈴薯育種能力較強的省區之一。云南氣候類型復雜,一年四季可以種植馬鈴薯,因而既有安第斯亞種品種,也有智利亞種品種。在安第斯品種培育方面,在國際馬鈴薯中心支持下,由云南師范大學薯類作物研究所和云南一些地州市縣共同培育出一些馬鈴薯優良品種,在西南地區推廣,種植面積較大的是合作88號和會-2號,種植面積較大的還有昆薯2號、靖薯2號、師大6號和合作23號等品種。在智利亞種品種培育方面,云南省農業科學院經濟作物研究所培育了“云薯”系列多個品種,麗江市農業科學研究所培育的麗薯6號薯形很好,近幾年推廣面積快速增長。
(七)鄂薯系列品種
鄂薯系列品種由湖北省恩施土家族苗族自治州(以下簡稱恩施州)農業科學院馬鈴薯研究所(中國南方馬鈴薯中心)培育成功,屬于中晚熟品種,2010年以前主要推廣白肉型品種鄂薯5號,近幾年主要推廣黃肉型品種鄂薯10號,主要適宜區域是武陵山區(重慶、湖北西部、陜西南部)。
(八)其他來源品種
山西省農業科學院高寒作物研究所培育的晉薯系列品種和河南省鄭州市蔬菜研究所培育的鄭薯系列品種等,也在適宜區域內有較大推廣面積。
二、國外引進品種
20世紀90年代初期,全球較大的薯片公司美國的百事公司和較大的薯條公司辛普勞公司進入中國,引進推廣了適宜薯條加工與菜用的兼用型品種夏坡蒂(Shepody,加拿大品種)和適宜薯片加工的專用品種大西洋(Atlantic,美國品種),由于不抗晚疫病,需要大水大肥,主要在河北壩上和內蒙古錫林郭勒盟南部種植。與此同時,山東省農業科學院從荷蘭引進費烏瑞它(Favorita,也稱荷蘭薯)并組織審定(魯引1號),是黃皮黃肉型品質高產早熟的菜用薯品種,但不抗晚疫病,需要大水大肥,主要在河北、內蒙古自治區(以下簡稱內蒙古)噴灌圈和山東、廣東、廣西壯族自治區(以下簡稱廣西)、福建推廣,在四川、貴州、湖北等省旱季也有一定種植面積。
這3個品種對中國馬鈴薯產業具有重要意義,中國現代馬鈴薯產業發端于這3個品種的引進與推廣。
近年來引進的荷蘭培育的薯條加工與菜用的兼用品種麥肯1號(保護品種),綜合表現超過夏坡蒂,在北方噴灌圈有較大種植面積,具有良好的推廣前景。
三、適宜加工的優良品種
馬鈴薯的主要加工產品是淀粉(變性淀粉)、薯條、薯片。淀粉加工可以不需要專用品種(只要淀粉含量高于18%即可),但薯條和薯片加工需要還原糖含量低于002%的品種(確保在高溫加熱過程中不變黑),并對薯形有特殊要求:薯條品種的塊莖需呈長橢圓形,薯片加工則需要小而圓(60~140克),都要求芽眼淺。我國馬鈴薯加工業起步晚,加工型品種比較缺乏,主要使用國外引進品種,但也育成了一些適宜加工的優良品種。
薯條加工品種主要有夏坡蒂,其次是麥肯1號;合作88也適宜,但南方沒有薯條廠,因而未使用。薯片加工品種主要有大西洋,其加工性能好,其次是合作88,愛德53、宣薯2號、隴薯7號、新大坪等品種也少量使用。此外,馬鈴薯也適宜加工粉絲、粉條,對原料沒有特殊要求。
第三節馬鈴薯產業對中國農業的重要性
馬鈴薯是我國第四大糧食作物,同時又是重要的蔬菜、飼料和工業原料。近年來,我國馬鈴薯常年種植面積8 000萬畝(1畝≈667平方米,下同)以上,鮮薯總產量9 000萬噸以上;2015年全國馬鈴薯年種植面積達8 2773萬畝,鮮薯總產量達9 4861萬噸。我國馬鈴薯面積和產量均占世界面積和產量的近1/4,是世界上馬鈴薯生產及時大國。馬鈴薯產業是我國農業的重要產業之一,在保障我國糧食安全、增加農民收入、發展地方特色產業等方面具有重要作用。
一、馬鈴薯對保障國家糧食安全具有重要意義
馬鈴薯在歐洲和北美洲作為主糧,在聯合國糧農組織(FAO)的統計分類中也劃歸糧食作物。從目前的實際情況看,我國生產的馬鈴薯,70%左右作為蔬菜,是較大宗的蔬菜作物。
但是,不能因此否認馬鈴薯對糧食安全的重要性。我國人口眾多,耕地、水資源短缺,保障國家糧食安全是一項重大政治、經濟任務。我國水稻、小麥、玉米三大糧食作物的種植面積增長潛力非常有限,單產增加難度很大;相比之下,馬鈴薯的面積和單產的增長潛力都很大。馬鈴薯淀粉含量高,營養豐富,是重要的后備糧食作物。馬鈴薯折糧按5∶1折算,目前馬鈴薯僅占我國糧食總量的3%左右。
及時,馬鈴薯種植面積增加空間大。馬鈴薯具有耐旱、耐寒、耐瘠薄、適應性廣和適宜間作套種等特點,可在全國大部分地區不同季節種植。僅我國南方地區就有14億畝冬閑田,其中適合種植馬鈴薯的面積至少有3 000萬畝,而目前開發面積不到5%。
第二,馬鈴薯單產提高潛力大。我國馬鈴薯平均單產僅115噸左右,低于世界平均水平,相當于發達國家的1/3。實踐表明,推廣應用優良品種、脫毒種薯和配套高產栽培技術,單產可以成倍提高。各地都有馬鈴薯大面積高產典型,例如,山東省200多萬畝春季馬鈴薯平均單產達255噸/畝,廣東省惠東縣12萬畝冬季馬鈴薯平均單產接近3噸。如果通過努力,今后我國馬鈴薯平均單產達到15噸/畝,按種植面積8 000萬畝、全國糧食總產量5 000億噸計算,則馬鈴薯在糧食中的比例可以達到5%左右。
第三,馬鈴薯主糧化前景廣闊。受傳統飲食文化的影響,長期以來,我國馬鈴薯主要作為蔬菜消費。但是,今后,隨著國家推進馬鈴薯主糧化,把馬鈴薯全粉添加到面粉和米粉中,用于生產營養價值更高的面包、饅頭、面條、米線等主糧。這樣,馬鈴薯占我國糧食的比例有望達到10%以上。
二、馬鈴薯產業對我國貧困地區經濟發展和社會穩定有特殊的重要意義
及時,馬鈴薯是中國西南、西北、華北高寒貧困地區不可替代的高產高效作物,也是具有政治敏感性的“扶貧作物”。我國馬鈴薯主要分布在西北、西南高緯度、高海拔冷涼、干旱地區(總面積約5 000萬畝),這些地區基本上是“老少邊山窮”地區,馬鈴薯產業發展直接關系到經濟發展和社會穩定,具有特殊重要的政治、經濟的意義。因為這些地區無霜期短,積溫低,玉米難以成熟,可替代作物只有亞麻、蕎麥和青貯玉米、飼用高粱等很少幾種,但單產和效益普遍較低。馬鈴薯是這些地區占優勢的主要農作物,是主要糧食、飼料和收入的主要來源,是地方特色產業(如淀粉加工業)的重要組成部分,對經濟發展和社會穩定都有重要意義。
第二,馬鈴薯是西北干旱地區的重要高產高效益農作物。甘肅、寧夏、內蒙古、山西、陜西北部等西北干旱地區,年降水量只有200~400毫米,而且降水集中在7—9月,與馬鈴薯的塊莖膨大期正好吻合,馬鈴薯的種植效益一般比小麥、玉米高30%以上,甚至高出1倍多。
第三,馬鈴薯產業是一些主產區的特色支柱產業。在一些馬鈴薯主產區,如甘肅定西市安定區、河北張家口、內蒙古烏蘭察布、黑龍江訥河、云南宣威、貴州威寧等地,已經形成了馬鈴薯的生產、貯藏、加工、銷售的完整產業鏈,對當地的農業發展、城市就業、財政收入等具有重要作用。
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