利川市马铃薯生产的技术问题及对策研究

【摘要】 马铃薯是世界第四大粮食作物,也是人类较早开发的农作物。我国是世界马铃薯生产面积最大的国家。与水稻等主要粮食作物相比较,马铃薯的应用研究滞后,实用技术应用推广较差,单产较低,潜力很大。利川市地处武陵山区腹地,属于西南山区马铃薯单双季混作区,平均海拔1100m,最高海拔为2041m,最低海拔仅316m。土壤多为黄棕壤,土层深厚而疏松,年平均温度在12.8℃,相对湿度80%-85%,年均降雨量1400mm,气候冷凉,多雨寡照,其生态环境得天独厚,适于马铃薯生长；且高海拔山区蚜虫密度小,自然隔离条件好,有利于马铃薯种薯的多季应用。全市常年马铃薯的种植面积一直保持在26.67kha,单产1000kg/667m2左右,单产低于世界平均水平(1067kg/667m2),且年际间的差异较大。研究上述问题,查找出其主要原因,能够促进利川市马铃薯生产,并为武陵山区马铃薯生产进步提供参考。本研究以利川市马铃薯的主推品种、种植密度、病害防治、肥料施用为研究对象,并结合当地的气象资料进行针对性的调查与研究,得出如下结论：(1)利川市现行的马铃薯生产中存在着没有主栽品种、品种多而杂、晚疫病控制不够和技术体系抗灾能力不强的技术问题。全市大面积种植马铃薯品种以鄂马铃薯5号、米拉、鄂马铃薯3号面积相对较大,但无一个品种种植面积超过50%,鄂马铃薯5号种植面积最大也只占马铃薯种植面积的42.1%,其次是米拉约占马铃薯种植面积的37.5%,鄂马铃薯3号约占马铃薯种植面积的14.1%。对全市马铃薯种植10个品种调查发现,品种的田间混杂率平均为26.3%。全市有85.6%的农户没有对马铃薯晚疫病进行防治,64.8%的农户认为马铃薯晚疫病用药剂防治是无效的,只有14.4%的农户对马铃薯明疫病进行了药剂防治,仅0.7%的农户知道该用什么药、怎样用药防治马铃薯晚疫病。全市现行的马铃薯栽培技术体系抗灾能力不强。品种抗性的衰退和药剂防效的丧失都是渐进的,不会引起马铃薯产量大幅度波动,只有特别异常的气候来临,突破了原技术的防范能力,才会导致马铃薯大面积大幅度减产。(2)在利川市海拔800m以下的种植区域,以选择马铃薯早熟品种“南中552”、种植密度为2500-3000穴/666.7m2为宜；在800m以上的区域,以选择马铃薯中晚熟品种鄂马铃薯5号、米拉和鄂马铃薯3号为宜；种植密度为2001～2500穴/666.7m2为宜。(3)根据“马铃薯肥料效应试验示范研究”结果,利川市马铃薯种植土壤主要养分丰缺指标初步修定为(常规法测试值)严重缺乏：土壤碱解氮(N)≤50mg/kg、土壤有效磷(P)6.0-15.0mg/kg、土壤速效钾(K)60-120mg/kg；缺乏：士壤碱解氮(N)50-100mg/kg、土壤有效磷(P)≤6.0mg/kg.土壤速效钾(K)≤60mg/kg;潜在缺乏(不缺)：土壤碱解氮(N)>100mg/kg、土壤有效磷(P)>15.0mg/kg、土壤速效钾(K)>120mg/kg；(4)根据利川市马铃薯种植土壤主要养分丰缺指标和马铃薯生产目标,利川市马铃薯肥料养分施用指标初步修定为：严重缺乏：氮肥(N)13.5kg/666.7m2、磷肥(P2O5)5.0kg/666.7m2、钾肥(K2O)6.5kg/666.7m2;缺乏：氮肥(N)11.5kg/666.7m2、磷肥(P2O5)4.0kg/666.7m2、钾肥(K2O)5.0kg/666.7m2;潜在缺乏(不缺)：氮肥(N)9.5kg/666.7m2、磷肥(P2O5)3.0kg/666.7m2、钾肥(K2O)3.5kg/666.7m2;(5)与常规施肥相比较,配方施肥比对照平均少施纯氮2.2kg/666.7m2,节省P2O50.2kg/666.7m2,增施K2O3.8kg/666.7m2,减施总养分5.8kg/666.7m2,分别相当于减少46%尿素4.8kg/667m2、12%普钙1.7kg/666.7m2,增施60%氯化钾6.3kg/666.7m2,化肥实物量总计减少0.2kg/666.7m2。(6)马铃薯的测土配方施肥比习惯施肥能够增产马铃薯84.9-199.8kg/666.7m2,平均143.3kg/666.7m2;增产率为3.8～30.8%,平均10.2%；新增产值56.6～133.0元/666.7m2,平均103.9元/666.7m2；肥料成本增加27.3～35.8元/666.7m2,平均33.7元/666.7m2；新增纯收入59.6～172.5元/666.7m2,平均132.5元/666.7m2；产投比3.36：1～7.323：1,平均为5.8：1。配方施肥表现出明显的增产增收、提高肥料养分利用率的效果。(7)试验示范测算,配方施肥氮、磷、钾肥料养分三元配合施用的养分当季表观协同利用率平均分别为53.8%、12%和43.6%,钾肥料比习惯施肥有所增加。(8)利川马铃薯晚疫病防治应在选择抗病品种和加强田间管理的前提下,在晚疫病中心病株出现时,选择“银法利”、“抑快净”、“安克”、“克露”其中之一按标准剂量作预防施用,间隔7-10天,换“银法利”、“抑快净”、“安克”、这3种药剂的其中一种按标准剂量作治疗施用。(9)52.5%的抑块净、68.75%的银法利和50%的安克防效相当,均接近80%,全在二三四期中表现结果一致,说明对马铃薯晚疫病有较好的抑制作用,可作为马铃薯晚疫病的治疗药剂交替使用；72%克露虽然防效较52.5%的抑块净、68.75%的银法利和50%的安克差,防效在50%左右,但药效较为持续,可作为马铃薯晚疫病预防药剂交替使用。 

第一章绪论

1.1马铃薯在粮食生产中的地位

马铃薯是人类较早幵发的农作物，大约1万年前，生活在秘鲁和玻利维亚交界处“提提卡卡”湖边的古印第安人就开始驯化和栽培马铃薯。16世纪，西班牙和英国的探险家分别从拉丁美洲将马铃薯带回本国种植，而后传入欧洲各地。18世纪后，马铃薯在世界各地广泛种植，现在成为了世界上仅次于稻、麦、玉米的第四大粮食作物[1_3]。马铃薯块茎中含有2%左右的蛋白质，包括18种氨基酸，易被人体消化吸收，其中有9种人体必须而又不能自身合成的氨基酸。马铃薯块茎中还含有人体需要的多种维生素和矿物元素，有维生素C、维生素B、维生素A等8种维生素和磷、钙、铁等10多种矿物元素。马铃薯的维生素B含量是苹果的4倍，维生素C含量是苹果的10倍[4]。马铃薯是营养丰富而全面的健康食品。2005年12月28円联合国在年会的最后一天通过决议，宣布2008年为“国际土豆年”，以显示土豆在世界粮食生产上的重要性[5]。2007年10月18 R,联合国纽约总部当天举行特别仪式，宣布2008年为“国际土豆年”，以提高公众对土豆在战胜饥饿中所发挥重要作用的认识，促进土豆的生产、加工、消费和贸易[6]。2008年3月12 R，《华盛顿邮报》发表了联合国秘书长潘基文撰写的文章《饥饿的新面孔》。文中写道，近6个月来，玉米、小麦和大米等谷物的价格上涨了 50%，这可能使世界上数百万人面临食物短缺的威胁，造成饥饿和营养不良的加剧。在这种情况下，其貌不扬的土豆因适应性强、种植容易、食用简单，完全可以为缓解粮食危机、保证食品安全和实现千年发展目标贡献力量联合国相关部门将马铃薯称为“隐藏的珍宝”，认为马铃薯将为解决人类吃饭问题发挥重大作用。“隐藏的珍宝”可确保粮食安全。目前，马铃薯在世界上150多个国家都有种植，主要分布在欧洲和亚洲，欧洲约占全世界种植面积的51%,亚洲约占世界种植面积的35%[1|]。世界马铃薯常年种植面积保持在1900万公顷，平均单产为16吨/公顷左右（1067千克/667m2)。单产最高的国家是荷兰，达45吨/公顷，其次是美国（约40吨/公顷）、円本（约33吨/公顷）[|2]。总体发展趋势是发达国家种植面积下降，发展中国家种植面积上升[13】。

1.2利川市马铃薯生产现状

利川市位于武陵山区北部，湖北省西南隅，跨东经108° 21'至109° 18'，北纬29° 42'至30° 39',属云贵高原的东北延伸，是我国西南山区单-双季混作区，海拔从315米到2041，平均海拔1100米，总人口 85. 85万人，乡村人口 77. 92万人,是恩施土家族苗族自治州面积最大、人口最多的县级市。利川全市国土总面积4607平方公里，其中海拔800米以下的低山面积占7%，海拔800米至1200米的二高山占41%，海拔1200米以上的高山面积占52%[5卜55]。在国土总面积中，耕地面积为88万亩，其中旱地54.8万亩。二高山以上地区气候冷凉，雨量充沛，适宜马铃薯生长。当地农民长期以来有种植马铃薯的习惯，马铃薯一直是利川人的主要粮食作物、蔬菜作物和饲料作物。利川市是湖北省马铃薯种植面积最大的县市，马铃薯常年种植面积在40万亩以上，约占湖北省马铃薯种植面积的10%。马铃薯也是利川市种植面积最大的农作物，产量仅次于水稻和玉米，居第三位。年最高总产达44.5万吨，一般在40万吨以上，占全年粮食总产的25%左右，占夏粮总产的95%左右，马铃薯产量的丰歉直接左右着利)11粮食总产的增减[",]。利川自1962年引进马铃薯优良品种Mira以来，马铃薯生产得到飞速发展，10余年种植面积成倍增长，达到37万亩，产量由原来的4万吨左右增至30万吨左右，是同期发展最快的作物，以其巨大的增产效果跃身成为利川继水稻、玉米之后的第三大粮食作物[61]。到上世纪八十年代后期，虽然栽培技术在不继改进，生产投入在不继增加，马铃薯单产却出现持续下跌，经研究分析，产量下跌的主要原因是Mira在长期的生产过程中，病毒多代感染积累，造成种性退化，生产能力下降[62]。进入上世纪九十年代，为了解决马铃薯种性退化、单产下跌的问题，利川开始引进马铃薯脱毒种薯，并针对如何提高脱毒种薯快繁系数和挖掘其增产潜力进行了大量的试验研究，到1996年基本形成了以马铃薯脱毒种薯为基础的高产栽培技术体系，随着脱毒种薯的推广普及和高产栽培技术的应用，利川马铃薯产量大幅度提高，1997年利川马铃薯单产达到750千克，创历史最高纪录，1998年马铃薯种植面积达到41. 76万亩，单产突破1000千克，1999年产量进一步提高，单产达到1057千克，总产达到44. 5万吨，分别较1989年增77. 6%和109. 4%,再创历史新高，以马铃薯脱毒种薯为基础的高产栽培技术己全面推开，早代脱毒种年推广应用面积达到10万亩，晚代种已普及全市，马铃薯成为了利川主要的夏粮作物，总产占夏粮总产的90%以上，尤其在1200米以上的高山区是唯一的夏粮作物㈣-问。

第二章利川马铃薯生产中存在的技术问题研究

2.1材料与方法选择
利川马铃薯常年种植面积大，种植习惯较好的9个乡镇，每个乡镇选择一个以粮食生产为主要产业的村,每个村随机选择30户，共270记农户作为调查对象，以问卷调査形式对马铃薯种植的品种、施肥情况、晚疫病防治、除草培土几个主要技术环节进行调查，对调查结果进行比较分析。同时在马铃薯开花季节在主产区进行大田随机调査田间品种纯度，并从利川市气象局调取马铃薯重灾年份的气象资料，进行主要气候原因分析。

2.2结果与分析

2. 2. 1利川马铃薯生产调查情况
20世纪以前，利川马铃薯种植面积分布比例约为低山（海拔800米以下二高山（800?1200米）：高山（1200米以上）=1: 6： 3，随着高山蔬菜的发展其比例变成约1: 8： 1，即低山大约种植4?5万亩、二髙山约种植30万亩、高山约种植5?6万亩。在忠路镇调查的合力村，作为低山区域代表；在元堡乡调查的东槽村，作为髙山区域代表；在二高山区域调查的有团堡镇的四方洞村、柏杨坝镇的雷家坪村、南坪乡的营上村、汪营镇的苏家桥村、凉务乡的大包村、建南镇的水田坝村和谋道镇的铁丰村。在被调查的270户农户中，共种有马铃薯品种10个，有96户种植的“Mira”品种、有38户种植的“鄂马铃薯3号”品种、有115户种植的“鄂马铃薯5号”品种，有9户种植的“南中552”品种、有5户种植的“鄂马铃薯4号”品种、有2户种植的“本地乌洋芋"、有2户种植的“中薯5号”、有1户种植的“苏联红”品种、还有2户种植的品种是在云南、贵州等地打工带回来的品种（品种名不详）。
2.2.2利川马铃薯品种结构分析 利川大面积马铃薯种植品种结构调查结果见表2-1。从表2-1可以看出调查的270户农户共种植马铃薯555.3亩，有115户农户种植鄂马铃薯5号，种植面积233.7亩，是种植农户最多、种植面积最大的品种，其次是Mira，有96户农户种植，种植面积208.5亩，鄂马铃薯3号只有38户农户种植，种植面积78.5亩，还有21户农户种植的其它品种，种植面积34.6亩。

第三章利川马铃薯品种和种植密度研究    ......11

3.1 材料与方法    ........................................11

3.2结果与分析    .........................................11

3.3 结论    ..................................................14

第四章马铃薯肥料效应试验示范研究    .........16

4.1试验示范基本情况    ...............................16

4.2试验示范结果与分析   ............................ 20

4.3试验示范结论    ......................................30

5.1材料与方法    .........................................32

5.2结果与分析    .........................................33

5.3结论与讨论    .........................................37

第五章马铃薯晚疫病防治药剂筛选试验研究

5.1材料与方法

利川市是马铃薯主产区，常年种植面积达40万亩。多雨高湿的利川山区也是马铃薯晚疫病的常发区、重灾区，一般年份因晚疫病造成减产20%左右，暴发年份减产40%以上，有的田块几近绝收。晚疫病是目前制约马铃薯增产高产的主要限制因素之一，但薯农对晚疫病防治的重视不够，在生产中很少或不用药。本试验对8种杀菌剂进行田间药效试验，旨在筛选出对晚疫病防效较好的农药品种，结合马铃薯晚疫病预测预警系统，确定最佳的施药时间和施药次数，为马铃薯生产应用药剂防治提供理论依据。
5.1.1试验材料

供试材料为南中552脱毒良种，由中国南方马铃薯研究中心提供；8种参试药剂由恩施州植保站提供（见表5-1)。

5. 1. 2试验设计

试验设8个参试药剂，以清水为对照，共9个处理，每个处理小区面积22.2平方米，随机区组排列，三次重复，每小区10行（5个双行），行长6米，每行播种30穴，穴距20厘米，宽窄行种植，小区间宽行70厘米，小区内宽行50厘米，窄行20厘米，密度9500穴/667 m2。重复间走道50厘米。总长20米（包括四走道2米），总宽34.3米（包括两走道1米）。

第六章结论

通过对利川市马铃薯的主推品种和种植密度进行针对性的调查，对肥料施用和病害防治进行针对性的试验研究，并结合当地的气象资料分析，得出如下结论：

1、利川马铃薯生产存在的主要问题

通过对利川大面积马铃薯生产情况的问卷调查、田间马铃薯品种纯度调查和重灾年份主要气候原因分析，利川马铃薯生产主要存在以下问题：(1)自然环境因素。异常气候的出现是马铃薯大幅度减产的主要原因，持续的多雨寡照会引起马铃薯晚疫病的暴发，马铃薯晚疫病的暴发时间早则导致马铃薯植株过早死亡而减产，暴发时间迟则引起马铃薯大量烂薯而减产。2002年和2007年两大减产，都是因为持续降雨，引起马铃薯晚疫病大面积暴发，导致马铃薯植株过早死亡或烂薯减产。(2)技术环节因素。马铃薯种植品种多，没有真正意义上的主栽品种，单个品种种植面积小，不成规模，且种薯纯度差是利川马铃薯品种应用上的主要问题。晚疫病控制不够，新的有效防治药剂推广慢，不培土垒行，是利川马铃薯栽培管理上的主要问题。对270户农户调查分析，全市马铃薯种植品种有10个以上，种植面积最大的鄂马铃薯5号也只占马铃薯种植面积的42.1%。实地调查田间混杂率在7.8?57.5%之间，平均达到26.3%。只有7%的农户在移栽时对马铃薯进行培土。(3)技术体系因素。现行的马铃薯栽培技术体系抗灾能力不强，技术体系不完善是利川马铃薯产量不稳定的关键问题。从各个技术环节的落实情况看，除施肥环节较好外，其它环节都存在较大问题，没能形成一个完善技术体系。

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